CZ20023780A3 - Směsi vodných pojiv - Google Patents

Směsi vodných pojiv Download PDF

Info

Publication number
CZ20023780A3
CZ20023780A3 CZ20023780A CZ20023780A CZ20023780A3 CZ 20023780 A3 CZ20023780 A3 CZ 20023780A3 CZ 20023780 A CZ20023780 A CZ 20023780A CZ 20023780 A CZ20023780 A CZ 20023780A CZ 20023780 A3 CZ20023780 A3 CZ 20023780A3
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
dispersion
percent
colloidal silica
grams
modified
Prior art date
Application number
CZ20023780A
Other languages
English (en)
Inventor
Thorsten Rische
DETLEF-INGO SCHüTZE
Jürgen Meixner
Tillmann Hassel
Roland Komorek
Lutz Schmalstieg
Original Assignee
Bayer Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bayer Aktiengesellschaft filed Critical Bayer Aktiengesellschaft
Publication of CZ20023780A3 publication Critical patent/CZ20023780A3/cs

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/34—Silicon-containing compounds
    • C08K3/36—Silica

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Treatment And Processing Of Natural Fur Or Leather (AREA)
  • Paper (AREA)
  • Synthetic Leather, Interior Materials Or Flexible Sheet Materials (AREA)
  • Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
  • Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)

