DE1240653B

DE1240653B - Verfahren zur Erhoehung der Atmungsaktivitaet von Polyurethanfolien bzw. -ueberzuegen

Info

Publication number: DE1240653B
Application number: DE1965F0045895
Authority: DE
Inventors: Dr Theodor Schachowskoy
Original assignee: Carl Freudenberg KG
Current assignee: Carl Freudenberg KG
Priority date: 1965-04-24
Filing date: 1965-04-24
Publication date: 1967-05-18

Description

Verfahren zur Erhöhung der Atmungsaktivität von Polyurethanfolien bzw. -überzögen Es ist bereits bekannt, Polyurethan in Dimethylformamid, Dimethylsulfoxyd oder anderen Solventien zu lösen und die entstehende viskose Flüssigkeit auf einer geeigneten Unterlage zu einem Film auszustreichen. Wird diese Unterlage samt Film in Wasser eingelegt, dann verdrängt letzteres das Lösungsmittel, wobei gleichzeitig das Polyurethan koaguliert. Diese koagulierte dünne Schicht ist bereits atmungsaktiv.
Es wurde nun gefunden, daß man diese Atmungsaktivität, also z. B. die Durchlässigkeit von Wasserdampf, eines nach dem Koagulationsverfahren unter Verwendung von Lösungsmitteln und Wasser hergestellten Flächengebildes aus Polyurethan erhöhen kann, wenn man unter Mitverwendung von Emulgatoren in Mengen von 0,2 bis 100/0 vom Lösungsmittel, arbeitet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gibt man den Emulgator entweder zunächst zum reinen Dimethylformamid oder einem anderen Lösungsmittel und löst in dieser Mischung dann Polyurethan.
Man kann jedoch das Polyurethan auch in Dimethylformamid usw. auflösen und den Emulgator dann erst zusetzen. Letztere Ausführungsform liefert in vielen Fällen bessere Wasserdampfdurchlässigkeiten.
Da heute sehr viele Polyurethantypen auf dem Markt sind, kann nicht ein einziger Wert für die Wasserdampfdurchlässigkeit eines Polyurethanflächengebildes angegeben werden, das unter Zusatz von Emulgatoren hergestellt wurde.
Ganz allgemein läßt sich nur sagen, daß die Wasserdampfdurchlässigkeit jedes beliebigen Polyurethanfilms erhöht wird, wenn dieser Film nach dem Koagulationsverfahren unter Mitverwendung von Emulgatoren erzeugt wurde. In manchen Fällen beträgt diese Erhöhung das 16fache, wie die nachfolgenden Beispiele zeigen.
Die besten Werte für die Wasserdampfdurchlässigkeit erhält man, wenn man das Polyurethan in Dimethylsulfoxyd oder Dimethylformamid löst. In diesem Fall ist die Wasserdampfdurchlässigkeit der resultierenden Folie schon ohne Emulgatorzusatz verhältnismäßig hoch. Wird jedoch erfindungsgemäß mit Emulgatorzusatz gearbeitet, dann steigt die Wasserdampfdurchlässigkeit nochmals beträchtlich.
Bei Verwendung von Tetrahydrofuran, Aceton, 1,4-Dioxan oder Äthylmethylketon tritt der erfindungsgemäße Effekt auch ein, jedoch sind hier die Wasserdampfdurchlässigkeiten auch nach dem Zusatz von Emulgatoren gering (etwa 0,5 bis 1 mg/cm2/Std.). Hierbei ist jedoch zu beachten, daß die Wasserdampfdurchlässigkeiten unter 0,1 mg/cm2/Std. liegen, wenn man ohne Emulgatorzusatz arbeitet. Beispiel 1 Man bereitet eine 20 °/oige Lösung eines Polyesterpolyurethans in Dimethylsulfoxyd. Anschließend löst man 0,5 g nichtionischen Emulgators auf Polyäthylenglykolbasis in 7 g Dimethylsulfoxyd. Die entsprechende Emulgatorlösung wird dann tropfenweise unter Rühren bei einer Temperatur von etwa 40°C zur Lösung des Polyurethans gegeben. Die entstehende viskose Lösung streicht man auf einen 1,2 mm dicken Vliesstoff, bestehend aus 40°/o Polyamidfasern und 600/, Butadienacrylnitril (als Bindemittel), derart auf, daß die Dicke der Beschichtung etwa der Vliesstoffdicke entspricht. Anschließend legt man den so beschichteten Vliesstoff in ein Wasserbad ein, wo im Verlauf von 2 Stunden das Lösungsmittel aus der Deckschicht herausgespült wird. Dabei tritt gleichzeitig Koagulation des Polyurethans ein. Nach dem Trocknen erhält man eine weiße undurchsichtige Deckschicht. Die Wasserdampfdurchlässigkeit dieses Musters beträgt 5 mg/cm2/Std. (gemessen nach Mitton).
