DE2264853C3 - Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls mKeiner homogenen oder mikroporösen Kunststoffdeckschicht versehenen Polyurethanschaumstoffollen Ausscheidung aus: 22 31 411 Bayer AG, 5090 Leverkusen - Google Patents

Description

gänglich, vor allem wenn Verbundstoffe mit guten

_RO p__o- ^ao textlien Gebrauchseigenschaften aus minderwertigen

„ Textilien erzeugt werden sollen. Es wurde daher eine

" Reihe von Versuchen unternommen, den Flor durch

^ eine geeignete Pufferschicht aus polymerem Material

e) 3SAA₈Wt der daraus ohne ^Th TT ,STg bT T Vernetzer, Füllstoffe und Schaummittel herge- ξ?^α« weitgehenden Einsatz au den Gebieten der

. i,. , τ, , ., , ,. _Λη, ι Taschnerei und der Polstererzeugung, hin entscheiden-

stellten homogenen Polyurethane von40kp/ ^ ^^ ^ _Materialien ^B,_ie|_{t aber darin> daß}

' 30 sie infolge ihres Gehalies an Weichmachern nicht be-

zusätzlich noch ständig gegen chemische Reinigungsmittel sind und

^b) ^ä^ühs? ^Füllstoffe·

c) oS^Gll^vS^SSigen auf Poly- sammensetzung äußerst widerstandsfähig gegen cheurethanfeststoff ^msche Reinigungsmittel und gegen Abneb sind. d) 0,1 bis 10 Gew.-% Verdickungsmittel, bezogen Homogene und auch mikroporöse Polyurethanbef auf Polyurethanßststoff, Schichtungen, z. B. in Form von Fohen sind seit ' ^J ' 40 längerer Zeit bekannt, wobei als textile Basismateenthält, nach dem Schaumschlagverfahren zu rialien hochwertige gerauhte Gewebe oder Gewirke einem streichfähigen Polyurethan-Ionomerlatex- verwendet werden. Es ist auch bekannt, Polyurethan-Schaum verarbeitet, diesen Schaum auf einen schaumstoffe in dünne Folien zu schneiden und diese Trennträger aufbringt, auf welchen zuvor gege- auf Trägermaterialien durch einen Kaschier- oder benenfalls eine homogene oder mikrpporöse Kunst- 45 Laminierprozeß zu verankern. Es ist weiterhin bestoffschicht aufgetragen worden ist, und den kannt, derartige Schaumstoffverbundmaterialien ent-Trennträger nach dem Trocknen der Schaum- weder nach dem Direktbeschichtungsverfahren oder schicht entfernt. nach dem Umkehrverfahren mit anderen Polymeren

zu beschichten. Dieses Verfahren hat jedoch trotz

50 mancher Vorzüge unter anderem den Nachteil, daß

verschiedenartige, ausgewählte Schaumstoffolien mit hoher Raumdichte vorrätig gehalten werden müssen.

Die Erfindung betrifft die Herstellung von gegebe- Gegen die Verwendung von Schaumstofflaminaten aus

■enfalls mit einer Kunststoffdeckschicht versehenen geschnittenen Polyurethanschaumstoffen und textlien

Polyurethanschaumstoffolien nach dem Schaumschlag- 55 Basismaterialien spricht auch, daß der Schaumstoff

verfahren. bei der Beschichtung des Laminats mit in organischen

τ Es ist bekannt, textile Basismaterialien mit poly- Lösungsmitteln gelösten Polyurethanen angequollen

meren Kunststoffen zu beschichten. Zweck einer oder teilweise aufgelöst wird. Zur Vermeidung dieser

lolchen Beschichtung ist es, durch Kombination der Nachteile wurde daher schon frühzeitig versucht, die

Eigenschaften der Basis und des Beschichtungsmate- 60 Polyurethanschaumstoffe nach dem Reaktivverfahren

rials einen synergistischen Effekt in bezug auf die Ge- direkt in situ auf dem Textil zu erzeugen, doch sind

, brauchstüchtigkeit des Verbundmaterials zu erzielen. entsprechende Versuche bisher stet« fehlgeschlagen,

Man kann prinzipiell die polymeren Stoffe homogen da es nicht gelang, Beschichtungen von gleichmäßiger

ohne Zwischenschicht auf das Substrat auftragen. Dicke herzustellen.

Es hat sich jedoch als zweckmäßig erwiesen, die eigent- 65 Aus diesem Grunde wurden auch Versuche unter-' liehe Gebrauchsschicht des Kunststoffes und das nommen, wäßrige Polyurethandispersionen in Schaum-Trägermaterial durch eine Zwischenschicht zu trennen, form auf textile Substrate aufzubringen. So wurde in Aufeabe dieser Zwischenschicht ist es, als Puffer der DT-OS 20 12 662 vorgeschlagen, unter Verwen-

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^ό 4

jung von Emulgatoren hergestellte Polyurethandisper- mit 4-mm-Düse, d. h. bei etwa 2 bis 12 Poise, ge-

sionen durch Zusatz poröser lufthalüger Füllstoffe in messen mit dem HAAKE-Vskotester VT 180 bei

feinporige Schaumschichten überzuführen. Es liegt auf Stufe 4

der Hand, daß dieses Verfahren technisch nicht attrak- 3. Die Diversion muß so feinteilig sein, daß sie im tiv ist, da Luft auf diese: Weise nur auf dem Umweg 5 auffallenden und im durchscheinenden Licht den über relativ schwere Füllstoffe eingebracht werden TYNDALL-Effekt zeigt. Der Teilchendurchkann. Durch die FuUstoffe_ geht jedoch einer der Vor- messer muß also weniger als 1,0 μ, vorzugsweise teile des Schaumstoffes, nämlich seine geringe Dichte weniger als 0,3 μ, gemessen nach der Methode der bei guten mechanischen Festigkeiten, wieder verloren. Winkelabhängigkeit der Steigung der Licht-Offensichtlich sind aber die in der genannten Offen- 10 Streuungskurve, betragen legungsschrift verwendeten Polyurethandispersionen, 4. Der Gehalt an ionischen Gruppen der Formel welche in bekannter Weise in Gegenwart von Emulgatoren hergestellt werden, mechanisch nicht aus- ->N⁺ COO" SO" oder

reichend stabil, um nach der Methode des Latex- ' ' ³

Schaumschlagverfahrens zu stabilen streichfähigen 15 |

Polyurethanschäumen verarbeitet werden zu können. RO — P — O~

Weiterhin ist in der DT-OS 14 95 745 versucht wor- ij den, emulgatorfreie Polyurethan-1 onomer-Dispersi- q onen nach dem Schaumschlagverfahren in Polyurethanschaumstoffe zu Oberführen. Derartige Ionomer- 20 in der Polyurethandispersion muß zwischen 2 und dispersionen ohne Emulgator sind z. B. nach den in 40 Milliäquivalenten pro 100 g Polyurethanfestder deutschen Patentschrift 12 37 306, der DT-OS stoff liegen.