Description

Směsi vodných pojiv
Oblast techniky
Předmětný vynález se týká vodných polyurethanpolymočovinových disperzí modifikovaných koloidním roztokem oxidu křemičitého a jejich použití jakožto potahovacích materiálů, které mají zlepšenou odolnost vůči chemikáliím a lepší propustnost vodní páry a zlepšené mechanické vlastnosti, a to zejména v oblasti výroby textilních materiálů a kůže.
Dosavadní stav techniky
Pro potahování textilu a kůže se v současné době čím dál častěji používají vodné systémy. Mezi požadavky, které musí takovéto potahovací systémy splňovat, patří zejména vysoká odolnost vůči chemikáliím a vodě, vysoká mechanická stabilita a vysoká pevnost v tahu, mezní pevnost v tahu a vysoká přilnavost. Tyto požadavky v podstatě splňují polyurethanové disperze. Různé možnosti přípravy takovýchto disperzí jsou shrnuty v publikaci D. Dietrich, Prog. Org. Coatings, 1981, 9, 281.
Jak bylo popsáno v patentech Spojených států amerických číslo US 5 041 494, US 5 354 808 a US 5 554 686 a ve zveřejněných evropských patentových přihláškách číslo EP 0 924 231 a EP 0 924 230, je možné chemickou a mechanickou stabilitu povlaků vytvořených z polyurethan-polymočovinových disperzí, které se v dalším textu označují také jako PU disperze, zlepšit pokud jsou tyto PU disperze modifikované alkoxysilanovými skupinami.
Dalšího zlepšení odolnosti vůči chemikáliím a tvrdosti PU disperzí modifikovaných alkoxysilanovými skupinami je dosaženo v kombinaci s koloidními roztoky oxidu křemičitého, což bylo podrobněji popsáno v patentech Spojených států amerických číslo US 5 945 476, US 5 952 445, US 5 859 118, US 5 932 652 a ve zveřejněné evropské patentové přihlášce číslo EP 0 924 232.
Nicméně nevýhodou všech směsí PU disperzí modifikovaných alkoxysilanovými skupinami a koloidních roztoků oxidu křemičitého, které jsou v současné době známé, je, že výroba uvedených PU disperzí modifikovaných alkoxysilanovými skupinami je mnohem složitější než výroba konvenčních polyurethanových disperzí. Kromě toho je získání silanů, jež je třeba použít pro výrobu uvedených PU disperzí modifikovaných alkoxysilanovými skupinami, poměrně složité a tyto silany jsou rovněž velmi drahé, což vede k tomu, že průmyslové využití takovýchto PU disperzí je omezeno jen na speciální oblasti.
Proto bylo cílem tohoto vynálezu vytvořit alternativní PU disperze pro použití v oblasti potahování textilií a kůže, které mají na jedné straně výhody produktů modifikovaných sílaném, konkrétně zlepšenou odolnost vůči chemikáliím v porovnání s konvenčními PU disperzemi spolu s dobrými botnacími vlastnostmi ve vodě a zlepšenými mechanickými vlastnostmi, a na druhé straně je při jejich přípravě možné vyloučit procesní stupně, které zahrnují použití takových výchozích látek, jako jsou alkoxysilany, jež se obtížně získávaj i.
• « • · • · · • · · · • · · • · · · · ·
Podstata vynálezu
Zcela neočekávatelně bylo zjištěno, že vlastnosti PU disperzí, které neobsahují alkoxysilanové skupiny, rovněž odpovídají, ve směsi s koloidními roztoky oxidu křemičitého, shora popsanému profilu vlastností. Kromě toho bylo zjištěno, že tyto disperze mají, mimo jiné, podstatně zlepšenou propustnost vodní páry v porovnání s konvenčními PU disperzemi a jejich lesk se nemění. Dále jsou disperze podle předmětného vynálezu získatelné snadněji, než PU potahovací materiály propustné pro vodní páru, které byly popsány dříve (ve zveřejněné německé patentové přihlášce číslo DE 4 236 569), a mají lepší propustnost vody v kombinaci se stejně dobrým botnacím chováním.
Proto se předmětný vynález týká pojivových kompozic, které jsou charakteristické tím, že se skládají ze směsi až 95 procent, výhodně 50 až 90 procent a zvlášť výhodně 60 až 85 procent PU disperze (A) a
až 60 procent, výhodně 10 až 50 procent a zvlášť výhodně 15 až 40 procent disperze koloidního roztoku křemičitého (Β), přičemž uvedené procentické hodnoty jsou vztaženy na hmotnost netěkavých podílů a jejich součet činí 100 hmotnostních procent.
• * · • · · · · · · • ft
Předmětný vynález se dále týká použití popsaných potahovacích materiálů jakožto pojiv pro textilie a kůži.
V principu se pro toto použití hodí všechny PU disperze podle dosavadního stavu techniky, které nejsou modifikovány alkoxysilanovými skupinami. PU disperze (A) podle předmětného vynálezu jsou obecně složeny z:
Al. polyisokyanátů,
A2 . polymerních polyolů, jejichž střední molekulové hmotnosti jsou v rozmezí od 400 do 6000,
A3 . případně monoalkoholů nebo monoaminů,
A4. polyolů, aminopolyolů nebo polyaminů, jejichž molekulová hmotnost je menší než 400, přičemž jedna nebo více ze sloučenin (A3) a/nebo (A4) obsahuje iontovou skupinu nebo je schopno vytvořit iontovou skupinu. Tyto iontové skupiny mohou být kationtové nebo, výhodně, aniontové. Vpravení sloučenin tohoto typu, které obsahují například volné karboxylové skupiny, do polyurethanu znamená, že tyto skupiny je možné přeměnit na iontové skupiny pomocí neutralizace, tj. tyto skupiny jsou schopné vytvořit iontovou skupinu, a
A5. polyoxyalkylenethery obsahující alespoň jednu hydroxylovou skupinu nebo aminoskupinu.
Vhodnými diisokyanáty (Al) jsou v podstatě všechny diisokyanáty, jejichž molekulová hmotnost je v rozmezí od 140 do 400, které obsahují alifaticky, cykloalifaticky, aralifaticky a/nebo aromaticky vázané isokyanátové skupiny, jako je například 1,4-diisokyanatobutan, 1,6-diisokyanatohexan (HDI), 2-methyl-l,5-diisokyanatopentan, 1,5-diisokyanato-2,2dimethylpentan, 2,2,4-trimethyl-l,6-diisokyanatohexan a
2,4,4-trimethyl-l,6-diisokyanatohexan, 1,10-diisokyanatodekan,
1.3- diisokyanatocyklohexan a 1,4-diisokyanatocyklohexan,
1.3- bis(isokyanatomethyl)cyklohexan a 1,4-bis(isokyanatomethyl)cyklohexan, l-isokyanato-3,3,5-trimethyl-5-isokyanatomethylcyklohexan (isoforondiisokyanát, IPDI), 4,4'-diisokyanatodicyklohexylmethan, 1-isokyanato-l-methyl-4(3)isokyanatomethylcyklohexan, bis(isokyanatomethyl)norbornan,
1.3- bis(2-isokyanatoprop-2-yl)benzen a (TMDXI) l,4-bís(2isokyanatoprop-2-yl)benzen (TMDXI), 2,4-diisokyanatotoluen (TDI) a 2,6-diisokyanatotoluen (TDI), 2,4'-diisokyanatodifenylmethan a 4,4'-diisokyanatodifenylmethan 1,5-diisokyanatonaftalen nebo jakoukoli směs takovýchto diisokyanátů.
Složkou (Al) jsou výhodně polyisokyanáty nebo polyisokyanátové směsi shora uvedeného typu, které mají jen alifaticky a/nebo cykloalifaticky vázané isokyanátové skupiny. Zvláště výhodnými složkami (Al) jsou polyisokyanáty a nebo polyisokyanátové směsi na bázi HDI, IPDI a/nebo 4,4'-diisokyanatodicyklohexylmethanu.
Dalšími vhodnými polyisokyanáty (Al) jsou jakékoli žádoucí polyisokyanáty, které se připravují modifikováním jednoduchých alifatických, cykloalifatických, aralifatických a/nebo • · c ···· · · *
........ .
· ·« ··» ........
aromatických diisokyanátů, jež jsou složeny z alespoň dvou diisokyanátů a jež mají uretdionovou, isokyanurátovou, urethanovou, allofanátovou, biuretovou, iminooxadiazindionovou a/nebo oxadiazintrionovou strukturu, které byly popsány například v publikaci J. Prakt. Chem., 1994, 336, 185-200, ve zveřejněných německých patentových přihláškách číslo DE 1 670 666, DE 1 954 093, DE 2 414 413, DE 2 452 532,
DE 2 641 380, DE 3 700 209, DE 3 900 053, DE 3 928 503 nebo ve zveřejněných evropských patentových přihláškách číslo EP 0 336 205, EP 0 339 396 a EP 0 798 229.
Uvedenými polymerní polyoly (A2) o molekulové hmotnosti rozmezí od 400 do 6000 jsou obvyklé polymerní polyoly, které se již dlouhou dobu používají pro výrobu polyurethanů a jejichž hydroxylová funkcionalita je od alespoň 1,8 do přibližně 4. Jako konkrétní příklad je možné uvést polyakryláty, polyestery, polylaktony, polyethery, polykarbonáty, polyesterkarbonáty, polyacetaly, polyolefiny a polysiloxany. Výhodně se podle předmětného vynálezu používají polyoly o molekulové hmotnosti v rozmezí od 600 do 2500 a hydroxylové funkcionalitě v rozmezí od 2 do 3.
Kromě použití difunkčních hydroxylových komponent je rovněž vhodné zakončit řetězec polyurethanového prepolymeru monofunkčním alkoholem (A3) , jak již bylo popsáno dříve v odborné literatuře. Vhodnými monoalkoholy (A3) jsou výhodně alifatické monoalkoholy obsahující od 1 do 18 atomů uhlíku, jako je například ethanol, n-butanol, ethylenglykolmonobutylether, 2-ethylhexanol, 1-oktanol, 1-dodekanol nebo 1-hexadekanol.
• ·
Polyoly, aminopolyoly nebo polyaminy o molekulové hmotnosti menší než 400 (A4), které je možné použít jakožto činidla pro prodlužování řetězce v polyurethanech nebo v polyurethanových disperzích, byly rovněž popsány v celé řadě odborných článků. Jako příklad tohoto typu sloučenin je možné uvést ethandiol, 1,4-butandiol, cyklohexandimethanol, trimethylolpropan, glycerol a hydrazin, ethylendiamin,
1.4- diaminobutan, isoforondiamin, diethylentriamin a
4.4- diaminodicyklohexylmethan.
Dále mohou polyurethanové disperze podle předmětného vynálezu obsahovat hydrofilní polyoxyalkylenové ethery (A5) obsahující alespoň jednu hydroxylovou skupinu nebo aminoskupinu. Tyto polyethery mají vysoký obsah (přibližně 30 hmotnostních procent až 100 hmotnostních procent) stavebních bloků, které jsou odvozeny od ethylenoxidu. Vhodně se podle tohoto vynálezu používají lineární polyethery o funkcionalitě mezi 1 a 3, ale rovněž sloučeniny obecného vzorce I
R
HO
(i) ve kterých
R1 a R2 představují nezávisle na sobě dvouvazný alifatický, cykloalifatický nebo aromatický zbytek obsahující od 1 do atomů uhlíku, který může být přerušen atomem kyslíku a/nebo dusíku, a • * • · · · · · • · · ·
R3 představuje polyester nezakončený hydroxylovými skupinami nebo, výhodně, polyether. Skupina R3 zvlášť výhodně představuje polyethylenoxidový zbytek zakončený alkoxylovou skupinou.
Uvedené hydroxylové složky (A2), (A3) a (A4) mohou obsahovat dvojné vazby, které mohou pocházet například z alifatických karboxylových kyselin s dlouhým řetězcem nebo z mastných alkoholů. Dále je možné provést funkcionalizaci olefinovými dvojnými vazbami, a to například vpravením allylových skupin nebo kyseliny akrylové nebo kyseliny methakrylové a odpovídajících esterů těchto kyselin.
Jako příklad složek (A3) a (A4), které obsahují iontovou skupinu nebo které jsou schopné vytvořit iontovou skupinu, je možné uvést kyselinu dimethylolpropionovou, kyselinu hydroxypivalovou, sodnou sůl kyseliny 2-(2-aminoethylamino)ethansulfonové, polyethersulfonát, propoxylovaný adukt 2-butendiolu a NaHSO3 a stavebních bloků, jako je N-methyldiethanolamin, který je možné převést na kationtové skupiny.
Příprava vodných polyurethanových disperzí (A) se provádí známým způsobem: polyisokyanátová složka je ponechána zcela zreagovat s polymerním polyolem a činidly pro prodlužování řetězce o nízké molekulové hmotnosti, za vzniku polyurethanu. Při uvedené reakci je opět případně možné, a výhodně se tak děje, použít rozpouštědlo, které se po skončení reakce případně odstraňuje. Vhodnými rozpouštědly jsou rozpouštědla, jež se obvykle používají při potahování a která jsou sama o sobě známá, přičemž jako příklad je možné uvést ethylacetát, butylacetát, 1-methoxyprop-2-ylacetát, 3-methoxy-n• · butylacetát, aceton, 2-butanon, 4-methyl-2-pentanon, cyklohexanon, toluen, xylen, chlorbenzen, lakový benzín, směsi obsahující zejména poměrně vysoce substituované aromatické sloučeniny, jež jsou komerčně dostupné například pod obchodními názvy Solvent Naphtha, Solvesso° (Exxon), Cypar® (Shell), Cyclo Sol° (Shell), Tolu Sol® (Shell), Shellsol0 (Shell), estery kyseliny uhličité, jako je dimethylkarbonát, diethylkarbonát, 1,2-ethylenkarbonát a 1,2-propylenkarbonát, laktony, jako je β-propiolakton, y-butyrolakton, s-kaprolakton, ε-methylkaprolakton, propylenglykoldiacetát, diethylenglykoldimethylether, dipropylenglykoldimethylether, diethylenglykolethyl- a -butyletheracetát, N-methylpyrrolidon a N-methylkarpolaktam nebo jakoukoli vhodnou směs uvedených rozpouštědel.
