DE2118464C3 - - Google Patents
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- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- C08J2375/00—Characterised by the use of polyureas or polyurethanes; Derivatives of such polymers
- C08J2375/04—Polyurethanes
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von wasserdampfdurchlässigem, flächigem Material
durch Beschichten von Fasermaterialien mit einer Lösung eines Polyurethans, das durch Umsetzung
eines endständige Hydroxylgruppen enthaltenden Polyesters eines Molekulargewichts von wenigstens 2000
mit Diphenylmethandiisocyanat oder Gemischen dieses Diisocyanats mit einer geringen Menge anderer Diisocyanate
und Äthylenglykol oder Gemischen dieses Glykols mit einer geringen Menge anderer Glykole
zu einem im wesentlichen linearen Polyurethan, wobei die molare Menge des organischen Diisocyanats der
molaren Gesamtmenge von Polyester und Glykol im 464
wesentlichen äquivalent ist, das Molverhältnis von Glykoi zu Polyester wenigstens 2,5 und das mittlere
Molekulargewicht des Polyesters und Glykols 300 bis 750 beträgt, hergestellt worden ist, in einem Lösungsmittel,
in dem das Fasermaterial unlöslich ist, Entfernung des Lösungsmittels aus der Beschichtung
durch Behandlung des beschichteten Materials mit einer Flüssigkeit, die mit dem Lösungsmittel mischbar
ist und in der das Polyurethan und die Gerüstsubstanz unlöslich sind, und Trocknen des beschichteten
flächigen Materials.
Es ist bekannt, wasserdampfdurchlässige flächige Erzeugnisse nach dem sogenannten »Naßverfahren«
herzustellen, bei dem man geeignete Textilvliese, Gewebe oder andere Gerüstsubstanzen mit einer Lösung
eines synthetischen Polymeren in einem organischen Lösungsmittel, das ein Nichtlöser für das flächige
Fasermaterial ist, imprägniert und/oder kaschiert, das Lösungsmittel vom imprägnierten und/oder kaschierten
flächigen Fasermateriai durch Behandlung mit einer Flüssigkeit (z. B. Wasser), die mit dem
Lösungsmittel mischbar ist, jedoch für das synthetische Polymere und das flächige Fasermaterial ein
Nichtlöser ist, entfernt und das Material abschließend trocknet. Bevorzugt als synthetische Polymere werden
Polyurethane, die große Dcdeutung für die Herstellung
von Kunstleder erlangt haben.
Zu den wichtigsten Eigenschaften eines Lederaustauschstoffs gehören gute Wasserdarnpfdurchlässigkeit
und gute dynamische physikalische Eigenschaften, z. B. gute Dauerbiegefestigkeit. Ein aus
üblichem Polyurethan hergestelltes Kunstleder ist jedoch in wenigstens einer dieser Eigenschaften unbefriedigend.
Dies ist auf die Schwierigkeit zurückzuführen, dem Lederaustauschstoff beide Eigenschaften
zu verleihen, weil sie einander entgegengesetzt sind. Wenn beispielsweise die dynamischen physikalischen Eigenschaften verbessert werden, wird die
Durchlässigkeit des Lederaustauschstoffes schlechter, und umgekehrt.
Aus der USA.-Patentschrift 3 483 015 ist die Herstellung
von wasserdampfdurchlässigen Lederaustauschstoffen unter Verwendung von Polyurethanen
bekannt, die aus Polyäthylenpropylenadipat mit einem mittleren Molekulargewicht von 2000, Diphenylmethandiisocyanat
und Äthylenglykol bestehen. Das in dieser Druckschrift beschriebene Polyäthylenpropylenadipat
ist jedoch ein Polyester, der nur durch Umsetzung von Glykol und Dicarbonsäure erhalten
wurde (vergleiche a. a. O. Spalte 3, Zeilen 53 bis 61).
Aus den Druckschriften, französische Patentschrift 1 524 724, deutsche Auslegeschrift 1 238 206 und
deutsche Auslegeschrift 1 240 653, kann die Art des verwendeten Polyesters zum Teil nicht entnommen
werden, zum Teil geht die Offenbarung in dieser Hinsicht nicht über den vorstehend geschilderten Stand
der Technik hinaus.