Arbeitet man ohne Emulgatorzusatz unter sonst gleichen Bedingungen, so erhält man ein Produkt, dessen Wasserdampfdurchlässigkeit nur 3,2 mg/cm2/Std. beträgt.
Unterwirft man die erfindungsgemäß hergestellten Muster dem Biegetest im Bally-Flexometer, so ist die Deckschicht selbst nach 200 000 Faltungen noch unbeschädigt. Die Oberfläche der Deckschicht kann erforderlichenfalls auch einer der üblichen Nachbehandlungen, wie Schleifen, Finishen oder Lackieren, unterzogen werden. Beispiel 2 Man bereitet zunächst in bekannter Weise ein Polyurethan auf folgende Weise: 300 g Polyadipinsäureglykolester werden 60 Minuten lang bei 140°C und einem Druck von 20 mm Hg entwässert. Dazu gibt man anschließend 37 g 1,4-Butandiol und hält das Gemisch noch weitere 5 Minuten auf einer Temperatur von 140°C bei einem Druck von 20 mm Hg. Dann läßt man auf 120°C abkühlen, entfernt das Vakuum und rührt im Verlauf von 30 Sekunden 140 g 4,4-Diphenylmethandiisocyanat, dessen Temperatur etwa 60°C beträgt, ein. Das Reaktionsprodukt wird auf einer Teflonfolie ausgegossen. Nach 2 Minuten bildet sich eine Polyurethanfolie. Sie wird anschließend nach 15 Stunden bei 110°C im Trockenschrank nachgeheizt und dann granuliert.
Anschließend löst man das Granulat in Dimethylsulfoxyd derart, daß eine 20 o/oige Lösung entsteht. Man bereitet dann wiederum eine Lösung von 0,5 g des Emulgators von Beispiel 1 in 7 g Dimethylsulfoxyd. Diese Emulgatorlösung gibt man zu 100 g der oben beschriebenen 20 o/oigen Polyurethanlösung.
Die entstehende viskose Lösung wird - wie im Beispiel 1 beschrieben - auf einen Vliesstoff aufgetragen, der dann seinerseits gewässert und getrocknet wird.
Die Wasserdampfdurchlässigkeit des Endproduktes liegt bei 5,7 bis 5,9 mg/cm2/Std. Arbeitet man unter sonst gleichen Bedingungen ohne Emulgatorzusatz, so beträgt die Wasserdampfdurchlässigkeit nur 3,6 mg/cm2/Std. Beispiel 3 Ein Gemisch von 300 g eines Polyadipinsäureglykolesters mit der OH-Zahl 56 und 60 g Polyäthylenoxyd wird 2 Stunden bei 155°C und 20 mm Hg entwässert. Danach werden dem auf 50'C abgekühlten Gemisch 25 g eines Isomerengemisches von 2.4-2,6-Toluylendiisocyanat (65% bzw. 350/0) zugesetzt. Die Temperatur steigt nach der Zugabe des Diisocyanats innerhalb von 10 Minuten auf 79°C an; nach weiteren 10 Minuten bleibt die Temperatur praktisch unverändert. Nach dem Abkühlen erhält man eine wachsartige Substanz. Zu 100 g einer 20 o/jgen Lösung eines löslichen Polyesterpolyurethans in Dimethylformamid werden zuerst 10 g H20 zugesetzt, dann 1 g des obigen Produktes mit 5 g Dimethylformamid vermischt und unter Rühren langsam zu der Polyurethanlösung zugegeben. Es entsteht eine klare Lösung.
Mit dieser Lösung wird ein Vlies, wie im Beispiel 1 beschrieben, beschichtet. Nach dem Koagulieren, Wässern und Trocknen, wie im obigen Beispiel beschrieben, erhält man Flächengebilde, die eine Wasserdampfdurchlässigkeit (nach M i t t o n) von - 5 mg/cm2/Std. besitzen und auf dem Bally-Flexometer mehr als 200 000 Faltungen aushalten. Nach dem leichten Schleifen erhält man eine velourartige Oberfläche.
Eine gleiche Lösung des Polyurethans in Dimethylformamid ohne Zusatz des obigen Produktes führ t zu Deckschichten, deren Wasserdampfdurchlässigkeit nur -0,3 mg/cm2/Std. beträgt.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Erhöhung der Atmungsaktivität von Polyurethanfolien bzw. -Überzügen, die nach dem Koagulationsverfahren unter Verwendung von Lösungsmitteln und Wasser hergestellt werden, dadurch gekennzeichnet, daß unter Mitverwendung von Emulgatoren in Mengen von 0,2 bis 10 g pro 100 g Lösungsmittel für das Polyurethan gearbeitet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschrift Nr. 1149 891; deutsche Auslegeschrift Nr. 1110 607.