14 95 745, der DT-OS 14 95 847 und der DT-OS 5. Die Zugfestigkeit einer homogenen Po'yurethan-

20 35 732 genannten Verfahren zugänglich. Es hat folie ohne Zuschläge von Füllstoffen, Vernetzern,

sich jedoch in der Praxis gezeigt, daß beim Verschäu- 25 Schaummitteln und Stabilisatoren, die aus einer

men dieser Dispersionen nach dem Schaumschlagver- derart charakterisierten Polyurethandispersion

fphren Schwierigkeiten auftreten, insbesondere dann, hergestellt wird, soll mindestens 40 kp/cm² be-

wenn ein feinporiger, steifer, streichfähiger Schaum tragen, zur Herstellung dünner Folien bzw. Zwischenschichten

erzeugt werden soll, der nach dem Auftragen auf das 30 Es wurde weiter gefunden, daß man aus den aufgetextile Substrat oder auf einen Trennträger getrocknet schlagenen Polyurethanschäumen nach dem normalen werden kann, ohne zusammenzufallen. Verschäumt Streich- oder Rakelverfahren Schichten herstellen man die nach den zitierten Verfahren hergestellten kann, die nach dem Trocknen in einem Trockenkanal ionomerenPolyurethandispersionen nach dem Schaum- selbsttragende feinporige glatte Schaumstof folien erschlagverfahren, so erhält man zwar einen porigen 35 geben.

Schaum; dieser Schaum ist aber nicht dreidimensional Diese selbsttragenden Schaumstoffolien kann man. stabil, sondern fällt z. B. unter dem Rakelmesser zu in sehr geringer Dicke (bis etwa 0,3 mm) herstellen, einer dünnflüssigen Masse zusammen, die nach dem Trotzdem besitzen sie eine beachtliche mechanische Trocknen nur eine dünne rissige Folie mit netzartiger Festigkeit und können daher bei Beachtung gewisser Struktur ergibt. Der aus den besagten ionomeren Poly- 40 Vorsichtsmaßnahmen unbeschadet aufgewickelt und urethandispersionen hergestellte Schlagschaum kann transportiert werden. Doch ist insbesondere ihre zwar, wie eine nichtgeschlagene ionomere Polyurethan- Zähigkeit und ihre Einreißfestigkeit nicht so groß, daß dispersion, als Kaschier- oder Laminierstrich auf es nicht wünschenswert ist, ihre Handhabungssichereinen Träger oder ein Substrat aufgebracht werden; heit durch eine geeignete Verstärkung zu erhöhen, nach dem Trocknen erhält man aber nur eine dünne 45 Es zeigte sich, daß die Schäume sich sehr gut Polyurethanfolie mit sogenannter »Hahnentritt-Struk- handhaben und transportieren lassen, wenn sie auf tür« und keine feinporige kompakte Polyurethan- freitragende Folien aufgestrichen werden. Aus der schaumstoffolie, wie sie zur Erzielung von Haftungs- Beschichtungsindustrie ist bekannt, daß Polyurethan- und Griff verbesserung der zu Anfang beschriebenen filme ab einem Quadratmetergewicht von etwa 40 g Verbundmaterialien notwendig wäre. 50 bereits so abriebfeste Beschichtungen ergeben, daß sie Überraschenderweise wurde aber nun gefunden, ohne weiteres mit Beschichtungen aus anderen Hochdaß man Polyurethanschäume, die als Pufferschicht polymeren verglichen werden können, die mehr als für die eingangs beschriebenen Verbundstoffe hervor- das dreifache Quadratmetergewicht haben. Es bestand ragend geeignet sind, sehr gut nach dem Schaum- nun von jeher das Bestreben, selbsttragende Folien schlagverfahren aus emulgatorfreien ionomeren Poly- 55 mit diesem niederen Quadratmetergewicht in transurethandispersionen herstellen kann, wenn in der portabler Form herzustellen. Diesem Wunsch stand Dispersion Schaummittel, Stabilisatoren und Ver- bisher entgegen, daß die dünnen Filme ohne eine Vernetzungsmittel enthalten sind und wenn die Dispersion Stärkerschicht nur schwer zu handhaben sind. Es hat

⁶ gewisse makroskopische Eigenschaften besitzt: nicht an Versuchen gefehlt, die Filme zu stabilisieren,

60 indem man sie auf Stützgewebe oder Stützfadengelege

'^? 1. Die Dispersion muß einen Feststoffgehalt von aufkaschierte. Naturgemäß wurde damit jedoch das

mehr als 45 Gew.- % Polyurethan haben; bevor- Eigenschaftsbild der Filme beeinflußt, meist nicht zu

' zugt sind Feststoffgehalte von mehr als 48% bis ihrem Vorteil. Es wurde aber gefunden, daß über-

H¹ 62 Gew.-%. raschenderweise ein Verbund aus Schlagschaumstoff-

\ 2 Die Dispersion muß trotz des hohen Feststoff- 65 folie und Film, also die Kombination zweier mecha-

gehalts eine relativ niedere Viskosität aufweisen. nisch nicht sehr stabiler bzw. relativ schwer zu hand-

" Der bevorzugte Viskositätsbereich liegt bei 20 bis habender Polymerschichten, insgesamt zu einem Mate-

-f SO Sekunden Auslaufzeit aus einem Fordbecher rial führt, das sich ausgesprochen gut handhaben läßt,

<ί

wobei weder die guten Eigenschaften des Schaum- dispersionen ohne Zuschlage kein stabiler feinporiger stoffes noch die der FoUe in irgendeiner Weise nach- kompakter Schaum erhalten, der auch nach dem teilig beeinflußt werden. Trocknen eine feinporige glatte Oberflache ohne Risse

Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren zeigt. . .,..._,_ _

zur Herstellung einer gegebenenfalls mit einer homo- 5 Die Notwendigkeit von Pemteihgkeit, Dunnfliissiggenen oder mikroporösen Kunststoff deckschicht ver- keil und hohem Feststoffgehalt der ernndungsgemäß sehenen, freitragenden Polyurethaaschaumstoffolie, zu verwendenden ionischen ι olyurethandispersionen dadur-di gekennzeichnet, daß man eine ionomere Poly- begründet sich wie folgt:

urethandispersion mit Durch das Einbringen von Luft in die Polyurethan-

._,.„- „._, ίο dispersion entsteht gewissermaßen eine Phase von luft-

a) einem Feststoffgehalt von 45 bis 62 Gew.-% Poly- _ha{_ügen Zellen in einer kontinuierlichen Phase, der -urethan, _ von der Dispersion gebildeten Zellmembran. Bei zu

b) einer Viskosität von 20 bis 50 Sekunden Auslauf- _{hoher viskosität der} Polyurethandispersion läßt sich zeit aus dem Fordbecher mit 4-mm-Düse, _{nun dje Luft} ^_{1 mehr} ausreichend homogen ein-

c) einem Teilchendurchmesser von 0,05 bis 1,0 μ, _{fa SQ daß dn Schaum von} ungleichmäßiger

d) einem Gehalt an den ionischen Gruppen, Struktur entsteht Außerdem erschwert eine hohe _j. _N+_ _ COO~ — SO ~ oder Viskosität die Förderung der Dispersion im Schaum-

' ' ³ schlaggerät. Eine nicht ausreichende Feinteiligkeit der

dispergierten Polyurethanteilchen begrenzt dagegen

_Rq _ ρ _ Q- ao ihr Filmbildungsvermögen, so daß die Teilchen beim

ν " Trocknen, also beim Entzug von Wasser aus der ZeIl-

_n membran, nicht mehr ausreichend miteinander ver-

fließen und die Zellmembran zerreißt. Statt eines

\*-ιν- · ι . ι™ η ι glatten Schaumes bildet sich so ein Schaum mit rissiger

Jf T ^{Pr0 g y}" ^ Oberfläche. Die gleiche Wirkung hat ein zu geringer

ff und Feststoffgehalt der ionischen Polyurethandispersion:

e) einer Mindestzugfesligkert der daraus ohne Ver- * fortgesetzte Einbringen von Luft in eine neuer, Füllstoffe und Schaummittel b*rgestellten _UJ p_olyurethan|_ispersi_On verarmt die homogenen Polyurethane von 40 kp/cm», die _Ze,f_me* _{hnm ar}f Substanz, da die gleiche Menge PoIy-

zusätzlich noch 30 urethan eine steigende Anzahl Poren bzw. Poren mit

x ·,,.,„,-, ο/ο L ·„ 1 L r ν. ι wachsendem Durchmesser umhüllen muß. Diese Ver-

a) I b,0Gew,/ Schaummittel, bezogen auf Poly- _{armung an Sufestanz föhrt ab dnem bestimmten Punkt}

uretnaniestston, Zerreißen der Zellmembran. Man darf

^B hl s Ä=f ^Fu"^stoBe·^te" *» ««f r ^{einc besch}\r^Ms τ 'K

^{aber es CTtsleht wieder cin SchauIn mit risslEer}

d) 0,1 bis 10 Qti..% Vndictaupmittd, bezogen _..

aur Polyurethanfeswoll, KeHerstelluns der tu, das erfimjungsgemäfe Ver-

enthält, nach dem Schaumschlagverfahren zu einem 40 fahren geeigneten ionischen Polyurethandispersionen streichfähigen Polyurethan-Tonomerlatex-Schauru ver- erfolgt nach bekannten Methoden, wie sie beispielsarbeitet, diesen Schaum auf einen Trennträger auf- weise in der DT-OS 14 95 847 oder in der DT-OS bringt, auf welchen zuvor gegebenenfalls eine homo- 20 35 732 beschrieben sind. Besonders bevorzugt sind gene odei mikroporöse Kunststoffschicht aufgetragen Dispersionen von Polyesterurethanen, deren PoIyworden ist, und den Trennträger nach dem Trocknen 45 esterkomponenten aus Adipinsäure und/oder Phthalder Schaumschicht entfernt. säure und einem oder mehreren der folgenden Glykole

Der Zusatz von Schaummittel und Stabilisatoren, aufgebaut ist: Äthylenglykol, Propylenglykol, 1,3-Buwie z. B. Verdickungsmittel, verhindert das Zusarn- tylenglykol, 1,4-Butylenglykol, 1,6-Hexandiol oder menfallen der ernndungsgemäß ausgewählten ge- Neopentylglykol. Besonders geeignet sind ferner auch schäumten Polyurethandispersionen beim Aufstreichen 50 Polycaprolactonpolyester und Polycarbonate, z. B. die oder Trocknen. Die Zuschlagsstoffe verringern zwar des Tri- oder Tetraäthylenglykols oder des 1,6-Hexandie Wasserbeständigkeit des Schaumes; um diesen diols. Diesen hochmolekularen Polyolen^können auch Effekt auszugleichen, ist es aber nur erforderlich, der niedermolekulare Diole, wie z. B. Äthylenglykol, Paste genügend Vernetzungsmittel zuzusetzen, um die 1,4-Butandio!, 1,6-Hexandiol oder 1,2-Propylenglykol, Anquellbarkeit des Gesamtschaumes durch erhöhte 55 anteilsmäßig zugesetzt werden.

Vernetzung zu kompensieren. Bevorzugte Diisocyanate sind 1,6-Hexamethylen-

Zur Erzielung eines stabilen feinporigen Kompakt- diisocyanat, l.ll-Undecamethylendiisocyanat, 1-Iso-... schaumes nach dem Schaumschlagverfahren aus ioni- cyanato - 3,3,5 - trimethyl - 5 - isocyanatomethylcyclosehen Polyurethandispersionen ist jedoch der syner- hexan, die Isomeren des Toluylendiisocyanats, sowie gistische Effekt der Kombination von Zuschlagen der 60 4,4'- bzw. 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat.
!obenerwähnten Art und der Auswahl von Disper- Als Kettenverlängerungsmittel kommen vor allem

sionen mit den genannten makroskopischen Eigen- niedermolekulare Verbindungen mit mindestens einem schäften notwendig. Es ist also nicht möglich, einen mit Isocyanatgruppen reagierenden Wasserstoffatom, stabilen feinporigen kompakten Schaum durch Zusatz vor allem Glykole oder Diamine, in Betracht, die eine der genannten Zuschläge zu gewöhnlichen ionischen 65 zur Ionenbildung befähigte Gruppe oder eine bereits Polyurethandispersionen nach dem Schaumschlag- fertig ausgebildete ionische Gruppe im Molekül verfahren zu erhalten: ebenso läßt sich aus den den tragen. Besonders bevorzugte Kettenverlängerungs-Auswahlrcgeln genügenden ionischen Polyurethan- mittel sind z. B. die Ammonium- oder die Alkalisalze