Die bei dem Verfahren nach der deutschen Auslegeschrift 1 469 563 verwendeten Polyurethane leiten
sich von Polyestern ab, die Reaktionsprodukte einer Säure, eines Esters oder eines Säurcchiorids mit einem
Glykol sind (vergleiche a. a. O. Spalte 5, unterer Absatz).
Es wurde gefunden, daß die nach dem bekannten Verfahren hergestellten Polyurethane Knickzahlen
von weniger als 750 000 und damit unbefriedigende Dauerbiegefestigkeiten aufweisen (s. Tabelle Ib).
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver-
Herstellung vor. wasserdampfdurchlässigem. um Material zu schaffen, dessen Fasermaterial
läcnigem . lh erhöhter Dauerbiegefestigkeit
nit Kit fe!
*ϊ· Aufeabe wird erfindungsgemäß dadurch ge-
Tr man zur Beschichtung ein Polyurethan verj
t 7U dessen Herstellung ein endständige Hyn enthaltender Polyester mit einem Mo-
AaWiCh von wenigstens 2000 eingesetzt worden
ί defekten worden ist durch Umsetzung einer
'?■' κ tischen Dicarbonsäure mit 3 bis 10 C-Atomen
al^P deren Anhydrid mit einem Glykol mit 2 bis
00FmZL· Einbringen eines 2 bis 4 C-Atome ent-ίϊ
nden AlMenoxids in das Reaktionsgemisch in f1 letzten Phase der Umsetzung in einer Menge, die
der 'Sens der Säurezahl des Reaktionsgemisches
*enivga ent ist und Abtrennen des nicht umgesetzten
Snoxids und der als Nebenprodukte gebildeten ί SESyLoIe von dem erhaltenen Reaktionsprodukt.
nÄd2 Zwecke der Erfindung zu verwendende,
Etlichen lineare Polyurethan kann durch Um- SS5StSihend genannten Bestandteile in den
u ^nannten Mengen nach beliebigen üblichen Verf
tlkwe?den. Beispielsweise wird der end-
kontinuierlich eingeführt. Die Reaktion wird vorzugsweise
bei 100 bis 250" C und einem Druck von 2 bis
lOatü durchgeführt. Ein Katalysator, z. B. Litnium-Chlorid,
kann verwendet werden. Nach der Reaktion werden die als Nebenprodukte gebildeten ^»<y^nglykole
beispielsweise durch Destillation entfernt, uas Produkt kann mit Tonen, Siliciumdioxyd-Aluminium-
!oxyd, Aktivkohle usw. behandelt werde"-.D,er t hie'in'
erhaltene Polyester hat eine hohe Re.nhei^ ein
» niedrige Säurezahl und ein e.ngeste"tes Mokkubr
gewicht. Die unter Verwendung des in der beschr e benen Weise hergestellten Polyesters erhaltenen PoKyurethane
haben hohes Molekulargewicht, hohe Re produzierbarkeit und hohe Löslichkeit « organ.«*«
,5 Lösungsmitteln. Die Viskos.tät ihrer Losungen laßt
sich leicht einstellen. Daher sind die in de oben be
schriebenen Weise hergestellten Polyester^aI» Kompo
nente für die Herstellung der erfindungsgemaß zu wendenden Polyurethane sehr gut ge«g««·
» Als organisches Diisocyanat wird fu-die Herstellung
der erfindungsgemäß verwendeten Polyurethane LM
mere) verwendet. Gemische dieses Uiisocyan
einer geringen Menge eines oder mehrerer anderer
mWim
mmm
kräftig gerührt und dann während S uTBUdung des8Po8.yurethans genügenden Zeit
bei 20 bis 150°C gehalten. Das Polyurethan kann auch nach dem sogenannten Prepolymerverfahren, das dem
Fachmann bekannt ist, hergestellt werden.
