DE1469467B - - Google Patents
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von thermoplastischen Polyurethanen zum Beschichten
von faserartigen Trägerbahnen, wie Papier- oder Textilbahnen, »nonwoven« oder Filze, oder von Metall-
oder Kunststoffolien. Derartige beschichtete Produkte genügen besonderen Anforderungen, weil die
Polyurethane sich durch hohe Abreibfestigkeit und^_
Reißfestigkeit, starke ölbeständigkeit und gute elasti-"
sehe Eigenschaften auszeichnen.
Das Beschichten der genannten Trägermaterialien mit thermoplastischen Polyurethanen kann durch
Aufkalandrieren, durch Auswalzen nach vorheriger Extrusion durch eine Breitschlitzdüse, durch Besprühen
mit einem lösungsmittelfreien Polyurethan im statu nascendi oder schließlich durch Aufbringen
eines Filmes mit Hilfe des Walzenschmelzverfahrens durchgeführt werden.
Bei der Aufkalandrierung und beim Extrusionsverfahren hat die Schichtdicke des Polyurethans
eine relative hohe untere Grenze. Dieser Nachteil ist bei lösungsmittelfreien Sprühverfahren ebenfalls vorhanden,
wobei erschwerend hinzukommt, daß die Oberfläche des Polyurethans in diesem Falle gewisse
Unebenheiten und Unregelmäßigkeiten aufweist, die nur durch eine Nachbearbeitung teilweise aufgehoben
werden können. Die Anwendung des Walzenschmelz-Verfahrens, mit dessen Hilfe grundsätzlich dünne
Polyurethanfilme lösungsmittelfrei bei guter Beschaffenheit der Kunststoffoberfläche aufgebracht hätten
werden können, scheiterten bisher daran, daß kein geeignetes thermoplastisches Polyurethan bekannt
war, das mit diesem Verfahren hätte verarbeitet werden können.
Der Erfindung liegt demnach die Aufgabe zugrunde, ein Polyurethan zu finden, das sich im Walzenschmelzverfahren
gegenüber den bekannten Produkten dieser Art besonders gut verarbeiten läßt, so daß es
möglich ist, dünne Polyurethanfilme bei guter Beschaffenheit der beschichteten Oberfläche aufzubringen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch Verwendung von thermoplastischen Polyurethanen,
die durch Umsetzung von einem Gemisch aus einem oder mehreren Polyestern und/oder Polyäthern mit
jeweils vorwiegend linearer Struktur, endständigen OH-Gruppen sowie einem Molekulargewicht über
800 und einem oder mehreren Glykolen mit einem Molekulargewicht unter 500 mit einem oder mehreren
aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Diisocyanaten bei einer Temperatur von 80 bis 150° C und bei
leichtem Überschuß an Isocyanatgruppen gegenüber den OH-Gruppen erhalten worden sind, gegebenenfalls
zusammen mit eingearbeiteten anorganischen Pigmenten oder organischen Pigmenten und Farbstoffen,
zum Beschichten von faserartigen Trägerbahnen, Metall- oder Kunststoffolien nach dem Walzenschmelzverfahren.
Besonders bewährt haben sich in diesem Zusammenhang Polyester, hergestellt aus Adipinsäure und
Äthylenglykol oder Butylenglykol, doch können auch Reaktionsprodukte aus einer anderen oder mehreren
zweibasischen aliphatischen Säuren mit einem oder mehreren Glykolen mit Erfolg verwendet werden.
Als Mischungspartner mit den Polyestern oder Polyäthern haben sich besonders 1,4-Butandiol und
1,4-Butendiol bewährt, doch können auch andere Glykole benutzt werden. .
Durch Einmischen von anorganischen und organischen Pigmenten ist.· es möglich das Polyurethan
einzufärben, was zur Lösung vieler Beschichtungsprobleme notwendig ist.
Bei der erfindungsgemäßen Verwendung der thermoplastischen Polyurethane im Walzenschmelzverfahren
lassen sich dichte, gleichmäßige, schnell und lösungsmittelfrei sich verfestigende, nicht klebende
Polyurethanfilme bis zu einer Dicke von minimal 5 χ 10~3mm auf die Trägerbahnen aufbringen.
Bei diesem ohne vorgeschaltete Plastifiziermaschinen arbeitenden Walzenschmelzverfahren wird das
thermoplastische Polyurethan im kalten Zustand dem Schmelzwalzwerk direkt zugeführt, in Kontakt mit
dem Schmelzwalzen plastifiziert und zu einem Film geformt, mit dem dann die Trägerbahn beschichtet
wird.
Bei den erfindungsgemäß verwendeten Produkten auf der Basis aliphatischer oder cycloaliphatischer
Diisocyanate ist die Verarbeitbarkeit des verwendeten Materials infolge des niedrigen Schmelzpunktes äerart
verbessert, daß im Gegensatz zu anderen thermoplastisch verarbeitbaren Materialien das einfache
Walzenschmelzverfahren angewandt werden kann. Der niedrigere Schmelzpunkt der erfindungsgemäß
verwendeten Produkte ist nachfolgend aus der zahlenmäßig belegten Vergleichsuntersuchung zu entnehmen.