V dalším stupni se neutralizovatelné skupiny převádějí do formy soli a následně je vytvořena vodná disperze. V závislosti na stupni neutralizace a obsahu iontových skupin je možné vytvořit velmi jemnou disperzi, takže tato má zdánlivý vzhled roztoku, avšak je rovněž možné vytvořit velmi hrubé částicovité formulace, které jsou rovněž velmi stabilní. Nicméně výhodnými znaky jsou střední velikost částic menší než 300 nanometrů nebo vysoký obsah hydrofilních skupin, protože v těchto případech dochází ke zlepšení emulgace pylyisokyanátu a tím kvality potahovacího filmu. Obsah pevných látek je rovněž možné měnit v širokém rozmezí, například v rozmezí od 20 do 60 procent.
PU disperze modifikované koloidním roztokem oxidu křemičitého podle předmětného vynálezu výhodně obsahují v • · · · • · · • · · • · · • · · • · · · · · ίο .· :··. . : :
• · · · · ···· * ♦ ··· · · · polyurethanové části (A) od 20 do 60 procent a zvlášť výhodně od 30 do 50 procent pevných částic.
PU disperze modifikované koloidním roztokem oxidu křemičitého podle předmětného vynálezu jsou výhodně složeny z PU disperzí (A), které se připravují acetonovým postupem, který je znám z odborné literatury.
Přebytek isokyanátových skupin se posléze ponechá reagovat při reakci s polyfunkčními sloučeninami, které mohou reagovat s isokyanátem (takže dochází k prodlužování řetězce). Pro tento účel se výhodně používá voda nebo polyaminy, jež byly již zmíněny v souvislosti se složkou (A4), zvlášť výhodně se pak pro tento účel používají di- a triaminy, hydrazin a sodná sůl kyseliny 2-(2-aminoethylamino)ethansulfonové. Řetězec je rovněž možné ukončit monoaminem, jako je například diethylamin, dibutylamin, ethanolamin, N-methylethanolamin nebo N,N-diethanolamin.
Dále je možné modifikovat polyurethanové disperze modifikované koloidním roztokem oxidu křemičitého podle předmětného vynálezu polyakryláty. Za tímto účelem se emulzni polymerace olefinicky nenasycených monomerů, například esterů kyseliny (meth)akrylové a alkoholů obsahujících od 1 do 18 atomů uhlíku, styrenu, vinylesterů nebo butadienu, provádí v přítomnosti polyurethanové disperze, jak bylo popsáno například ve zveřejněné německé patentové přihlášce číslo DE 1 953 348 a ve zveřejněných evropských patentových přihláškách číslo EP 0 167 188, EP 0 189 945 a EP 0 308 115. Uvedené monomery obsahují jednu nebo více olefinických dvojných vazeb. Kromě toho mohou uvedené monomery obsahovat • · • · · · * · · · • · · • «· · • O · • » · • · · · · · funkční skupiny, jako je hydroxylová skupina, epoxyskupina, methylolová skupina nebo acetoacetoxyskupina. Uvedenou emulzní polymeraci je možné provádět před nebo po modifikaci koloidními roztoky oxidu křemičitého.
Co se týče vlastního použití, používají se polyurethanové disperze podle předmětného vynálezu buď samotné nebo ve směsi s jinými vodnými pojivý. Takováto vodná pojivá mohou být složena například z polyesterového, polyakrylštového, polyepoxidového nebo polyurethanového polymeru. Dále je možné použít i směs s pojivý vytvrditelnými působením záření, které byly popsány například ve zveřejněné evropské patentové přihlášce číslo EP 0 753 531.
Koloidní roztoky oxidu křemičitého (B):
Koloidními roztoky oxidu křemičitého podle předmětného vynálezu jsou koloidní roztoky amorfního oxidu křemičitého ve vodě. Tyto koloidní roztoky se získávají neutralizací vodního skla, jak je popsáno například v publikaci Ullmanns
Encyklopádie der technischen Chemie (Vol. 21, 4. vydání,
Verlag Chemie, Weinheim, 1982, Kapitola 5, str. 456 a následující). Koloidní roztoky oxidu křemičitého jsou komerčně dostupné například pod obchodními názvy Levasil® (Bayer AG), Ludox° (DuPont), Nalcoag° (Nalco), Snowtex° (Nissan). V disperzích podle předmětného vynálezu se výhodně používají koloidní roztoky oxidu křemičitého, které obsahují částice oxidu křemičitého o průměru mezi 5 nanometry a 100 nanometry. Zvlášť výhodné se podle tohoto vynálezu používají koloidní roztoky oxidu křemičitého obsahující částice o střední velikosti od 7 nanometrů do 50 nanometrů. Uvedené koloidní • · roztoky oxidu křemičitého mohou být bazické (tj. jejich pH je větší než 7) a kyselé (tj. jejich pH je menší než 7). Obsah pevných částic v koloidních roztocích oxidu křemičitého je obvykle od 1 procenta do 60 procent, výhodně od 20 procent do 40 procent a zvlášť výhodně od 25 procent do 35 procent. V případě neiontové a/nebo iontově hydrofilizovaných PU disperzí se výhodně používají bazické typy koloidních roztoků oxidu křemičitého.
Potahovací materiály podle tohoto vynálezu je možné připravit smícháním PU disperze (A) a koloidního roztoku oxidu křemičitého (B), a to jakýmkoli známým postupem směšování látek.
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikované PU disperze podle předmětného vynálezu obsahují od 40 procent do 95 procent PU disperze (A) a od 5 procent do 60 procent disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého (B), přičemž uvedené procentické hodnoty jsou vztaženy na hmotnost netěkavých podílů a jejich součet činí 100 hmotnostních procent.
Ve zvlášť výhodném provedení tohoto vynálezu činí množství PU disperze (A) od 50 procent do 90 procent a množství disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého (B) činí od 10 procent do 50 procent, přičemž uvedené procentické hodnoty jsou vztaženy na hmotnost netěkavých podílů a jejich součet činí 100 hmotnostních procent.
Ve zvlášť výhodném provedení tohoto vynálezu obsahují disperze podle předmětného vynálezu od 60 procent do «Φ • · • · · · procent PU disperze (A) a od 15 procent do 40 procent disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého (B), přičemž uvedené procentické hodnoty jsou vztaženy na hmotnost netěkavých podílů a jejich součet činí 100 hmotnostních procent.
Při zvlášť výhodném způsobu přípravy disperzí podle tohoto vynálezu se využívá možnost zavádění uvedených koloidních roztoků oxidu křemičitého během přípravy uvedené PU disperze.
Za tímto účelem se prepolymer, syntetizovaný jednou ze známých metod, místo v čisté vodě disperguje v koloidním roztoku oxidu křemičitého nebo ve směsi koloidního roztoku oxidu křemičitého a vody. Tímto způsobem je tedy možné snížit jednak náklady na celý proces o náklady, které jsou jinak spojeny s nutností provést dodatečný směšovací stupeň, a dále náklady na celý výrobní provoz, protože je možné změnit podíl mísicích zařízení.
Před vlastní aplikací je možné do disperzí podle předmětného vynálezu přidávat síťovací činidlo. Za tímto účelem se vhodně používají hydrofilní nebo hydrofilizovaná polyisokyanátová síťovací činidla.
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikované PU disperze podle předmětného vynálezu se používají jako pojivá v povlacích a adhezivech. Povlaky na bázi PU disperzí podle tohoto vynálezu je možné použít například na kovový, plastový, papírový, kožený, textilní, plstěný, dřevěný, skleněný, vláknitý a minerální podkladový materiál. Zvlášť výhodně se PU disperze podle tohoto vynálezu používají pro potahování textilu a kůže.
• · • · φ ·
Uvedené, koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikované PU disperze je možné použít samotné nebo ve směsi s pomocnými činidly a aditivy, která jsou v oblasti potahovacích technologií známá a jejichž příkladem jsou neiontová a/nebo aniontová zahušťovací činidla, plniva, pigmenty, vosky, kompozice pro zlepšení manipulovatelnosti, barviva, rozpouštědla a egalizační prostředky pro výrobu povlaků.
Vlastní nanášení potahovacích materiálů podle předmětného vynálezu je možné provádět známými způsoby, například natíráním, naléváním, nanášením stíracím nožem, nastřikováním, nanášením pomocí válce nebo ponořováním. Sušení vytvořeného povlakového filmu může probíhat při teplotě místnosti nebo při zvýšené teplotě, avšak rovněž v sušárně při teplotě až 200 °C.
Disperze podle předmětného vynálezu jsou vhodné zejména pro potahování nebo pro překrývání a pro impregnaci tkaných a netkaných textilií.
Disperze podle předmětného vynálezu slouží pro výrobu podkladových materiálů, zejména textilu a kůže, opatřených povlakem propouštějícím vodní páru.
Vhodné podkladové materiály jsou výhodně flexibilní, zejména pak textil a kůže.
Disperze, které se používají podle tohoto vynálezu, jsou skladovatelné a je možné je přepravovat, přičemž mohou být použity kdykoli později po jejich vytvoření. V závislosti na zvoleném chemickém složení daného polyurethanu a na obsahu •
* • » « • · ·» ' · « * ·<
koloidního roztoku oxidu křemičitého je možné získat povlaky mající různé vlastnosti. Tak je tedy možné získat měkké lepivé povlaky, termoplastické a elastomerní produkty s různými stupni tvrdosti až termosetové plasty, jejichž tvrdost se blíží tvrdosti skla.
Disperze, které se používají podle tohoto vynálezu, jsou zpravidla aplikovány na daný podkladový materiál bez dalších aditiv. Tuto aplikaci je možné provádět přímím roztíráním disperze na povrchu podkladového materiálu pomocí stíracích nožů, válců nebo skalpelů.
Obvykle se na podkladový materiál postupně nanáší několik povlaků, výhodně pak dva povlaky, takže celková tloušťka povlaku zahrnujícího základní a vrchní povlak je v rozmezí od 10 do 100 mikrometrů, výhodně v rozmezí od 20 do 60 mikrometrů. Jako základní povlak je rovněž možné použít mikroporézní povlak vytvořený usušením pasty, jak bylo popsáno ve zveřejněné německé patentové přihlášce číslo DE 2 020 153, které slouží pro vytvoření mikroporézního povlaku. Následně nanesený vrchní povlak chrání celý systém před mechanickým namáháním a otěrem.
Nanášení potahového systému, který zahrnuje základní a vrchní povlak, je však možné provádět i tak zvaným reverzním způsobem. V tomto případě se první, tedy vrchní povlak, nanáší na uvolňovací podkladový materiál a usuší se. Po nanesení druhého, tedy základního povlaku, je daný podkladový materiál mírně vtlačen do ještě vlhkého povlaku. Po vysušení dojde k vytvoření pevného systému, který zahrnuje povlak a podkladový materiál, jenž se následně odděluje od uvedeného uvolňovacího • · · · · · podkladového materiálu a který svojí strukturou v podstatě odpovídá shora popsanému systému, jenž se vytváří přímým potahováním.
Příklady provedeni vynálezu
V níže popsaných příkladech byly použity následující látky:
A Impranil° DLN (Bayer AG): 40procentní disperze aniontového alifatického polyesterpolyurethanu s následujícími vlastnostmi (DIN 53504): 100% modul pružnosti: 2 megapascaly; pevnost v tahu 20 megapascalů; tažnost při přetržení 700 procent.
B Impranil® DLN-SD (Bayer AG): 40procentní disperze aniontového alifatického polyesterpolyurethanu s následujícími vlastnostmi (DIN 53504): 100% modul pružnosti: 2 megapascaly; pevnost v tahu 20 megapascalů; tažnost při přetržení 700 procent.
C Impranil° DLP (Bayer AG): 50procentní disperze aniontového alifatického polyesterpolyurethanu s následujícími vlastnostmi (DIN 53504): 100% modul pružnosti: 1,3 megapascalů; pevnost v tahu 15 megapascalů; tažnost pří přetržení 650 procent.
D Impranil° DLV (Bayer AG): 40procentní disperze aniontového alifatického polyesterpolyetherpolyurethanu s následujícími vlastnostmi (DIN 53504): 100% modul • · • · ♦ · · · • · · · • · · • · · · · · pružnosti: 2,5 megapascalu; pevnost v tahu 20 megapascalu; tažnost při přetržení 500 procent.
E Levasil° 100/30 (Bayer AG): 30procentní disperze aniontového koloidního roztoku oxidu křemičitého s následujícími vlastnostmi: měrný povrch: 100 m2/gram; střední velikost částic: 30 nanometrů; pH = 10.
F Levasil° 200/30 (Bayer AG): 30procentní disperze aniontového koloidního roztoku oxidu křemičitého s následujícími vlastnostmi: měrný povrch: 200 m2/gram; střední velikost částic: 15 nanometrů; pH = 9.
G Levasil° 300/30 (Bayer AG): 30procentní disperze aniontového koloidního roztoku oxidu křemičitého s následujícími vlastnostmi: měrný povrch: 300 m2/gram; střední velikost částic: 9 nanometrů; pH = 10.
H Levasil° VP AC 4038 (Bayer AG): 30procentní disperze aniontového koloidního roztoku oxidu křemičitého s následujícími vlastnostmi: měrný povrch: 200 m2/gram; střední velikost částic: 15 nanometrů; pH = 9.