Ais Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen weiden gemäß der Erfindung für die Herstellung der
Polyurethane Kondensationsprodukle verwendet, die
erhalten werden, indem man erstens eine al.phatische
eD carbonsäure mit 3 bis 10 C-Atomen oder ein Anhydrid
dieser Säure mit einem zweiwertigen Alkohol St 2 bis 6 C-Atomen kondensiert. Geeignete Di-S
bonsäuren sind beispielsweise Bernsteinsäure, Ad.-ninsäure,
Glutarsäure, Azelainsäure, Sebacinsäure Sarsäure, Maleinsäure und Phthalsäure. Auch
40
mWi
glykol und ,e.ne Gemische mit a
wendet. Beispiele so,!eher Gb^J «nd ^
glykol, 1,4- und 2,3 Butyiengiyn
2·5-^χ;™;1ο^ιίοη5ΐ6ΠηΛΐηβΓ (Polyester, Diiso-Die
drei ^β""°"" ■ d folgenden Mengencyanat
und Glykol) werden "> den jo Ig^
^S£^d££^ Menge
rüschen Dusocyanats ffl wesentlichen äqui-
de Polyesters und UlyK o anische Di-
vata«.Jn de Praxis w, d j ^^ ^^
^ya"f ^^wendet, um den Verlust auszu-(0,1
bis 10/°>
^",Feuchtigkeit in der Atmopichen
der dureh Je^J- g verursacht werden
sphare oder djreh anderes ^ ^^
^er Pojyejer und d^^oIvwhUtni9 des G,y
30°
2 bis 4 C-Atomen in einer Menge eingefuhr die 5o d^ngungen bce.nU«h g chen Eigenwenigstens
der Säurezahl des Reakt.onsgem.sches lassigkeit, α e y ^ telUen Lederäquivalent ist. Dafür geeignete Alkylenoxide sind bei- «haften, den ise ist ein po,yurethan, das
sjielsweise Äthylenoxid l,2-ProPylenox,d 1 2-Bu- ^fJ^ Jes Polyesters und GlykoIs mit
bis 5000, vorzugswe.se bei 2500 bis 4000
Die Polykondensation der Dicarbonsaure mit .em
zweiwertigen Alkohol kann im ersten Teil "ach beüebigen
bekannten Verfahren durchgeführt werden. im letzten Teil der Reaktion (z. B. in der Phase
in der die Säurezahl des Reaktionsgemisches auf 10 SsIo gefallen ist) wird das A.ky.e,K»yc1 ;, emer
mittleren Molekulargewicht von weniger als jmι worden ._. ^ st£.f und um nen
JW e,au B stauschstolT mit guten dynamischen _ phys»-
^edeiau f insbesondere bei niedriger
^^^ bilden, obwohl die Wasserdampf-
verbessert ist. ^^ die FJnhaltung des mittleren,Md;:£
largewichts werden durch die Emhaltung des
genannten Molverhältnisses von Polyester und Glykol und des Molekulargewichts des Polyesters (wenigstens
2000) die dynamischen physikalischen Eigenschaften erheblich verbessert.
Das wasserdampfdurchlässige flächige Material kann aus dem oben beschriebenen Polyurethan nach
beliebigen bekannten Verfahren hergestellt werden, z. B. nach den Verfahren, die in den USA.-Patentschriften
3 000 757 und 3 067 482 beschrieben sind. Beispielsweise kann ein flächiges Fasermaterial mit
einer Lösung eines in der oben beschriebenen Weise hergestellten Polyurethans durch Aufspritzen, Rakelauftrag,
Walzenauftrag, Gießen, Aufstreichen oder Tauchen beschichtet werden. Der hier gebrauchte
Ausdruck »Beschichten« umfaßt alle diese Verfahren, bei denen ''•e Lösung auf das flächige Material aufgetragen
wird- Das beschichtete flächige Material wird mit einer Flüssigkeit, die mit dem für die Polyurethanlösung
verwendeten Lösungsmitu-l mischbar, aber
ein Nichtlöser für das Polymere und die Gerüstsubstanz ist, z. B. ·* ^sser, zur Entfernung (oder
Extraktion) des Lösungsmittels für das Polyurethan bei Raumtemperatur oder erhöhter Temperatur gewaschen
und getrocknet. Diese Arbeitsgänge (Beschichten, Waschen und Trocknen) können zweimal
oder häufiger wiederholt werden. Das beschichtete flächige Material kann in gewissen Fällen einer
wasserdampfhaltigen Atmosphäre ausgesetzt werden, bevor es mit der Flüssigkeit gewaschen wird. Das in
dieser Weise hergestellte wasserdampfdurchlässige flächige Material wird zur Verbesserung des Griffs
und Aussehens vorzugsweise geschwabbelt und an der Oberfläche zugerichtet.
