DE1469467C3 - - Google Patents

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DE1469467C3
DE1469467C3 DE19641469467 DE1469467A DE1469467C3 DE 1469467 C3 DE1469467 C3 DE 1469467C3 DE 19641469467 DE19641469467 DE 19641469467 DE 1469467 A DE1469467 A DE 1469467A DE 1469467 C3 DE1469467 C3 DE 1469467C3
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DE19641469467
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Gottfr. Dipl.-Chem.Dr. 2844 Lemfoerde Reuter
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ELASTOMER AG CHUR (SCHWEIZ)
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
    • C08G18/00—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates
    • C08G18/06—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen
    • C08G18/70—Polymeric products of isocyanates or isothiocyanates with compounds having active hydrogen characterised by the isocyanates or isothiocyanates used
    • C08G18/72—Polyisocyanates or polyisothiocyanates
    • C08G18/73—Polyisocyanates or polyisothiocyanates acyclic
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08G—MACROMOLECULAR COMPOUNDS OBTAINED OTHERWISE THAN BY REACTIONS ONLY INVOLVING UNSATURATED CARBON-TO-CARBON BONDS
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    • C08G18/66—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52
    • C08G18/6603—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38
    • C08G18/6607—Compounds of groups C08G18/42, C08G18/48, or C08G18/52 with compounds of group C08G18/32 or polyamines of C08G18/38 with compounds of group C08G18/3203
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N—WALL, FLOOR, OR LIKE COVERING MATERIALS, e.g. LINOLEUM, OILCLOTH, ARTIFICIAL LEATHER, ROOFING FELT, CONSISTING OF A FIBROUS WEB COATED WITH A LAYER OF MACROMOLECULAR MATERIAL; FLEXIBLE SHEET MATERIAL NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06N3/00—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof
    • D06N3/12—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins
    • D06N3/14—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes
    • D06N3/147—Artificial leather, oilcloth or other material obtained by covering fibrous webs with macromolecular material, e.g. resins, rubber or derivatives thereof with macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds, e.g. gelatine proteins with polyurethanes characterised by the isocyanates used
    • D06N3/148—(cyclo)aliphatic polyisocyanates

Description

Die Erfindung bezieht sich auf die Verwendung von thermoplastischen Polyurethanen zum Beschichten von faserärtigen 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 zusamriien 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 derart 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
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
1000 Gewichtsteile Polyester/Polyäther mit
vorwiegend linearer Struktur, endständigen
OH-Gruppen sowie einem Molekulargewicht
über 800 und einem Glykol mit einem Molekulargewicht unter 500,
202 Gewichtsteile Hexamethylen-l.o-düsocyanat, 47 Gewichtsteile Butandiol-1,4,
20 Gewichtsteile Carbodiimid.
Die Tabelle gibt den Schmelzindex der thermoplastisch verarbeiteten Materialien wieder.
Schmelzindex 2. Versuch in p/10 Minuten 2. Versuch
Vorwarmen .
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,
87 Gewichtsteile Butandiol-1,4.
17 Gewichtsteile Carbodiimid.
Die Fig. 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)
Lichtechtheitsstufe
4 bis 5
Beispiel
Auf einer Walzenschmelzbeschichtungsmaschine mit einer Walzenbreite von 300 mm wurde ein thermoplastisches Polyurethan verarbeitet, das chemisch wie folgt aufgebaut war: Adipinsäure-Athylenglykol-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 120° C 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.
Hier/u 4 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. i 469
    Patentanspruch:
    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 1500C 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.
DE19641469467 1964-06-22 1964-06-22 Verfahren zur Erzeugung duenner Oberflaechenbeschichtungen mit Polyurethanen Granted DE1469467A1 (de)

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DE2226191C3 (de) * 1972-05-30 1978-04-13 Bayer Ag, 5090 Leverkusen Metallbandlacke
DE19516149A1 (de) * 1995-05-03 1996-11-07 Basf Lacke & Farben Schichtstoff

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