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von aliphatischen oder aromatischen Diaminocarbon- hexan oder

säuren oder -sulfonsäuren, die mit Alkalien neutrali- _nrM ,,*,„ \ γτμλ /·ζ-υ \ >λγ*γ\
sierten Ringoffnungsprodukte der inneren Anhydride * ■*·«·'·· ' ·
der Hydroxycarbonsäuren oder Hydroxysulfonsäuren eine Kennzahl von etwa NGO/OH = 1,,7 bis 2,0 einzumit aliphatischen diprimären Diaminen, sowie Glykole 5 halten, bei Verwendung von aromatischen Diiso- oder Diamine, die eine durch Quarternierung zur Salz- cyanaten, wie z. B. 4;4'-DiisocyanatodiphehyImetnan bildung befähigte tertiäre Slickstoffgruppe oder auch bzw. den-isomeren Tolüylehdiisöcyariiäten', bzw/ Geeine Carboxylgruppe im Molekül tragen. Beispiele für mischen davon, dagegen Kerinzähleh KCÖ/OH '= 1,4. diese bevorzugten Kettenverlängerungsmittel sind Sollen andererseits kurzkettigere Polyole vom durch-Kaliumlysinat, die Alkali- oder Ammoniumsalze der io schniulichen Molekulargewicht 800 bis 1000 (OH-Zahl N-(iu'-Aminoalkyl)-('i-aminoalkansulfonsäuren ) oder 140 bis 112) mit aliphatischen Diisocyanaten umge- -carbonsäuren, sowie N-Methyldiäthanolamin, N-Me- setzt werden, so liegt der bevorzugte Kennzahlenthyl-bis-(3-aminopropyl)-amin oder 2,2-Dimethylol- bereich bei NCO/OH — 1,2 bis 1,5
propionsäure. Die Menge des für diese Vorpolymeren notwendi-Für den Fachmann ist es sofort ersichtlich, daß zu- 15 gen ionischen Verlängerungsmittels ist nach den gemindest die Forderungen nach gleichzeitiger Fein- nannten Verfahren derart zu wählen, daß der Ionenteiligkeit, Dünnflüssigkeit und erhöhtem Feststoff- gruppengehalt im Gesamtpolymerfeststoff bei ca. 10 gehalt der erfindungsgemäß zu verwendenden ioni- bis 20 Milliäquivalenten/100 g Feststoff liegt,
sehen Polyurethandispersionen einander in gewissem Unter diesen Bedingungen erhält man zwar fein-Maße widersprechen. So ist es zwar durchaus möglich, ao teilige, stabile und dünnflüssige PU-Dispersionen; ihr ionische Polyurethandispersionen mit einem erhöhten Feststoffgehalt läßt sich aber im allgemeinen weder Feststoffgehalt von z. B. mehr als 50 Gew.-°_u bei aus- durch Reduzierung der Menge des zugegebenen Direichend niederer Viskosität herzustellen, doch muß in spergierwassers noch durch längere Destillation der diesem Fall ein größerer Teilchendurchmesser des fertigen 40 %igen Dispersion wesentlich über40 Gew.-% dispergierten Polyurethans in Kauf genommen werden. 25 erhöhen, ohne daß die Eigenschaften der Dispersion Auf der anderen Seite läßt sich eine sehr feinteilige leiden: es entstehen dann klumpige bis inhomogene Dispersion nach dem bisherigen Stand der Technik nur oder pastenartige Massen.

unter Beschränkung auf einen Feststoffgehalt von etwa Eine sichere Methode zur Erzielung höherer Fest-40 Gew.-°/_o oder aber nur bei Erhöhung der Viskosität stoffgehalte bei gleichen äußeren Eigenschaften der auf Auslaufzeiten von über 1 Minute bzw. sogar nur 30 Dispersion ist die Wahl von kleineren als den üblichen, bei pastenförmigen Produkten realisieren. Eine gleich- obengenannten NCO/OH-Verhältnisisen bei der Herzeitig möglichst feinteilige, dünnflüssige und hoch- stellung des Vorpolymeren. So erhält man eine konkonzentrierte ionische Polyurethandispersion kann nur zentrierte, dünnflüssige, feinteilige und stabile Disperaus speziellen Ausgangsmaterialien bei Einhaltung be- sion, wenn die aufgeführten Polyole vom durchstimmter Verfahrensvorschriften erreicht werden: 35 schnittlichen Molekulargewicht 2000 mit aliphatischen

^ «· ui u .■ . _νΛη.ηυ ν ϊ,ι „ u=· λ* Diisocyanaxen im Molverhältnis NCO/OH = 1,4 bis

a) Wahl bestimmter NCO/OH-Kennzahlen bei der , ^J , ,. _ . . ' , , ', ... ,τ ... , ., . ,-xir-r-i/z-iij ν l_t5 umgesetzt werden, die Polyole vom durchschnitt-

V₁ ¹TtT d« polymeren (NGO,OH Kenn- Molekulargewicht 800 bis 1000 im Molverzahl: Molverhaltms von Dnsocyanat- und Diol- ^^ _NCO/OH = 1,1 bis 1,2. Unter diesen Bedinomponen en), gungen liegt der optimale Ionengruppengehalt eben-

b) verwendung ausgesuchter Polvoltypen, die er- f,.⁶, . .° ,. *,K\*u- ■ 1 . ,mn /-

, , -o 5· ti n ' U-U 1 falls bei 10 bis 20 Milliaquivalenten/100 g Gesamt-

fahrungseemaß die Herstellung hoherkonzen- , ., ,. »··_.«, 1 τ.