Die Beschichtungslösung des Polyurethans wird vorzugsweise durch Zugabe eines Lösungsmittels bei
dem vorstehend beschriebenen Verfahren zur Herstellung des Polyurethans hergestellt, jedoch ist es
auch möglich, ein getrennt hergestelltes Polyurethan im Lösungsmittel zu lösen. Als Lösungsmittel eignen
sich beispielsweise Methyläthylketon, Tetrahydrofuran, N,N - Dimethylformamid, N,N - Diäthylformamid,
Ν,Ν-Dimethylacetamid, Dimethylsulfoxyd und Gemische dieser Lösungsmittel. Die Polymerkonzentration
der Beschichtungslösung beträgt im allgemeinen 5 bis 50 Gewichtsprozent, vorzugsweise
10 bis 30 Gewichtsprozent.
Es wurde gefunden, daß unter Verwendung einer Polyurethanlösurig, der ein Celluloseacetobutyrat zugesetzt
worden ist, ein Lederaustauschstoff mit sehr glatter Oberfläche gebildet wird. Das Verhältnis von
Acetoxygruppen und Butyloxygrupp°n im Cellulosederivat kann in einem weilen Bereich liegen. Der Zusatzstoff
kann in einer Menge von 5 Gewichtsprozent oder weniger (vorzugsweise 0,1 bis 3"„), bezogen auf
das Gewicht des verwendeten Polyurethans, versvendet werden. Durch Verwendung des Zusatzstoffs in einer
Menge von mehr als 5"„ wird die Glatt der Kunsllederoberfläche
beeinträchtigt.
Als Flüssigkeit, die für die Extraktion des obengenannten Lösungsmittels nach dem Beschichten verwendel
wird, eignen sich Wasser, Äthylenglykoimonoäthyläther, Hydroxyäthylacetat, Älhylenglykol,
Glycerin und Gemische dieser Flüssigkeiten. Bevorzugt wird Wasser.
Als flächige Fasermaterialien eignen sich beispielsweise
Gewebe, Tcxtilvliese, Wirkstoffe und Filze aus Polyamiden, Polyestern, Viskosercyon, Wolle, Baumwolle.
Glas oder Gemischen dieser Fasern.
Das dynamisch-physikalische Verhalten von flächigem Polyurelhanmaterial, das unter Verwendung der
crlmdungsgemäß dargestellten Polyester erhalten wurde,
ist dem des Polyurethans aus herkömmlichem Polyester deutlich überlegen, wie sich aus den Knickzahlen
der Tabelle la und Ib ergibt. Die erfindungsgemäß
hergestellten Polyurethane haben ein höheres Molekulargewicht, eine bessere Reproduzierbarkeit
und eine höhere Löslichkeit sn organischen Lösungsmitteln. Die Viskosität dieser Polyurethan-Lösungen
läßt sich zudem leicht einstellen. Demgegenüber haben Polyurethane aus herkömmlichen Polyestern niedrigere
Molekulargewichte, weil die höhere Azidität dieser Polyester der gewünschten Reaktion zwischen Hydroxyl-
und Isocyanat-Gruppen entgegensteht und die meisten der freien Carboxylgruppen unumgesetzt in
dem Polyurethan verbleiben. Ein solches freie Carboxylgruppen enthaltendes Polyurethan hat nur eine
geringe hydrolytische Stabilität.
Das gemäß der Erfindung hergestellte wasserdampfdurchlässige
flächige Material hat zudem eine verbesserte Mikroporosität, glatte Oberfläche, Griff-,
Schrumpf- und Kräuselfreiheit.
Die folgenden Versuche veranschaulichen die Eigenschaften des Polyurethans, die dicht parallel zu den
Eigenschaften des aus dem Polyurethan hergestellten Lederauslauschstoffs verlaufen.
Versuch 1 (Knickversuch)
1. Herstellung des Polyurethans
1. Herstellung des Polyurethans
Die in Tabelle la genannten Polyester wurden mit
Dimethylformamid und dem in Tabelle la genannten Glykol in den in der Tabelle genannten Molverhältnissen
gemischt. Die Gemische wurden auf 500C erhitzt, worauf 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat in geringem
Überschuß zugesetzt wurde. Die hierbei erhaltenen Reaktionsgemische wurden 2 Minuten kräftiggerührt
und dann 4 Stunden bei 8O0C und 3 Stunden bei 120 C gehalten, wobei sich Polyurethane bildeten.