I Bayderm° bottom APV (Bayer AG): 20procentní disperze aromatického, aniontového, flexibilního polyetherpolyurethanu s následujícími vlastnostmi: 100% modul pružnosti: 0,4 megapascalu; pevnost v tahu 5,7 megapascalů při 1150procentním protažení.
J Euderm base black D-C (Bayer AG): směs obsahující procent sazí, 0,2 procenta fylosilikátu a 8,6 procenta kyseliny polyakrylové zneutralizovaná ethanolaminem.
K Euderm® filler VF01 (Bayer AG): egalizační prostředek obsahující 2,5 procenta fylosilikátu, 1,5 procenta nefunkčního silikonu a 1,5 procenta paznehtového oleje a
3.3 procenta kaseinu. Tato směs byla zalkalizována amoniakem.
L Bayderm° Soft Q (Bayer AG): antiadhezivní emulze obsahující 5 procent vlněného oleje, 20 procent asociativního polyurethanového zahušťovacího činidla a 1 procento aromatické směsi o vysoké teplotě varu.
M Primal° Dispersion 32 A (Rohm and Haas): 35procentní disperze s následujícími vlastnostmi: 100% modul pružnosti: 0,3 megapascalu; pevnost v tahu 4,0 megapascaly při 880procentním protažení.
N Bayderm° bottom 50 DU (Bayer AG): střední tvrdost,
40procentní disperze alifaticko-aromatického polyesterpolyurethanu s následujícími vlastnostmi: 100% modul pružnosti: 4,7 megapascalu; pevnost v tahu 33 megapascalů při 600procentním protažení.
O Euderm° matt finish SN (Bayer AG): komerční sušicí zmátnující činidlo obsahující 19 procent vysráženého oxidu křemičitého o střední velikosti částic
4.3 mikrometru.
• · · ·
P Síťovací činidlo: 50procentní roztok Desmodur N 3100 v propylenglykoldiacetátu; obsah NCO skupin 8,6 procenta, NCO funkcionalita 2,8.
Q Bayderm° Finish DLF (Bayer AG): vysoká tvrdost (Shore A větší než 90), 40procentní disperze alifatického polyester-polyurethanu pro provádění konečných úprav, přičemž film vytvořený z této látky má následující vlastnosti: 100% modul pružnosti: 17,5 megapascalu; pevnost v tahu 42,1 megapascalu při 560procentním protažení.
R Pojivo připravené následujícím postupem:
500 gramů hexamethylendiisokyanátu (HDI) a 1,25 gramu dibutylfosfátu bylo umístěno do 21itrové baňky. K této směsi bylo za neustálého míchání přidáno 615 gramů ethylenoxid (EO)/propylenoxidového (PO) kopolyetheru iniciovaného trimethylolpropanem (který obsahoval 62,5 hmotnostního procenta PO, 17,5 hmotnostního procenta EO, přičemž ethylenoxid byl přítomen ve formě koncového bloku; charakteristická data: Mn = 4800, OH číslo = 35,
F = 3). Výsledná směs byla zahřáta tak, aby vnitřní teplota směsi dosáhla 100 °C a při této teplotě byla směs míchána 30 minut.
Reakční směs byla ochlazena na teplotu 80 °C, bylo k ní přidáno 500 gramů ethylenoxid (EO)/propylenoxidového (PO) kopolyetheru iniciovaného propylenglykolem (který obsahoval 50 hmotnostních procent PO, 50 hmotnostních procent EO, přičemž 19 procent z EO frakce bylo přítomno ve formě koncového bloku; charakteristická data:
» ♦ · · · ·
Mn = 2000, OH číslo = 56, F = 3). Teplota směsi byla opět zvýšena na teplotu 100 °C a míchání pokračovalo až do okamžiku, kdy obsah NCO skupin klesl na 13 procent. Po přidání dalších 0,6 gramu dibutylfosfátu byl produkt podroben filmové destilaci při tlaku 5 kilopascalů (tj.
milibarů) a teplotě 160 °C, která sloužila pro oddělení přebytku HDI.
Tímto postupem byl připraven nízkoviskozitní polymer obsahující 3,06 procenta NCO skupin (prekurzor). Do 250 gramů tohoto polymeru bylo vmícháno 16 gramů isokyanátu (kterým byla směs isokyanurátu/uretdionu hexamethylendiisokyanátu, který obsahoval 15 procent uretdionu a 22 procent NCO skupin).
Výsledný produkt obsahoval 4,2 procenta NCO skupin, jeho viskozita při teplotě 22 °C byla 2400 mPa.s a měl ekvivalentní hmotnost 1000 gramů na každý ekvivalent skupin NCO.
S Vytvrzovací činidlo: směs isoforondiaminu v butanonu, která obsahovala 2,17 procenta vody; 600 gramů vytvrzovacího činidla odpovídalo 1 ekvivalentu aminoskupin.
• ·
Příklady přípravy disperzí
Příklad 1
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 1)
337,5 gramu PU disperze A bylo umístěno do reakční nádoby opatřené míchadlem, přikapávací nálevkou a zpětným chladičem a následně bylo k této disperzi během 10 minut za neustálého míchání přikapáno 112,5 gramu disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého E. Výsledná směs byla míchána dalších 30 minut při teplotě místnosti.
Příklad 2
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 2)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 1, avšak bylo použito 300,0 gramů PU disperze A a 150,0 gramů disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého E.
Příklad 3
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 3)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 1, avšak bylo použito 225 gramů PU disperze A a 225 gramů disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého E.
» » * c · · · ♦ * * ··« » · ·· ♦»· ·«·· · · ♦ · * ···· · · » · · · ··· * · · · * ··«· ·« » 4 · · · · * · · * · ·
Příklad 4a
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 4a)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 1, avšak bylo použito 360,0 gramů PU disperze B a 90,0 gramů disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého E.
Příklad 4b
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 4b)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 1, avšak bylo použito 360,0 gramů PU disperze A a 90,0 gramů disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého E.
Příklad 5
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 5)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 1, avšak bylo použito 360,0 gramů PU disperze B a 90,0 gramů disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého F.
Příklad 6
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 6)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 1, avšak bylo použito 360,0 gramů PU disperze B a 90,0 gramů disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého G.
Příklad 7
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 7)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 1, avšak bylo použito 360,0 gramů PU disperze B a 90,0 gramů disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého H.
Příklad 8
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 8)
360,0 gramů PU disperze C a 171,8 gramu destilované vody bylo umístěno do reakční nádoby opatřené míchadlem, přikapávací nálevkou a zpětným chladičem a následně bylo k této disperzi během 10 minut za neustálého míchání přikapáno 90,0 gramů disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého E. Výsledná směs byla míchána dalších 30 minut při teplotě místnosti.
Příklad 9
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 9)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 8, avšak bylo použito 337,5 gramu PU disperze C, 161,0 gramů destilované vody a 112,5 gramu disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého E.
• * • · « • · · · · • · · · ··· ·· ···« • *
• · · φ · 0 · · ·
Příklad 10
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 10)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 8, avšak bylo použito 300,0 gramů PU disperze C, 143,1 gramu destilované vody a 150,0 gramů disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého E.
Příklad 11
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 11)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 1, avšak bylo použito 225,0 gramů PU disperze C, 107,4 gramu destilované vody a 225,0 gramů disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého E.
Příklad 12
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 12)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 1, avšak bylo použito 666,6 gramu PU disperze D, 114,2 gramu destilované vody a 133,4 gramu disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého G.
• · .:.. *..* .:. ··· ··* ····
Příklad 13
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 13)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 8, avšak bylo použito 640,0 gramů PU disperze D, 109,7 gramů destilované vody a 160,0 gramů disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého G.
Příklad 14
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 14)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 8, avšak bylo použito 600,0 gramů PU disperze D, 102,9 gramu destilované vody a 200,0 gramů disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého G.
Příklad 15
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 15)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 8, avšak bylo použito 533,4 gramu PU disperze D, 91,4 gramu destilované vody a 266,6 gramu disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého G.
• · · » ··· · · ···
...... ............
Příklad 16
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 16)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 8, avšak bylo použito 400,0 gramů PU disperze D, 68,6 gramu destilované vody a 400,0 gramů disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého G.
Příklad 17
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná
PU disperze (PU 17)
Byl použit analogický postup jako v příkladu 8, avšak bylo použito 640,0 gramů PU disperze D, 109,7 gramu destilované vody a 160,0 gramů disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého H.
Příklady použití disperzí podle tohoto vynálezu
Textil:
Byly stanoveny vlastnosti volných filmů vytvořených níže popsaným způsobem z PU disperzí pro potahování textilu:
Do zařízení pro roztírání filmu, které se skládalo ze dvou vyleštěných válců, jejichž vzdálenost bylo možné přesně nastavit, byl před zadní válec umístěn uvolňovací papír. Vzdálenost mezi papírem a předním válcem byla nastavena spároměrem. Tato vzdálenost odpovídala tloušťce (mokrého) filmu vznikajícího povlaku a bylo možné ji různě nastavovat na požadovanou tloušťku jednotlivých povlaků. Povlak bylo rovněž .ί možné vytvořit z několika na sebe nanesených dílčích povlaků. Pro nanášení jednotlivých povlaků byly dané produkty (přičemž viskozita vodných směsí byla předem přidáním směsi amoniaku a kyseliny polyakrylové upravena na 4500 mPa.s) nalívány na mezeru mezi papírem a předním válcem a uvedený uvolňovací papír byl tažen kolmo směrem dolů, čímž docházelo k vytvoření odpovídajícího filmu na povrchu papíru. Pokud mělo být na papír naneseno několik povlaků, byl každý nově vytvořený povlak usušen a papír byl znovu umístěn do výše popsaného zařízení.
Modul pružnosti byl stanoven v souladu se standardem DIN 53504 pro filmy o tloušťce vyšší než 100 mikrometrů.
Střední velikosti částic (uváděné hodnoty jsou číselnými průměry) PU disperzí byly stanoveny pomocí laserové korelační spektroskopie (na zařízení Malvern Zetasizer 1000, Malvern Inst. Limited).
Botnavost v ethylacetátu byla vypočtena po skladování v ethylacetátu po dobu 2 hodin, a to měřením změn délky a šířky testovaného vzorku.
Propustnost vodní páry byla měřena v souladu s postupem popsaným v publikaci DS 2109 TMI organizace British Textile Technology Group, Manchester, Velká Británie.
Tabulka 1 Směsi polyurethan A/koloidní roztok oxidu křemičitého E o různém obsahu koloidního roztoku oxidu křemičitého
PU A PU 1 PU 2 PU 3
Obsah pevných látek (hmotnostní procento) 41,4 39,2 39,2 39,0
pH 6,9 9,1 9,1 9,6
Poměr PU A/kol. roztok SiO2 E oo 3/1 2/1 1/1
Střední velikost částic 151 nm 194 nm 194 nm 195 nm
Modul pružnosti (100 procent) 2,2 MPa 3,6 MPa 4,3 MPa 7,4 MPa
Botnavost v ethylacetátu (procento) 295 187 163 120
Z výsledků uvedených v tabulce 1 vyplývá, že se vzrůstající koncentrací koloidního roztoku oxidu křemičitého docházelo k výraznému zlepšení odolnosti povlaku vůči chemikáliím a ke zlepšení mechanických vlastností povlaku v porovnání s povlakem vytvořeným z nemodifikované PU disperze A (Impranil° DLN).
Tabulka 2 Směsi polyurethan B/různé typy koloidních roztoků oxidu křemičitého • · · ·
PU B PU 4a PU 5 PU 6 PU 7
Obsah pevných látek (hmotnostní procento) 41,0 39,0 39,0 39,0 38,9
pH 6,9 9,0 8,4 9,3 9,1
Typ koloidního roztoku - T ® Levasil 100/30 Levasil0 200/30 Levasil0 300/30 Levasil' VP AC 4038