, · _rt · · u Dim· · - ν. κ ; P.r, feststoff, die zugefügte Wassermenge kann aber nun so tnerter ionischer PU-Dispersionen auch bei Ein- * ^ etwa 50%ige Dispersion

haltung normaler kennzahlen ertauben; _{trot2dem dünnflüssj} ^L^*-

c) Reduzierung des Ionengruppengehaltes im Poly- Beschränkung auf niedrigere als übliche NCO/ urethanfeststoff auf das zur Dispergierung des _0H._{Kennzahlen bri} ^B _{ngt naturgemäß eine Beeinträchti}'. Polymeren unumgängliche Mindestmaß. _{gung der mechanisch}|_n Eigenschaften der aus diesen

In den dem Stand der Technik entsprechenden Ver- Dispersionen hergestellten Folien und Schäume mit fahren hält man bei der Herstellung des Vorpolymeren sich, so daß die Forderung nach einer Mindestzugje nach Art des eingesetzten Polyols und des einge- 50 festigkeit der homogenen PU-Folie nicht a priori ersetzten Diisocyanats bestimmte, zum Teil sehr unter- füllt ist. Eine Möglichkeit zur Kompensation der schiedliche NCO/OH-Kennzahlen ein, damit fein- durch die Wahl von niedrigeren alls üblichen NCO/ teilige und stabile Dispersionen entstehen, die ihrer- OH-Kennzahlen hervorgerufenen Festigkeitsmindeseits wieder zu Polyurethanfilmen mit optimalen rung des Polyurethans ist der Einbau von freien GIymechanischen Festigkeiten und Alterungsbeständig- 55 kolen, wie Äthylenglykol, 1,4-Butandiol oder 1,6-Hekeiten auftrocknen. Die vorzugsweise zu verwendenden xandiol in das Vorpolymere unter gleichzeitiger Ein-Kennzahlen sind dabei auch bei gleichen Polyolen für haltung der niedrigen Kennzahl, da der Zusatz solcher aromatische und aliphatische Diisocyana^fe völlig ver- Glykole die Festigkeit des Polyurethans verbessert,
schieden; sie hängen außerdem vom Molekulargewicht Bei den in dieser Anmeldung beispielhaft genannten des eingesetzten Polyols ab. So hat es sich etwa als 60 Beschreibungen einiger PU-Dispersionen beträgt die günstig erwiesen, Dispersionen auf der Basis von Zugfestigkeit einer der homogenen PU-Folien 250 kp/ Adipinsäure-, oder Phthalsäurepolyestern, Polyäthern, cm* (Produkt C; aus 40%iger Dispersion; NCO/OH Polycaprolactonen oder Polycarbonaten vom durch- = 1,80; nicht zum Kompaktschaum verschäumbar), schnittlichen Molekulargewicht 2000 (OH-Zahl 56) Die Zugfestigkeit einer mit höherem Feststoffgehalt oder von Mischungen derselben bei Verwendung von 65 der PU-Dispersion aus den gleichen Ausgangskompoaliphatischen Diisocyanaten, wie 1,6-Hexamethylen- nenten hergestellten Folie fällt bei Einhaltung einer diisocyanat, 1,11-Undecamethylendiisocyanat, 1-Iso- niederen Kennzahl auf ca. 100 bis 150kp/cm^s (Procyanato - 3,3,5 - trimethyl - 5 - isocyanatomethylcyclo- dukte I, K; Feststoffgehalt ca. 50%, NCO/OH = 1,4

bis 1,5), während bei Einbau von beispielsweise 1,4-Butandiol in ein Vorpolymeres aus diesen Ausgangskomponenten bei gleich niederer NCO/OH-Kennzahl wieder eine Zugfestigkeit von 227 kp/cm² erzielt wird (Produkt L).

Es zeigte sich, daß neben der Einhaltung kleinerer Kennzahlen als üblich auch die Verwendung von speziellen Polyolen, vorzugsweise Phthalsäurepolyestern, die Herstellung konzentrierter PU-Dispersionen ermöglicht. Phthalsäurepolyester lassen sich im allgemeinen auch bei Einhaltung von normalen Kennzahlen (NCO/OH =& 1,8; Molgewicht 2000, OH-Zahl 56) zu höherkonzentrierten, feinteiligen und dünnflüssigen Dispersionen verarbeiten, die gut verschäumbar sind. Die Produkte auf Basis von Phthalsäureestern haben allerdings nur mäßige Festigkeit und in der Kälte geringe Flexibilität (Produkt G).

Eine weitere Möglichkeit zur Erzeugung von infolge ihrer Dünnflüssigkeit, Feinteiligkeit und ihres hohen Feststoffgehalts gut verschäumbaren PU-Dispersionen besteht darin, den Ionengruppengehalt einer Dispersion auf Basis eines Vorpolymeien mit üblicher Kenn-7ahl (NCO/OH = 1,8 bei einem Molgewicht des Polyols von 2000) so weit wie möglich zu reduzieren. Dies erfolgt vorzugsweise nicht durch einfache Verringerung der sonst üblichen Menge des Kettenverlängerers, sondern durch anteiligen brsatz des ionischen Kettenverlängerers durch einen nicluionischen Kettenverlängerer, so daß die gesamte Molmenge der Verlängerer gleichbleibt. Im allgemeinen liegt bei PU-Dispersionen der günstige Gehalt an ionischen Gruppen bei mehr als 15 Milliäquivalenten/lOOg Feststoff; er kann aber auf weniger als 10 Milliäquivalente erniedrigt werden, ohne daß die Dispersion koaguliert; dabei ist die absolute Mindestmenge an ionischen Gruppen selbstverständlich auch vom hydrophilen bzw. hydrophoben Charakter des verwendeten Polyols und Diisocyanates abhängig. Im beispielhaft beschriebenen Produkt H ist der Gehalt an Sulfonatgruppen durch Ersatz von ca. 60 Mol- % des ionischen Kettenverlängerers (H_?N — CH₂CH₂ — NH — CH₂CH₈ — SO₃Na) durch nichtionische Diamine gegenüber dem sonst völlig gleichen Produkt C von etwa 24 Milliäquivalenten auf etwa 9,5 Milliäquivalente — SO₃-/100 g Feststoff reduziert, wodurch sich der Fests.toffgehalt von 40 Gew.-% bei Produkt C auf ca. 51 Gew.-% bei Produkt H erhöhen läßt. Die konsequente Anwendung nur dieser einfachen Methode zur Erzielung höherkonzentrierter PU-Dispersionen wird allerdings durch die von Fall zu Fall unterschiedlichen Eigenschaften des verwendeten Polyols und Diisocyanats begrenzt, da z. B. bei Polyurethanen aus hydrophoberen Polyolen die notwendige Mindestmenge an ionischen Gruppen oft so hoch liegt, daß der Feststoffgehalt nicht auf 50% gebracht werden kann. Außerdem erhöht eine zu starke Reduzierung des Ionengruppengehaltes die Härte des PU-Filmes und die Teilchengröße, wobei der erste Effekt wiederum die Gebrauchseigenschaften des textlien Materials mindert und der zweite Effekt die Verschäumbarkeit der Dispersion nachteilig beeinflußt.