2. Herstellung von wasserdampfdurchlässigem
flächigem Material
flächigem Material
Die in der beschriebenen Weise hergestellten PoIyarethanlösungen
wurden auf eine Konzentralion von 25',';, in Dimethylformamid eingestellt. Wasserdampfdurchlässige
flächige Materialien wurden durch Auftrag jeder Polyurethanlösung auf eine Glasplatte bis
zu einer gleichmäßigen Dicke (1 mm), Behandlung mit Wasserdampf und Wasser zur Extraktion des
Dimelhylformamids und Trocknung hergestellt.
3. Knickversuch
Die Dauerbiegefestigkeit wurde bei OC mit einem Dauerknickprüfgerätj gemessen. Sie wird durch die
Knickzahl ausgedrückt, bei der Rißbildung an der
Knickstellc der Proben verursacht wird. Die Ergebnisse
sind in Tabelle Ia genannt.
Nr. | Polyester (A) | Molgewicht | Glykole (U) |
B/A | Mittleres Molgewicht von |
Knick zahl |
Bemerkungen |
Art | 2000 | Λ >·* t | A + B | XlOOO | |||
1 | Poly-E.-P-adipat | 2000 | 1,4-BG | 5,16 | 400 | 450 | |
2 | Poly-E.-P-adipal | 1070 | 1,6-HG | 5,68 | 400 | 200 | |
3 | Poly-E.-P-adipat | 2000 | EG | 1,98 | 400 | 220 | |
4 | Poly-E.-P-adipat | 2600 | EG | 4,74 | 400 | 900 | gemäß der Erfindung |
5 | Poly-E.-P-adipat | 2600 | EG | 6,51 | 400 | 1300 | gemäß der Erfindung |
6 | Poly-E.-P-adipat | 1000 | EG | 4,31 | 540 | 2100 | gemäß der Erfindung |
7 | Poly-E.-adipat | 1000 | EG | 1,78 | 400 | 100 | |
8 | Poly-E.-adipat | 3700 | EG | 1,30 | 470 | 500 | |
9 | Poly-E.-adipat | EG | 7,92 | 470 | 1800 | gemäß der Erfindung |
Die Abkürzungen in Tabelle 1 a und an anderen Stellen haben die folgenden Bedeutungen:
Poly-E.-P-adipat: Poly-(äthylen-propylen)-adipat*) Poly-E-adipat: Polyäthylenadipat*)
1,4-BG: 1,4-Butylenglykol
1,6-HG: 1,6-Hexylenglykol
EG: Äthylenglykol.
*) Diese Produkte wurden ähnlich wie die nach Versuch 2 (1) hergestellt.
Nachfolgend wird die Herstellung bekannter Polyester und deren Weiterverarbeitung zu Polyurethan
und flächigem Material zu Vergleichszwecken beschrieben.
Vergleichsversuch 1
1. Herstellung des herkömmlichen Polyesters
1. Herstellung des herkömmlichen Polyesters
350Og Adipinsäure und 1670 g Äthylenglykol wurden bei 140 bis 1800C unter Stickstoff polymerisiert
(polykondensiert). Nach Beendigung der Wasserbildung wurde das Reaktionsgemisch 15 Stunden lang
unter 3 bis 5 mm Hg auf 180 bis 2000C erhitzt. Hierbei wurden 3670 g Polyäthylenadipat mit einem Molekulargewicht
von 2490, einer Säurezahl von 1,2 und einer Hydroxylzahl von 43,8 erhalten.
2. Herstellung von Polyurethan und flächigem Material
100 g_ Polyester, der nach 1. hergestellt worden war, 10,3 g Äthylenglykol und 52,5 g 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
wurden 9 Stunden bei 800C unter Bildung von Polyurethan umgesetzt. Das Molverhältnis von
Äthylenglykol zu Polyester betrug 3,95; das mittlere Molekulargewicht dieser beiden Verbindungen war
530. Das Polyurethan wurde in Dimethylformamid unter Bildung einer 25%igen Lösung gelöst (Viskosität:
3100OcP bei 200C). Es wurde ein mikroporöses
flächiges Material auf die unter »Versuch 1« beschriebene Weise hergestellt. Dieses Material hatte
eine Biegefestigkeit von 750 000.
Das Ergebnis des Vergleichsversuchs I sowie weiterer Vergleichsversuche II bis V sind in der nachfolgenden
Tabelle I b erfaßt.