Vergleichsprodukt A auf Basis eines aromatischen
Diisocyanats
Diisocyanats
1000 Gewichtsteile Polyester/Polyäther mit
vorwiegend linearer Struktur und endständigen
OH-Gruppen,
340 Gewichtsteile Diphenylmethan-4,4-diiso-
cyanat,
107 Gewichtsteile Hydrochinondiglykoläther,
17 Gewichtsteile Carbodiimid.
Erfindungsgemäßes Vergleichsprodukt B auf Basis
eines aliphatischen Diisocyanats
eines aliphatischen Diisocyanats
KX)O Gewichtsteile Polyester/Polyäther mit
vorwiegend linearer Struktur, endständigen
OH-Gruppen sowie einem Molekulargewicht
über KOO und einem Glykol mit einem Molekulargewicht unter 500,
vorwiegend linearer Struktur, endständigen
OH-Gruppen sowie einem Molekulargewicht
über KOO und einem Glykol mit einem Molekulargewicht unter 500,
202 Gewichtsteile Hexamethylen-l.o-diisocyanat,
47 Gewichtsteile Butandiol-1,4,
20 Gewichtsteile Carbodiimid.
20 Gewichtsteile Carbodiimid.
Die Tabelle gibt den Schmelzindex der thermoplastisch verarbeiteten Materialien wieder.
| Schmelzindex | 2. Versuch | in p/10 Minuten | 2. | Versuch | |
| Vorwärmen in Minuten |
Produkt A (Stand der Technik) |
15,6 | 6,6 | ||
| 1. Versuch | 15,6 | 4,2 | |||
| 5 | 23,4 | 22,8 | 3,6 | ||
| 10 | 19,2 | 39,0 | 3,0 | ||
| 15 | 25,2 | ||||
| 20 | 37,2 | ||||
| Produkt B (gemäß der Erfindung) |
|||||
| 1. Versuch | |||||
| 5,4 | |||||
| 3,0 | |||||
| 3,6 | |||||
| 3,6 |
F i g. 2 mit Beschichtung Vergleichsprodukt B (gemäß
der Erfindung).
Die F i g. 3 und 4 zeigen die Ergebnisse von Kälteflexibilitätsmessungen
der Kunststoffe, und zwar
F i g. 3 Kunststoff gemäß Vergleichsprodukt 1 (Stand der Technik),
F i g. 4 Kunststoff gemäß Vergleichsprodukt B (gemäß der Erfindung).
Des weiteren zeichnen sich die erfindungsgemäßen Produkte durch eine wesentlich verbesserte Lichtbeständigkeit
aus, was aus der nachstehenden Tabelle zu ersehen ist:
Xenon-Test nach DIN 54 004
Des weiteren wird durch die erfindungsgemäß verwendeten Produkte die Kälteflexibilität der Oberflächenbeschichtung
wesentlich verbessert. Dies geht aus einer Gegenüberstellung des Vergleichsproduktes 1
mit dem Vergleichsprodukt B nach der Erfindung hervor:
Vergleichsprodukt 1 auf Basis eines aromatischen Diisocyanats ' .
1000 Gewichtsteile Polyester/Polyäther mit
vorwiegend linearer Struktur, endständigen
OH-Gruppen sowie einem Molekulargewicht
über 800 und einem Glykol mit einem Molekulargewicht unter 500,
400 Gewichtsteile Diphenylmethan-4,4-diisocyanat,
vorwiegend linearer Struktur, endständigen
OH-Gruppen sowie einem Molekulargewicht
über 800 und einem Glykol mit einem Molekulargewicht unter 500,
400 Gewichtsteile Diphenylmethan-4,4-diisocyanat,
87 Gewichtsteile Butandiol-1,4,
17 Gewichtsteile Carbodiimid.
17 Gewichtsteile Carbodiimid.
Die F i g. 1 und 2 geben die Ergebnisse von Kälteflexibilitätsuntersuchungen an Gewebebeschichtungen
wieder, und zwar
F i g. 1 mit Beschichtung Vergleichsprodukt 1 (Stand der Technik),
Gemessenes Produkt
Vergleichsprodukt 1 (Stand der
Technik)
Vergleichsprodukt B (gemäß der
Erfindung)
Erfindung)
Lichtechtheitsstufe
4 bis 5
Auf einer Walzenschmelzbeschichtungsmaschine mit einer Walzenbreite von 300 mm wurde ein thermoplastisches
Polyurethan verarbeitet, das chemisch wie folgt aufgebaut war: Adipinsäure-Äthylenglykol-Polyester
(Molekulargewicht 2000) 78,9%, Butylenglykol 3,7%, Hexamethylen-l,6-diisocyanat 16,8%, Hydrolysenschutzmittel
1,6%, und das durch Mischen der Ausgangskomponenten unter Rühren bei einer Reaktionstemperatur
von 1200C und einer Reaktionszeit von 15 Minuten erhalten wird. Zur Beschichtung gelangten
Papier- und Baumwollbahnen. Die erzielten Schichten konnten ohne Schwierigkeit auf Dicken
zwischen 13 χ 10~3 und 200 χ 10~3mm eingestellt
werden, was einer Polyurethanbeschichtungsmenge von 16 bis 240 g/m2 entsprach. Die Abzugsgeschwindigkeit
betrug 0,9 bis 5 m pro Minute, die Temperatur der Schmelzwalzen 80 bis 150° C.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- ί 469Patentanspruch:Verwendung von thermoplastischen Polyurethanen, die durch Umsetzung von einem Gemisch aus einem oder mehreren Polyestern und/oder Polyäthern mit jeweils vorwiegend linearer Struktur, endständigen OH-Gruppen sowie einem Molekulargewicht über 800 und einem oder mehreren Glykolen mit einem Molekulargewicht unter 500 mit einem oder mehreren aliphatischen und/oder cycloaliphatischen Diisocyanaten bei einer Temperatur von 80 bis 150° C und bei leichtem Überschuß an Isocyanatgruppen gegenüber den OH-Gruppen erhalten worden sind, gegebenenfalls zusammen mit eingearbeiteten anorganischen Pigmenten oder organischen Pigmenten und Farbstoffen, zum Beschichten von faserartigen Trägerbahnen, Metall- oder Kunststoffolien nach dem Walzenschmelzverfahren.
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