Poměr PU A/kol. roztok SiO2 - 4/1 4/1 4/1 4/1
Modul pružnosti 3,4 MPa 3,2 MPa 3,7 MPa 5,4 MPa 3,7 MPa
Botnavost v ethylacetátu (procento) 310 295 266 295 295
Z výsledků v tabulce 2 vyplývá, že podle tohoto vynálezu je možné použít velké množství typů koloidních roztoků oxidu křemičitého.
Tabulka 3 Směsi polyurethan C/koloidní roztok oxidu křemičitého o různém obsahu koloidního roztoku oxidu křemičitého
PU C (35%) PU 8 PU 9 PU 10 PU 11
Obsah pevných látek (hmotnostní procento) 35,0 34,0 35,0 34,1 35,2
pH 7,47 7,69 7,77 8,46 8,92
Poměr PU C/kol. roztok SiO2 E oo 4/1 3/1 2/1 1/1
Střední velikost částic (nanometr) 148,3 151,1 197,4 207,6 199,4
Modul pružnosti (100 procent) 0,9 1,6 1,9 2,3 4,4
Botnavost v ethylacetátu (procento) 120 73 78 48 48
Z výsledků uvedených v tabulce 3 vyplývá, že se vzrůstající koncentrací koloidního roztoku oxidu křemičitého docházelo k výraznému zlepšení odolnosti povlaku vůči chemikáliím a ke zlepšení mechanických vlastností povlaku v porovnání s povlakem vytvořeným z nemodifikované PU disperze C (Impranil° DLP).
« · · · • ·
Tabulka 4 Propustnost vodní páry koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaných PU disperzí
PU disperze Poměr PU/kol. roztok SiO2 Propustnost vodní páry (g/m2d)
PU A co 1100
PU 4b 4/1 14690
PU 1 3/1 14210
PU D oo 1120
PU 15 2/1 18000
Z výsledků v tabulce 4 vyplývá, že při použití oxidem křemičitým modifikovaných PU disperzí podle předmětného vynálezu je dosaženo mnohem vyšší propustnosti vodní páry (14krát až 18krát vyšší) než při použití nemodifikovaných disperzí (PU A a PU D).
Kůže:
A) Konečná úprava kůže
Al) Test vytvoření vrchního povlaku
Na neupravenou telecí srstnatou čalounickou kůži byl nejprve nanesen spodní povlak, přičemž pro vytvoření tohoto povlaku byla použita směs obsahující 330 dílů adhezi podporující látky I, 100 dílů isopropylalkoholu a 600 dílů vody, jež byla na kůži křížově nastříkána ve formě aerosolu.
Pro vytvoření dalšího povlaku byla připravena směs 75 dílů barviva J, 75 dílů vysoušecího egalizačního činidla K, 50 dílů antiadhezního činidla L, 150 dílů akrylátové disperze M, • ·
150 dílů PU disperze N a 475 dílů vody. Tato směs byla dvakrát nastříkána ve formě aerosolu (vždy křížově) na kůži opatřenou výše popsaným spodním povlakem. Vytvořený povlak byl 5 minut sušen při teplotě 70 °C. Kůže byla hydraulicky stlačena (na 6 sekund při teplotě 80 °C a tlaku 20 megapascalů (tj.
200 barů) ) a poté na ní byl nanesen (křížově) další povlak ze shora popsané směsi. Po usušení byla kůže opět stlačena (kontaktní lis, teplota 80 °C, tlak 5 megapascalů (tj.
barů)).
Z kůže opatřené takto vytvořeným spodním povlakem byly nanesením vrchních povlaků vytvořeny jednotlivé testovací vzorky.
Směsi pro vytvoření vrchního povlaku obsahovaly 12 procent (koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaného) PU (vztaženo na suchou látku) a 2,2 procenta síťovacího činidla P. Pro srovnání byla použita směs polyurethanu Q s produktem použitým pro přípravu koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaných typů (v poměru 2:1) a odpovídající čistý produkt. Před vlastním nastříkáním byla pomocí komerčně dostupného zahušťovacího činidla upravena výtoková viskozita jednotlivých směsí na hodnotu 19 sekund (měřeno v DIN pohárku s velikostí otvoru 4 milimetry).
Takto získané směsi byly nastříkány na shora popsanou kůži opatřenou spodním povlakem, a to v množství (0,21 gramů/cm2 (tj. 5 gramů na 1/4 ft2) ) . Poté byla kůže sušena 5 minut při teplotě 80 °C a hydraulicky stlačena (na 3 sekundy při teplotě 80 °C a tlaku 20 megapascalů (tj. 200 barů)).
• · « · · ·
U vzorků kůže byla testována stálost barvy a trvanlivost povlaku při ohýbání.
Tabulka 5 (Konečná úprava kůže)
Koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikované PU disperze jakožto pojivá vrchních povlaků na čalounické kůži, síťované síťovacím činidlem P
Poj ivo Broušení za Ohýbání za Ohýbání za
mokra sucha mokra
PU Q/PU D (2/1) 600/x 100 000/xx 20 OOO/o
PU D 40/xx* 100 OOO/o 20 OOO/o
PU 15 530/x 100 OOO/o 20 OOO/o
PU 16 560/x-xx 100 OOO/o 20 OOO/o
* Díky hrudkovitosti filmu nebylo možné provést standardní test barevné stálosti podle instrukcí dodaných k testovacímu zařízení (kterým bylo zařízení Bally finish tester)
Vysvětlivky k tabulce:
V případě všech ohybů a broušení značí číslo před lomítkem počet provedených ohybů, respektive broušení a symbol za lomítkem označuje hodnocení poškození povlaku, přičemž jednotlivé symboly mají následující význam: o = nepoškozeno, x = mírné poškození, xx = střední poškození, xxx = vážné poškození.
Z výsledků v tabulce 5 je patrné, že hrudkovitost, která je typickým znakem PU disperzí, nebyla v případě pojiv podle předmětného vynálezu pozorována (na rozdíl od případu použití čisté PU disperze D), přičemž nedošlo ke ztrátě fyzikální stálosti povlaku. Co se týče ohýbání za sucha, je zcela zřejmé, že disperze podle předmětného vynálezu jsou, co se trvanlivosti z nich vytvořených povlaků při ohýbání týče, skutečně mnohem lepší než disperze podle předešlého stavu techniky (PU Q/PU D (2/1)).
A2) Spodní povlaky vytvořené z koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikované PU disperze
Byly připraveny vodné směsi obsahující X procent koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikované PU disperze, 5 procent barviva J, 5 procent zmatňující směsi Q, 5 procent egalizačního činidla K.
Množství X procent modifikované PU disperze bylo takové, aby uvedené směsi obsahovaly 12 procent suché látky, vztaženo na danou PU disperzi. Pro srovnání sloužily spodní povlaky vytvořené z nemodifikované PU disperze.
Výtokové viskozita shora popsaných směsí byla pomocí komerčně dostupného asociativního zahušťovacího činidla upravena na hodnotu 16 sekund (měřeno v DIN pohárku o velikosti otvoru 4 milimetry). Směsi byly jednou nastříkány na neupravenou telecí srstnatou čalounickou kůži (v množství 0,022 mililitru/cm2 (tj. 10 mililítrů/0,5ft2) ) a sušeny 5 minut při teplotě 80 °C. Kůže byla stlačena (pomocí zařízení Rotopress, 90 °C, 6 m/min) a stejná směs byla nastříkána na kůži ještě dvakrát (přičemž mezi nanesením jednotlivých povlaků bylo provedeno sušení).
U kůží potažených výše popsaným způsobem byla testována trvanlivost povlaku při ohýbání při nízké teplotě.
• · • · · · • · · • · · · • · · · • · « • · · · · · ·
Tabulka 6 (Konečná úprava kůže)
Výsledky ohýbání při nízké teplotě pro koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikované PU disperze, jež byly použity jakožto pojivá spodních povlaků nanesených na kůži
Poj ivo Ohýbání při nízké teplotě (10 000)
Spodní povlak (-10 °C) Spodní povlak (-25 °C)
PU D o o
PU 12 o o
PU 17 o o
PU 13 o o
PU 14 o o
PU 15 XX XX
PU 16 XX xx-xxx
Vysvětlivky k tabulce:
o = nepoškozeno, x = mírné poškození, xx = střední poškození, xxx = vážné poškození.
Z výsledků ohýbání potažené kůže při nízké teplotě, které jsou uvedeny v tabulce 6, vyplývá, že i v případě přidání velkého množství koloidního roztoku oxidu křemičitého do PU disperze (PU 14), jsou koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikované PU disperze vhodné pro vytváření spodních povlaků a vlastnosti těchto povlaků jsou shodné s vlastnostmi povlaku vytvořeného z disperze PU D, která byla testována pro srovnáni a sloužila jako představitel dřívějšího stavu techniky.
• · · ·
B) Potahování kůže
Bl) Potahování kůže (Levacast):
Vytvoření povlaku:
1) Obecný postup:
Do zařízení pro roztírání filmu, které se skládalo ze dvou vyleštěných válců, jejichž vzdálenost bylo možné přesně nastavit, byl před zadní válec umístěn uvolňovací papír. Vzdálenost mezi papírem a předním válcem byla nastavena spároměrem. Tato vzdálenost odpovídala tloušťce (mokrého) filmu vznikajícího povlaku a bylo možné ji různě nastavovat na požadovanou tloušťku jednotlivých povlaků. Povlak bylo rovněž možné vytvořit z několika na sebe nanesených dílčích povlaků.
Pro nanášení jednotlivých povlaků byly dané produkty (přičemž viskozita vodných směsí byla předem přidáním směsi amoniaku a kyseliny polyakrylové upravena na 4500 mPa.s) nalívány na mezeru mezi papírem a předním válcem a uvedený uvolňovací papír byl tažen kolmo směrem dolů, čímž docházelo k vytvoření odpovídajícího filmu na povrchu papíru. Pokud mělo být na papír naneseno několik povlaků, byl každý nově vytvořený povlak usušen a papír byl znovu umístěn do výše popsaného zařízení.
2) Vytvoření povlaku z produktu Levacast a jeho přilnutí ke kůži
Uvedené pojivo bylo během 30 sekund důkladně promícháno s vytvrzovacím činidlem. Poměry pojivo/ vytvrzovací činidlo byly vypočteny ze zvolených NCO ekvivalentů (pojiva)/aminových ekvivalentů (vytvrzovacího činidla) v kombinaci s počtem ekvivalentů udaných pro tyto složky. Vzniklá směs byla nalita na mezeru mezi papírem a předním válcem (z důvodů viskozity směsi tato neprotekla uvedenou mezerou). Mezerou byl okamžitě po nalití směsi protažen směrem kolmo dolů uvedený papír, čímž došlo k vytvoření odpovídajícího filmu na povrchu tohoto papíru.
Na tento film, jenž byl ještě v lepivém stavu, byla umístěna kůže (s krátkým vláknem, která byla podrobena chromitému činění) a tato kůže byla pomocí gumového válečku s vyvinutím mírného tlaku manuálně nalaminována na uvedený film. Získaný vzorek byl následně 5 minut sušen při teplotě 80 °C v sušárně s podporovanou cirkulací sušicího vzduchu. Vzorek byl ponechán zchladnout na teplotu místnosti a byl z něj odstraněn uvolňovací papír. Takto získané potažené vzorky kůže byly testovány z hlediska trvanlivosti povlaku při ohýbání (DIN 53351 =
EN 13334) a z hlediska propustnosti vodní páry (DIN 53333 = EN 12991) .
Při přípravě potažených kůží shora popsaným způsobem byly zvoleny tyto parametry:
Poměr ekvivalentů pojiva/ekvivalentům vytvrzovacího činidla = 1,08/1; tloušťka filmu (mokrého): 0,2 milimetru. Tyto parametry zdánlivě odpovídají parametrům, které se obvykle používají při výrobě potažených kůží.
• · · ·
Složení jednotlivých povlaků
a) Srovnávací povlak vytvořený z čistého produktu Levacast: Jak bylo popsáno výše v bodě 2), pojivo R bylo smícháno s vytvrzovacím činidlem S a na uvolňovacím médiu byl vytvořen film. Tento film byl navázán na kůži (s krátkým vláknem, jež byla podrobena chromitému činění). Po vysušení byla potažená kůže oddělena od uvolňovacího média.
b) Povlaky z produktu Levacast opatřené vrchními povlaky z PU disperze:
Vrchní povlaky byly připraveny postupem popsaným výše v bodě 1). Velikost mezery mezi válci byla zvolena tak, aby plošná hmotnost vzniklého povlaku v pevném stavu byla 25 gramů/m2 (což odpovídalo tloušťce povlaku 0,07 milimetru při 40procentním obsahu pevných látek). Vzniklé vrchní povlaky byly usušeny. Pro vytvoření uvedených vrchních povlaků byly použity následující látky nebo směsi:
bl) směs PU disperze Q a D v poměru 8:2 (což je obvykle používaný vrchní povlak);
b2) čistá PU disperze D. Tento povlak sloužil pro srovnáni s povlakem podle bodu b3, jako takový byl tento povlak nevhodný díky extremně velké hrudkovitosti; b3) PU disperze 15.
Papíry potažené uvedenými vrchními povlaky byly následně znovu umístěny mezi válce a potaženy produktem
Levacast postupem popsaným v bodě a) a přilepeny ke kůži.
* « ·· ·· • · · • * · · • · · • « · · · ·
Takto získané testovací vzorky byly testovány z hlediska trvanlivosti povlaku při ohýbání a z hlediska propustnosti vodní páry. Zjištěné výsledky jsou shrnuty v tabulce 7.
Tabulka 7 (Potažená kůže)
Porovnáni kůží potažených povlakem z produktu Levacast s různými vrchními povlaky
Ohýbání za sucha Ohýbání za mokra Ohýbání při -10 °c Propustnost vodní páry (mg/cm2h)
Bez vrchního povlaku 100 OOO/o 20 OOO/o 20 OOO/o 1,6
Vrchní povlak bl 80 000/o-x 20 OOO/o 20 000/o-x 0,6
Vrchní povlak b2 100 OOO/o 20 OOO/o 20 OOO/o 0,8
Vrchní povlak b3 90 000/o-x 20 OOO/o 20 OOO/o 1,4
Vrchní povlak b3 nevykazoval žádné tření a v tomto ohledu odpovídal svými vlastnostmi vrchnímu povlaku bl, jenž se v současné době běžně používá.