Verglcichs- vcrsuche Nr. |
Polyester (A) Art |
Molgewicht | Glykole (B) | B/A | Mittleres Molekular gewicht von (A) + (B) |
Knickzahl XlOOO |
I 11 Ul IV V |
Poly-E.-adipat Poly-E.-P-adipat Poly-E.-P-adipat Poly-E.-P-adipat Poly-E.-adipat |
2490 2000 2100 2700 2000 |
EG EG EG EG 1,4-BG |
3,95 4,0 5,03 6,81 2,73 |
530 450 400 400 606 |
750 600 550 650 450 |
Die in der Tabelle Ib angeführten Verbindungen
wurden nach den bekannten Verfahren hergestellt. Das Produkt des Vcrglcichsvcrsuchs 11 wurde nach der in
der französischen Patentschrift 1 524 724 und USA.-PatcntschiiH
3 4S3O15 angegebenen Vorschrift, das
des Vcrglcichsvcrsuchs V nach der deutschen Auslcgcschrifl
1240 653 hergestellt. Der Vergleich der Tabellen la und Ib zeigt deutlich die Überlegenheit des
erfindunusgemäßen wasscrdampfdurchlässigcn, flächigen
Materials.
Versuch 2 (Polyester)
1. Herstellung des Polyesters
3332 g Adipinsäure und 1477 g Äthylenglykol wur den hei 160 bis 180" C unter Stickstoff polymerisier
6s (polykondensiert). Wenn in dieser Stufe die Wasser
bildung aufhörte, wurde die Kondensation durch Zu sat/ von 200 g Xylol beschleunigt. Has Wasser wurd
(.lurch a/eotrope Destillation ans dem System entfern
409 636/10"
Wenn die Säurezahl des Reaktionsgemisches auf 30 gefallen war, wurde das Xylol abdestilliert. Zum erhaltenen
Reaktionsgemisch wurden 120 g Äthylenoxyd portionsweise bei 1800C und 5 kg/cm2 unter Stickstoff
gegeben. Wenn die Säurezahl des Produktgemisches auf weniger als 1 gefallen war, wurde das
Reaktionsgemisch zur Entfernung des Äthylenglykols und anderer flüchtiger Nebenprodukte 4 Stunden auf
180 bis 200cC/3 bis 5 mm Hg erhitzt. Hierbei wurden 3790 g eines fast farblosen Polyäthylenadipats erhalten,
das ein Molekulargewicht von 2600, eine Säurezahl von 0,15 und eine Hydroxylzahl von 43,1 hatte.
2. Herstellung von Polyurethan und flächigem Material daraus
100 g des nach 1. hergestellten Polyesters, 10,3 g Äthylenglykol und 51,6 g 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
wurden 5 Stunden bei 800C umgesetzt, wobei ein Polyurethan gebildet wurde. Das Molverhältnis
von Äthylenglykol zu Polyester betrug 4,31, das mittlere Molekulargewicht dieser beiden Verbindungen
540. Das Polyurethan wurde in Dimethylformamid in einer solchen Menge gelöst, daß eine 25 %ige Lösung
erhalten wurde (Viskosität 32 00OcP bei 200C). Ein mikroporöses flächiges Material wurde auf die oben
unter »Versuch 1« beschriebene Weise hergestellt. Dieses Material hatte eine Biegefestigkeit von 1900000
Zyklen.
Versuch 3 (Glätte der Lederoberfläche)
Verschiedene Zusatzstoffe wurden der 25 %igen Dimelhylformamidlösung
eines Polyurethans gemäß der Erfindung zugesetzt, das aus den in Tabelle Ia genannten
Reaktionsteilnehmern auf die unter »Versuch I (1)« beschriebene Weise hergestellt worden war.
Flächige Materialien wurden zur Prüfung der Glätte auf die unter »Versuch I (2)« beschriebene Weise hergestellt.
Die Ergebnisse sind nachstehend in Tabelle II genannt. Die Versuche 5 bis 7 zeigen die Vorteile der
Mitverwendung von Celluloseacetobutyrat.