Aus den obigen Ausführungen ist ersichtlich, daß in der Regel nur das Zusammenspiel der Erniedrigung der Kennzahl NCO/OH um ca. 20% mit der Erniedrigung des Ionengruppengehaltes bei eventuell zusätzlichem Einbau von festigkeitsverbessernden Komponenten in das Vorpolymere mit Sicherheit zu ionischen PU-Dispersionen führt, die auf Grund ihrtr Feinteilig-

keit, Dünnflüssigkeit und ihres hohen Feststoffgehaltesi mit geeigneten Zuschlagen zu stabilen kompakten unä| feinporigen Polyurethanlatex-Schlagschäumen verail beitet werden können. ^₁, -M£

Zur Herstellung eines guten, feinporigen! -öffensi zelligen ionomeren Polyurethankompaktschaumes,fäe^ nach dem Aufstreichen und Trocknen nichtpsammef§ fällt und nicht rissig wird, müssen also'^:die?mit den;trii findungsgemäßen Merkmalen versehenen Dispersionen

ίο nach ausgewählten Rezepturen hergestellt worden sein und dann mit den oben aufgeführten Zuschlagen versehen werden. Einige dieser Rezepturen, die zur Herstellung der erfindungsgemäß zu verschäumenden ionischen Polyurethandispersionen geeignet sind, wer-

den im experimentellen Teil beschrieben, doch ist die Erfindung natürlich nicht auf die angeführten Beispiele beschränkt.

Die Rezeptur einer streich- und rakelfähigen Paste, die bei Verwendung einer nach den beschriebenen

ao Merkmalen ausgesuchten ionischen Polyurethandispersion und der aufgeführten Zuschläge einen guten feinporigen, nicht zusammenfallenden und nicht rissig auftrocknenden Schaum ergibt, setzt sich beispielsweise wie folgt zusammen:

*⁵ a) ca. 50%ige wäßrige anionische PU-Dispersion;

b) 1 bis 10Gew.-%, vorzugsweise 3 bis 8 Gew.-% Schaummittel, bezogen ruf PU-Feststoff;

c) O bis 100 Gew.-%, vorzugsweise 15 bis 60 Gew.-% anorganische Füllstoffe, bezogen auf PU-Fest-

^d stoff;

d) 0 bis 20Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 12Gew.-% Vernetzer, bezogen auf PU-Feststoff;

e) 0,1 bis 10 Gew.-%, vorzugsweise 1,0 bis 5,0 Gew.-% Verdickungsmittel, bezogen auf PU-Feststoff.

Als Zuschlagstoffe kommen beispielsweise folgende Substanzen in Frage:

Vernetzer:

Methylolierte Harnstoff-, Harnstoff-Kondensations- und Melaminprodukte, sowie Formaldehyd oder 55%ige wäßrige Lösung von Hexamethylhexamethylolmelamin.

Schaummittel:

Fettalkoholsulfate und/oder oxalkylierte Alkylphenole und/oder Seifen der ungesättigten und/ oder gesättigten Fettsäuren, vorzugsweise in etwa 30 /_oigen wäßrigen Lösungen.

Anorganische Füllstoffe:

Kreide, Talkum, Kaolin oder Aluminiumoxidhydrate.

Verdickungsmittel:

Natriummethylcellulosen, Alkalisalze von PoIyacrylsäuren, Alginate, Polyvinylalkohole oder Mischungen daraus, vorzugsweise in wäßrigen Lösungen.

Der nach dem Schaumschlagverfahren aus einer

■aT ^herfiestellte streichfähige, flüssige Schaum

wird durch Dosierung der eingerührten Luftmenge auf

!^{ln Llter}S^ewicht von etwa 400 bis 900 g/l eingestellt.

ZrI?, ,,?^{an S0 Viel Luft ein}' ^{daß das} Litergewicht unter ™ S/l ^ί!ύΚ wird der Schaum rissig, da dann die Poren zu groß werden und die Porenmembran zu sehr an

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Substanz verarmt. Bleibt man dagegen bei einem Liter- bundmaterial kann in einem weiteren Arbeitsgang mit

gewicht von etwa 900 g/l stehen, so nähert sich der textlien Flächengebilden aller Art durch einen Ka-

Schaum wegen seiner geringen Porendichte der homo- schierprozeß zu einem weiteren Verbundstoff vereinigt

genen Polyurethanfolie. Bevorzugt ist ein Litergewicht werden. Dies kann z. B, in der Weise geschehen, daß

von etwa 600 bis 700 g/l. 5 ein wäßriger oder auch lösungsmittelhaltiger Kaschier-

Wie bereits eingangs erwähnt, lassen sich aus diesen binder nach den in der Praxis üblichen Verfahren entschäumen auch selbsttragende, feinporige, glatte weder auf das textile Substrat oder aber auf die Schaum-Schaumfolien von beachtlicher mechanischer Stabilität seite des Zweischichten-Verbundmaterials aufgetragen herstellen, die aufgewickelt werden können. Die wird, worauf das Textilmaterial mit dem Zweischich-Schaumpaste kann dabei bis auf Schichtdicken von io ten-Verbundmaterial vereinigt wird,
weniger als 1 mm ausgestrichen werden; die Trock- Zur Herstellung der homogenen polymeren Trägernung erfolgt danach während 2 bis 3 Minuten bei 110 folien für den ionomeren Polyurethanlatex-Kompaktbis 16O⁰C, wobei der Verlust an Schichtdicke durch schaum bzw. als Ausgangsmaterialien für die abriebdie Trocknung durchschnittlich 25 bis 30 % beträgt. feste polymere Oberschicht des Zweischichtenverbund-Es ist also möglich, auch sehr dünne Schaumstoffolien 15 materials sind beispielsweise folgende, dem Stande der von weniger als 0,7 mm Dicke herzustellen; der Technik entsprechende Produkte geeignet:
Schaumstoff hat eine offenzellige Struktur, wobei die

Mehrzahl der Zellen in der Größenordnung von 150 Produkt A
bis 180 μ vorliegt. Die Rohdichte dieser getrockneten