Claims (5)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Vodná, koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná PU disperze, vyznačující se tím, že zahrnuje směs
    A) 40 až 95 procent PU disperze, která není modifikována alkoxysilanovými skupinami, a
    B) 5 až 60 procent disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého, přičemž uvedené procentické hodnoty jsou vztaženy na hmotnost netěkavých podílů a jejich součet činí 100 hmotnostních procent.
  2. 2. Vodná, koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná PU disperze podle nároku 1, vyznačující se tím, že zahrnuje směs
    A) 50 až 90 procent PU disperze, která není modifikována alkoxysilanovými skupinami, a
    B) 10 až 50 procent disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého, přičemž uvedené procentické hodnoty jsou vztaženy na hmotnost netěkavých podílů a jejich součet činí 100 hmotnostních procent.
    • i i · t
    9 · ·*
  3. 3. Vodná, koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaná PU disperze podle nároků 1 a 2, vyznačující se tím, že zahrnuje směs
    A) 60 až 85 procent PU disperze, která není modifikována alkoxysilanovými skupinami, a
    B) 15 až 40 procent disperze koloidního roztoku oxidu křemičitého, přičemž uvedené procentické hodnoty jsou vztaženy na hmotnost netěkavých podílů a jejich součet činí 100 hmotnostních procent.
  4. 4. Použiti koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaných PU disperzí jakožto potahovacích materiálů, pojiv a krycích materiálů textilií a kůže.
  5. 5. Použití koloidním roztokem oxidu křemičitého modifikovaných PU disperzí definovaných v nárocích 1 až 3 jakožto potahovacích materiálů, pojiv a krycích materiálů textilií a kůže.
CZ20023780A 2000-05-22 2001-05-09 Směsi vodných pojiv CZ20023780A3 (cs)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10025304A DE10025304A1 (de) 2000-05-22 2000-05-22 Mischungen wässriger Bindemittel