Ver | Zusatzstoff | Zu | Glätte | rauh |
such | gesetzte | fast identisch | ||
Nr. | Vergleichsversuch | Menge | mit der Ver | |
1 | Nitrocellulose | 0 | gleichsprobe | |
2 | 1,2 | desgl. | ||
Celluloseacetat | unlöslich in der | |||
3 | Carboxymethyl | 1,2 | Lösung | |
4 | cellulose | |||
— | sehr glatt | |||
Celluloseaceto | sehr glatt | |||
5 | butyrat | sehr glatt | ||
desgl. | 1,2 | |||
6 | desgl. | 0,3 | ||
7 | 0,1 | |||
100Teile Poly-(äthylen-butylen)-adipat vom Molekulargewicht
2000 (ähnlich hergestellt wie das Produkt im Versuch 2, 1.) 15,5 Teile Äthylenglykol und
77,5Teile 4,4-Diphenylmethandiisocyanat wurden in 579 Dimethylformamid umgesetzt, wobei eine 25 %ige
Polyurethanlösung mit einer Viskosität von 25 000 cP bei 20° C erhalten wurde. Celluloseacetobutyrat
(1 Gewichtsprozent) und ein Äthylenoxid-Adukt von Polydimethylsiloxan (I Gewichtsprozent) wurden zu
der Lösung gegeben. Ein gut genadeltes Vlies aus Nylon- und Polyesterfasern wurde mit der Lösung
imprägniert und mit fließendem Wasser behandelt, um das Lösungsmittel zu extrahieren. Das in dieser
Weise behandelte Vlies wurde dann erneut mit der gleichen Polyurethanlösung behandelt, mit fließendem
Wasser behandelt und getrocknet. Das erhaltene
ίο Kunstleder hatte gute Wasserdampfdurchlässigkeit,
eine glatte Oberfläche und eine Dauerbiegefestigkeit bis zu einer Knickzahl von 1 100 000 bei 0 C.
2157 g Adipinsäure und 1375 g 1,4-Tetramethylenglykol
wurden unter Stickstoff bei 160 bis 180' C kondensiert.
Wenn die Wasserbildung aufhörte, wurde die Kondensation durch Zusatz von 120 g Xylol beschleunigt.
Das Wasser wurde durch azeotrope Destillation aus dem System entfernt. Wenn die Säurezahl des
Reaktionsgemisches auf 30 gefallen war, wurde das Xylol abdestilliert. Zum erhaltenen Reaktionsgemisch
wurde Äthylenoxid portionsweise bei 180 "C und 5 kg/cm2 unter Stickstoff zugesetzt. Wenn die Säurezahl
des Produktgemisches auf weniger als 1 gefallen war, wurde das Produktgemisch zur Entfernung von
überschüssigem 1,4-Tetramethylenglykol und von
Nebenprodukten 4 Stunden auf 180 bis 200cC/ 3 bis 5 mm Hg erhitzt. Hierbei wurden 2840 g eines
fast farblosen Polytetramethylenadipats erhalten, das ein Molekulargewicht von 3000, eine Säurezahl von
0,11 und eine Hydroxylzahl von 37,2 hatte.
Eine Lösung eines Polyurethanelastomeren wurde wie folgt hergestellt: 137 g des vorstehend genannten
Polytetramethylenadipats, 10,2 g Äthylenglykol und 52,8 g 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat wurden in
600 g Dimethylformamid gemischt. Das Gemisch wurde 10 Stunden bei 8O0C der Reaktion überlassen.
Das Molverhältnis von Äthylenglykol zu Polyester betrug 3,61 und das mittlere Molekulargewicht 700.
Die erhaltene Polyurethanlösung hatte eine Viskosität von 15 00OcP bei 20°C.
Zu 100 g der erhaltenen Polyurethanlösung wurden 0,2 g Celluloseacetobutyrat und das Äthylenoxidaddukt
von Stearylalkohol gegeben. Ein genoppter Trikotstoff aus Baumwolle wurde mit der Polyurethanlösung
beschichtet und mit heißem Wasser (500C), das das Äthylenoxidaddukt von Laurylalkohol (0,5 Gewichtsprozent)
enthielt, behandelt, bis praktisch das gesamte Dimethylformamid aus dem beschichteten
Stoff extrahiert war, der anschließend getrocknet wurde. Der in dieser Weise beschichtete Stoff wurde
geschwabbelt, bis sich ein feiner, gleichmäßiger daunenartiger Flor gebildet hatte. Nach dem Schwab
bein wurde kurz gebürstet, um Staub zu entfernen unc den Flor zu verbessern. Das auf diese Weise erhalten
wildlederartige Material hatte gute Wasserdampf durchlässigkeit, eine glatte Oberfläche und ein«
Dauerbiegefestigkeit bis zu einer Knickzahl voi 950 00ObCiO0C.