Schaumstoffolien, bestimmt nacn DIN 53 420, liegt 20 25 %ige Lösung eines Polyesterurethans aus Adipin-

bei etwa 0,04 bis 0,40 g/cm³, vorzugsweise bei 0,15 g/ säure-l,4-Butandiol-Polyester (OH-Zahl 50), 1,4-Bu-

cm³. tandiol und 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat in DMF/

Es wurde oben auch schon darauf hingewiesen, daß Methyläthylketon.

durch Kombination soU her Schaumstoffolien mit Eine homogene Folie aus dieser Lösung hat folgende

dünnen, freitragenden Kunststoffolien, vorzugsweise 25 mechanischen Eigenschaften:
mikroporösen oder homogenen Polyurethanfolien oder

PVC-Folien, wertvolle stabile Materialien entstehen, Zugfestigkeit 500 kp/cm⁸

die sich ausgezeichnet handhaben und ohne besondere Bruchdehnung 600%

Vorsichtsmaßnahmen lagern und transportieren lassen. Härte Shore A 85

Es ist z. B. möglich, nach dem Umkehrverfahren 3° . _R
einen dünnen Polymerfilm, vorzugsweise einen Poly- Produkt a
urethanfilm, sei es aus organischer Lösung oder aus 25%ige Lösung eines Polyester-Polycarbonaturewäßriger Dispersion, in bekannter Weise herzustellen, thans aus Adipinsäure-Äthylenglykol-M-Butandiolihn zu trocknen und in einem weiteren Arbeitsgang mit Mischpolyester (OH-Zahl 56), 1,6-Hexandiolpolyeinem wäßrigen Polyurethanschaum der erfindungs- 35 carbonai (OH-Zahl 56), 1,4-Butandiol und 4,4'-Digemäßen Art zu bestreichen, erneut zu trocknen und phenylmethandiisocyanat in DMF/Methyläthylketon. aufzurollen. Dieser Verbundstoff kann dann ander- Eine homogene Folie aus dieser Lösung hat folgende veitig ohne Beeinträchtigung irgendwelcher mechani- mechanischen Eigenschaften:
scher Eigenschaften seiner beiden Komponenten verwendet werden 4° Zugfestigkeit 500 kp/cm²

Eine Variante dieses Verfahrens besteht darin, den Bruchdehnung 500%

wässerigen Kompaktschaum zunächst auf einen Trenn- Härte Shore A 92

träger aufzustreichen und zu trocknen. In einem zwei- PHVP

ten Arbeitsgang streicht man dann im Direktbeschich- ^{r0 u}

tungsverfahren auf die trockene Schaumstoffolie die 45 Wässerige anionische emulgatorfreie Polyurethangelöste oder dispergierte Polymerbeschichtungsmasse, dispersion aus 0,125 Mol Adipinsäure-1,6-Hexandiolvorzugsweise eine organische Polyurethan-Lösung Neopentylglykol - Mischpolyester (OH - Zahl 66), oder wäßrige Polyurethandispersion, auf, trocknet er- C,226 Mol 1,6-Hexamethylendiisocyanat und 0,063 Mol neut und erhält wieder einen Verbundstoff aus homo- des Kondensationsprodukts von Äthylendiarain mit gener abriebfester Polymerschicht und offenzelliger 50 2-Hydroxyäthansulfonsaurem Natrium als ionischer Schaumstoffschicht mit gleichen Eigenschaften wie Verlängererkomponente,
oben. Gehalt an PU-Feststoff: 40 Gew.-%. Auslaufzeit im

Eine weitere Variante dieses Verfahrens besteht Ford-Becher ca. 20 see (4-nm-Düse).

darin, daß man eine z. B. auf einem Band geförderte, Eine homogene Folie aus dieser Dispersion hat

bereits verfestigte mikroporöse oder auch homogene 55 folgende mechanischen Eigenschaften:
Folie, vorzugsweise eine solche aus Polyurethanfolie

mit dem wäßrigen Kompaktschaum bestreicht und Zugfestigkeit 250 kp/cm²

diesen Schaum auf der vorverfestigten mikroporösen Bruchdehnung 700 %

oder homogenen Kunststoffolie trocknet, wodurch Härte Shore A 65

wiederum ein gut zu handhabendes Zweischichten- 60

Verbundmaterial mit abriebfester Oberfläche und Produkt D
stabilisierender Polyureinan - Kompaktschaumstoff- Wässerige anionische emulgatorfreie Polyurethanschicht entsteht. dispersion aus 0,30 Mol Adipinsäure-1,6-Hexandiol-

Bei allen Varianten ist es möglich, den Verbundstoff Polyester (OH-Zahl 134), 0,09 Mol Butandiol-(1,4),

sofort nach Verlassen des Trockenkanals vom Trenn- 6₅ 0,49 Mol 1,6-Hexamethylendiisocyanat und 0,06 Mol

träger zu trennen und aufzuwickeln oder aber ihn auch des Kondensationsprodukts aus Äthylendiamin mit

auf diesem zu belassen. 2-Hydroxyäthansulfonsaurem Natrium als ionischer

Das auf diese Weise erhaltene Zweischichten-Ver- Verlängererkomponente.

13 14

.Gehalt an PU-Feststoff: 40Gew.-%, Auslaufzeit Die homogene Folie aus dieser Dispersion hat fol

ca. 60 sec/4-mm-Düse. gende mechanischen Eigenschaften:
Die homogene Folie aus dieser Dispersion hat

folgende mechanischen Eigenschaften: Zugfestigkeit 67 kp/cm²

5 Bruchdehnung 1070%

Zugfestigkeit 450 kp/cm² Härte Shore A 60

Bruchdehnung 570 %

Härte ShoreA 92 Produkt H

^Io Wässerige Dispersion aus 0,250 Mol Adipinsäure Hexandiol-O^-Neopentylglykol-MischpolyesterCOH Zahl 66), 0,450 Mol Hexamethylendiisocyanat-(1,6

PVC-Kunststofflösung, bestehend aus: und einer Verlängerermischung aus 0,08 Mol Äthylen

diamin * 0,05 Mol des Kondensationsproduktes au:

58 Gew.-Teilen Emulsions-PVC (K-Wert 80) 15 Äthylendiamin mit 2-Hydroxyäthansulfonsaurem Na 40 Gew.-Teilen Weichmacher (Di-[2-äthylhexyl]- trium.