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CZ20023780A3 true CZ20023780A3 (cs) 2003-02-12

Family

ID=7643118

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ20023780A CZ20023780A3 (cs) 2000-05-22 2001-05-09 Směsi vodných pojiv

Country Status (17)

Country Link
US (1) US6927251B2 (cs)
EP (1) EP1290074B1 (cs)
JP (1) JP2003534423A (cs)
KR (1) KR100736309B1 (cs)
CN (1) CN1210339C (cs)
AT (1) ATE402976T1 (cs)
AU (1) AU2001270512A1 (cs)
BR (1) BR0110999B1 (cs)
CA (1) CA2410035C (cs)
CZ (1) CZ20023780A3 (cs)
DE (2) DE10025304A1 (cs)
ES (1) ES2310183T3 (cs)
HK (1) HK1057225A1 (cs)
HU (1) HUP0302018A3 (cs)
MX (1) MXPA02011467A (cs)
PL (1) PL204590B1 (cs)
WO (1) WO2001090229A1 (cs)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004037900A1 (de) † 2002-10-25 2004-05-06 Stockhausen Gmbh Zweistufiges mischverfahren zur herstellung eines absorbierenden polymers
RU2333839C2 (ru) * 2003-03-13 2008-09-20 Эвери Деннисон Копэрейшн Приемный лист для термического переноса изображения, способ его изготовления и композиция для нанесения покрытия (варианты)
US7736468B2 (en) * 2004-03-16 2010-06-15 Albany International Corp. Belts and roll coverings having a nanocomposite coating
PL1725599T3 (pl) * 2004-03-16 2011-01-31 Albany Int Corp Albany Pasy powlekane poliuretanem zawierające nanocząsteczki
JP4635054B2 (ja) * 2005-01-24 2011-02-16 ルブリゾル アドバンスド マテリアルズ， インコーポレイテッド ナノ粒子／ポリウレタンコンボジットの水性分散物
KR100683403B1 (ko) 2005-05-31 2007-02-15 엘지.필립스 엘시디 주식회사 유기전계발광소자 및 그 제조 방법
US20070048466A1 (en) * 2005-09-01 2007-03-01 Huynh Dieu D Thermal transfer image receiving sheet and method
CN101501273A (zh) * 2006-08-14 2009-08-05 巴斯夫欧洲公司 包含硅溶胶的纸涂布组合物
DE102006056956A1 (de) † 2006-11-30 2008-06-05 Benecke-Kaliko Ag Verbundgebilde mit einer Polyurethanschicht, Verfahren zu deren Hersellung und Verwendung
FR2914649B1 (fr) * 2007-04-06 2012-09-14 Snpe Materiaux Energetiques Dispersions aqueuses de polyurethane avec charges refractaires ; revetements protecteurs contre les agressions thermiques et notamment la thermo-initiaion
JP5035202B2 (ja) * 2008-09-30 2012-09-26 豊田合成株式会社 本革材及び自動車の内装品
US9085711B1 (en) * 2009-08-12 2015-07-21 Topasol, LLC Product and process for low gloss coating
CN103215002B (zh) * 2013-03-21 2015-01-21 马鞍山市中澜橡塑制品有限公司 一种含有水溶性纳米级硅溶胶的热熔胶及其制备方法
US20150259566A1 (en) * 2014-03-11 2015-09-17 Bayer Materialscience Llc Methods for providing a low gloss polyurethane coating on a substrate
US10894889B2 (en) 2014-12-19 2021-01-19 Dow Global Technologies Llc Aqueous coating composition and process of making the same
EP3234046B1 (en) * 2014-12-19 2019-08-07 Dow Global Technologies LLC Aqueous coating composition and process of making the same
CN112679695B (zh) * 2020-04-03 2022-07-19 麦加芯彩新材料科技(上海)股份有限公司 一种高稳定型有机硅改性型水性聚氨酯的制备方法
CN112646360A (zh) * 2020-12-24 2021-04-13 淮北五星铝业有限公司 一种基于功能性水性聚氨酯的纳米复合保护膜的制备方法