An Stelle des Äthylenoxidadduktes des Stearyl alkohols wurde das Addukt von Äthylenoxid um
65 Sorbitanmonopalmitat (0,3 g) der im Beispiel 2 vei
wendeten gleichen Polyurethanlösung zugesetzt. Fü die anschließende Imprägnierung wurde die Lösun
mit Dimethylformamid auf einen Feststoffgehalt vo
7,5% verdünnt. Das im Beispiel 1 beschriebene Textilvlies
wurde in die Lösung getaucht. Nach der Entfernung von überschüssiger Imprägnierlösung wurde
das mit der Lösung getränkte Vlies 9 Stunden bei 25°C in fließendem Wasser gehalten, bis es praktisch
frei von Dimethylformamid war, und dann getrocknet. Das trockene flächige Material wurde mit der gleichen
Polyurethanlösung mit einem Harzgehalt von etwa 20% beschichtet. Es wurde dann 20 Minuten in
kaltem Wasser von 200C und anschließend 1 Stunde in heißem Wasser von 50° C gehalten. Nach dem
Trocknen wurde ein flächenhaftes Material mit hoher Wasserdampfdurchlässigkeit und einer Dauerbiegefestigkeit
bis zu einer Knickzahl von 1 700 000 bei 00C erhalten.
0,2 g Celluloseacetobutyrat und 0,5 g des Addukts von Athylenoxyd und Sterylamin wurden zu 100 g der
oben unter »Versuch 2,2- « beschriebenen Polyurethanlösung gegeben. Mit der Polyurethanlösung wurde ein
Baumwollwirkstoff beschichtet. Der beschichtete Stoff wurde 30 Minuten durch ein bei 30°C und einer relativen
Feuchtigkeit von 70% gehaltenes Dampfbad geführt und dann 1 Stunde in einem Wasserbad bei
6O0C gehalten. Nach dem Trocknen wurde ein flexibles, wasserdampfdurchlässiges flächiges Material
mit einer Dauerbiegefestigkeit bis zu einer Knickzahl von 1 200 000 bei 00C erhalten.
Claims (2)
1. Verfahren zur Herstellung von wasserdampfdurchlässigem, flächigem Material durch Beschichten
von Fasermaterialien mit einer Lösung eines Polyurethans, das durch Umsetzung eines
endständige Hydroxylgruppen enthaltenden Polyesters eines Molekulargewichts von wenigstens
2000 mit Diphenylmethandiisocyanat oder Gemischen dieses Diisocyanats mit einer geringen
Menge anderer Diisocyanate und Äthylenglykol oder Gemischen dieses Glykols mit einer geringen
Menge anderer Glykole zu einem im wesentlichen linearen Polyurethan, wobei die molare Menge des
organischen Diisocyanats der molaren Gesamtmenge von Polyester und Glykol im wesentlichen
äquivalent ist, das Molverhältnis von Glykol zu Polyester wenigstens 2,5 und das mittlere Molekulargewicht
des Polyesters und Glykols 300 bis 750 beträgt, hergestellt worden ist, in einem Lösungsmittel,
in dem das Fasermaterial unlöslich ist, Entfernung des Lösungsmittels aus der Beschichtung
durch Behandlung des beschichteten Materials mit einer Flüssigkeit, die mit dem Lösungsmittel
mischbar ist und in der das Polyurethan und die Gerüstsubstanz unlöslich sind, und Trocknen
des beschichteten flächigen Materials, dadurch
gekennzeichnet, daß man zur Beschichtung ein Polyurethan verwendet, zu dessen Herstellung
ein endständige Hydroxylgruppen enthaltender Polyester mit einem Molekulargewicht
von wenigstens 2000 eingesetzt worden ist, der erhalten worden ist durch Umsetzung einer aliphatischen
Dicarbonsäure mit 3 bis 10 C-Atomen oder deren Anhydrid mit einem Glykol mit 2 bis
6 C-Atomen, Einbringen eines 2 bis 4 C-Atome enthaltenden Alkylenoxids in das Reaktionsgemisch in der letzten Phase der Umsetzung in
einer Menge, die wenigstens der Säurezahl des Reaktionsgemisches äquivalent ist und Abtrennen
des nicht umgesetzten Alkylenoxids und der als Nebenprodukte gebildeten Alkylenglykole von
dem erhaltenen Reaktionsprodukt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lösung des Polyurethans zusätzlich
Celluloseacetobutyrat enthält.
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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