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US554686A (en) * 1896-02-18 Vacuum-cup bicycle-pedal
DE1954093C3 (de) 1968-11-15 1978-12-21 Mobay Chemical Corp., Pittsburgh, Pa. (V.St.A.) Verfahren zur Herstellung von polymeren organischen Isocyanaten
JPS54961B1 (cs) * 1969-04-24 1979-01-18
BE757936A (fr) * 1969-10-23 1971-04-01 Bayer Ag Procede de preparation de polymeres anioniques modifies en emulsion
DE2452532C3 (de) * 1974-11-06 1978-08-24 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanaten mit Isocyanurat-Struktur
DE2641380C2 (de) * 1976-09-15 1989-11-23 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Verfahren zur Herstellung von Polyisocyanaten mit Isocyanuratstruktur
NL8401785A (nl) * 1984-06-04 1986-01-02 Polyvinyl Chemie Holland Werkwijze voor de bereiding van een waterige dispersie van urethan-acrylaat entcopolymeren, alsmede aldus verkregen stabiele waterige dispersie.
US4644030A (en) * 1985-02-01 1987-02-17 Witco Corporation Aqueous polyurethane - polyolefin compositions
DE3700209A1 (de) * 1987-01-07 1988-07-21 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von polyisocyanaten mit biuretstruktur
US4755425A (en) * 1987-03-09 1988-07-05 Minnesota Mining And Manufacturing Company Retroreflective sheet coated with silica layer
GB8721538D0 (en) * 1987-09-14 1987-10-21 Polyvinyl Chemie Holland Bv Aqueous dispersions
DE3737245A1 (de) * 1987-11-03 1989-05-18 Bayer Ag Waessrige loesungen oder dispersionen von polyurethanen, ein verfahren zu ihrer herstellung und ihre verwendung als beschichtungsmittel oder zur herstellung von beschichtungsmitteln
DE3811350A1 (de) * 1988-04-02 1989-10-19 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von isocyanuratpolyisocyanaten, die nach diesem verfahren erhaltenen verbindungen und ihre verwendung
DE3814167A1 (de) * 1988-04-27 1989-11-09 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von isocyanuratgruppen aufweisenden polyisocyanaten und ihre verwendung
JPH06102773B2 (ja) * 1988-12-07 1994-12-14 日本パーカライジング株式会社 メッキ鋼板の表面処理方法
DE3900053A1 (de) * 1989-01-03 1990-07-12 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von uretdion- und isocyanuratgruppen aufweisenden polyisocyanaten, die nach diesem verfahren erhaeltlichen polyisocyanate und ihre verwendung in zweikomponenten-polyurethanlacken
DE3928503A1 (de) * 1989-08-29 1991-03-07 Bayer Ag Verfahren zur herstellung von loesungen von isocyanuratgruppen aufweisenden polyisocyanaten in lackloesungsmitteln und ihre verwendung
US5747582A (en) * 1992-10-29 1998-05-05 Bayer Aktiengesellschaft Aqueous coating compositions and their use for the preparation of coatings that are permeable to water vapor
US5354808A (en) * 1992-12-08 1994-10-11 Minnesota Mining And Manufacturing Company Polyurethanes including pendant hindered amines and compositions incorporating same
US5554686A (en) * 1993-08-20 1996-09-10 Minnesota Mining And Manufacturing Company Room temperature curable silane-terminated polyurethane dispersions
JP3298891B2 (ja) * 1995-04-28 2002-07-08 日本油脂ビーエーエスエフコーティングス株式会社 塗料組成物、塗料組成物の製造方法及び無機酸化物ゾルの分散体の製造方法
DE19525489A1 (de) * 1995-07-13 1997-01-16 Wolff Walsrode Ag Strahlenhärtbare, wäßrige Dispersionen, deren Herstellung und Verwendung
DE19611665C1 (de) 1996-03-25 1997-10-23 4 P Folie Forchheim Gmbh Verpackungshülle
JP4568386B2 (ja) * 1997-05-14 2010-10-27 日本ペイント株式会社 防錆コーティング剤および防錆処理方法
US5859118A (en) * 1997-12-17 1999-01-12 Bayer Corporation Aqueous dispersions of polyurethane/ureas containing alkoxysilane groups and colloidal silicas
US5919860A (en) * 1997-12-17 1999-07-06 Bayer Corporation Aqueous polyurethane/urea dispersions containing alkoxysilane groups
US5932652A (en) * 1997-12-17 1999-08-03 Bayer Corporation Aqueous polyurethane/urea dispersions containing alkoxysilane groups
US5945476A (en) * 1998-04-09 1999-08-31 Bayer Corporation Aqueous two-component coating composition
US5952445A (en) * 1998-04-09 1999-09-14 Bayer Corporation Water dispersible compounds containing alkoxysilane groups

Also Published As

Publication number Publication date
HUP0302018A3 (en) 2005-11-28
CA2410035A1 (en) 2002-11-20
CN1210339C (zh) 2005-07-13
EP1290074A1 (de) 2003-03-12
CA2410035C (en) 2008-12-30
US20030158322A1 (en) 2003-08-21
EP1290074B1 (de) 2008-07-30
DE50114171D1 (de) 2008-09-11
ATE402976T1 (de) 2008-08-15
KR20030001540A (ko) 2003-01-06
ES2310183T3 (es) 2009-01-01
CN1430641A (zh) 2003-07-16
BR0110999B1 (pt) 2011-05-03
PL204590B1 (pl) 2010-01-29
KR100736309B1 (ko) 2007-07-06
US6927251B2 (en) 2005-08-09
WO2001090229A1 (de) 2001-11-29
HK1057225A1 (en) 2004-03-19
HUP0302018A2 (hu) 2003-09-29
AU2001270512A1 (en) 2001-12-03
PL358749A1 (en) 2004-08-23
JP2003534423A (ja) 2003-11-18
BR0110999A (pt) 2003-04-08
DE10025304A1 (de) 2001-11-29
MXPA02011467A (es) 2003-06-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2446280C (en) Polyurethane-polyurea dispersions as coating compounds
CZ20023780A3 (cs) Směsi vodných pojiv
KR101161888B1 (ko) 코팅제 조성물
CN104837637B (zh) 用于数字印刷的织物预处理物
AU2005287668B2 (en) Hydrolysis-stable coating agent composition
US20060128885A1 (en) High-solids polyurethane-polyurea dispersions
AU2009270809A1 (en) Ambient cure solvent-based coatings for writable-erasable surfaces
CA2285821A1 (en) Aqueous polyurethane dispersions
JPS60243163A (ja) ポリウレタン―尿素水性被覆組成物
AU2003204731B2 (en) Polyurethane-polyurea dispersions
CA2492338A1 (en) Size composition
MXPA04006844A (es) Dispersiones acuosas, estabilizadas, de poliuretano-poliurea.
EP1544223B1 (en) Aqueous polyurethane/urea dispersions containing alkoxysilane groups
US20080171832A1 (en) Polyurethane dispersions based on 2,2&#39;-MDI
TWI400258B (zh) 含有懸垂式烷氧矽烷基團之聚胺酯／脲
JPH1192653A (ja) 水系ポリウレタン樹脂組成物
EP1426391A1 (en) Aqueous polyurethane dispersions and their use for preparation of coatings that are permeable to water vapor
CZ183493A3 (en) Aqueous solution and aqueous emulsion as well as process for preparing thereof and their use
CA2282909C (en) Aqueous polymer dispersions neutralized with n,n-diisopropyl-n-ethylamine
JPH036272A (ja) 顔料調製物
MXPA06007903A (en) Coating agent composition