_„ _.. Phthalat), Feststoffgehalt.. 51 Gew.-% Polyurethan
2Gew.-TeilenEpox.dweichmacher (epox.dier- _Ausi_aufz ^S _eit ca. 40 Sekunden/4-mm-Düse

IGew.-Tei. SiwEriSSkylzinnmalein. » Teilchengröße... -20Om^YNDALL-EnW säurehalbester), Die homogene Folie aus dieser Dispersion hai

10 Gew.-Teilen Füllstoffe, folgende mechanischen Eigenschaften:

3 Gew.-Teilen Pigmente.

Zugfestigkeit 260 kp/cm"

Die homogene Folie aus dieser PVC-Beschichtungs- 25 Bruchdehnung 870%

masse hat folgende mechanischen Eigenschaften: Härte Shore A 73

Zugfestigkeit 120 kp/cm²

Bruchdehnung 410% Produkt I

Härte Shore A 61 30

Wässerige Dispersion aus 0,25 Mol Adipinsäure-

Produkt F Hexandiol-O^-Neopentylglykol-MischpolyesteriOH·

Zahl 56), 0,375 Mol Hexamethylendüsocyanat-(1>6]

Eine mikroporöse Polyurethanträgerfolie für den und 0,06 Mol des Kondensationsproduktes aus Äthy-Polyurethanlatex-Kompaktschaum bzw. eine mikro- 35 lendiamin mit 2-Hydroxyäthansulfonsaurem Natriuir. poröse Polyurethandeckschicht für das Dreischichten- als ionischer Verlängererkomponente.
Verbundmaterial kann beispielsweise nach DT-AS
12 70 276 durch Koagulation einer Polyurethanlösung Feststoffgehalt .. 52,5 Gew.-% Polyurethan

mit Nichtlöser hergestellt worden sein. Eine handeis- Auslaufzeit ca. 36 Sekunden/4-mm-Düse

übliche Ausführung einer solchen Folie hat folgende 40 Teilchengröße... ~150μπι (TYND ALL-Effekt] mechanischen Eigenschaften:

Die homogene Folie aus dieser Dispersion hai

Dicke 0,35 mm folgende mechanischen Eigenschaften:

Raumgewicht 0,65 — 0,67 g/cm³

Zugfestigkeit 60 —80 kp/cm² 45 Zugfestigkeit 108 kp/cm²

Bruchdehnung 300 — 400% Bruchdehnung 1200%

Härte Shore A 48

Die folgenden anionischen wässerigen Polyurethandispersionen mit den erfindungsgemäB genannten

Eigenschaften sind als Dispersionskomponenten für die 50 Produkt K

nach dem Schaumschlagverfahren herzustellenden

ionomeren Polyurethanlatex-Kompaktschäume ge- Wässerige Dispersion aus 0,25 Mol Adipinsäure-

eignet. Sie ergeben nach dem Aufstreichen und Trock- Hexandio1-(l,6)-Neopentylglykol-Mischpolyester(OH- »en einen feinporigen, stabilen, nichtrissigen Schaum- Zahl 66), 0,35 Mol Hexamethylendiisocyanat-(1,6) und ^ston"- 55 0,052 Mol des Kondensationsproduktes aus Äthylen-

diamin und 2-Hydroxyäthansulfonsaurem Natrium Produkt G ^als '^oniscner Verlängererkomponente.

Feststoffgehalt .. 51 Gew.-% Polyurethan

Wässerige Dispersion aus 0,125 Mol Phthalsäure- 60 Auslaufzeit ca 25 Sekunden/4-mm-Düse

1,6-Hexandiol-Polyester (OH-Zahl 56), 0,225 Mol Teilchengröße... -150um (TYNDALL-Effekt)

1,6-Hexamethylendiisocyanat und 0,063 Mol des Kondensationsproduktes von Äthylendiamin mit 2-Hy- Die homogene Folie aus dieser Dispersion hat «äroxyäthansuifonsaurem Natrium. folgende mechanischen Eigenschaften:

Feststoff gehalt... 48 Gew.-% Polyurethan Zugfestigkeit 147 kp/cm²

Auslaufzeit ca. 45 Sekunden/4-mm-Düse Bruchdehnung 1200 V

Teilchengröße ... ~ 150 πιμ (TYNDALL-Effekt) Härte Shore X".'.'.'. ..'.'.'.Υ.'.'.'.'.'. 45 °

15 16

_ , , _T Beispiell

Produkt L

Freitragende Kompaktschaumfolie aus Polyurethan-Wäßrige Dispersion aus 0,15 Mol Adipinsäure- latex-Schlagschaum:
Hexandiol-(1,6)-Neopentylglykol-Mischpolyester (OH- 5 SchaumrezeDtur-Zahl 56), 0,07 Mol Adipinsäure-Hexandiol-(1,6)-Poly- ^cnaumrezepmr.

ester (OH-2ahll34),0,03Mol Butandiol-(1,4), 0,35 Mol 639 Gew.-Teile Polyurethandispersion G,

Hexamethylendiisocyandt-(1,6) und 0,052 Mol des 15 Gew.-Teile eines Gemisches aus

Kondensationsproduktes aus Äthylendiamin mit 2-Hy- 63 Gew.-% paraffinsulfonsaurem Natrium;

droxyäthansulfonsaurem Natrium als ionischer Ver- io 5 % Polyäther aus 1 Mol Oleylalkohol und

längererkomponente. 20 Mol Äthylenoxid;

5 % Polyäther aus 1 Mol p-Isononylphenol

Feststoffgehalt .. 46 Gew.- % Polyurethan . _o. _ _t ™^{d 10 Mo1} Äthylenoxid;

Auslaufzeit ca. 40 Sekunden/4-mm-Düse * 0 ^^aiH^ün

Teilchengröße... ca. 200 ΐημ (TYNDALL-Effekt) ¹⁵ J. ζ°.

ZU /_o rlaU

50 Gew.-Teile Kreide

Die homogene Folie aus dieser Dispersion hat. 30 Gew.-Teile 2,5 °_oige wäßrige Lösung von Na-

folgende mechanischen Eigenschaften: Methylcellulose.

20

Zugfestigkeit 227 kp/cm² Diese Paste wii" mit dem Schaumschlaggerät auf

Bruchdehnung 990% ein Litergewicht von ca. 600 bis 700 g/l eingestellt; der

Härte Shore A 51 entstehende Schaum ist offenzellig mit einer durch

schnittlichen Porengröße von 150 bis 180 μ und kann

Alle obengenannten ionischen, wäßrigen, emulgator- 25 in dünnen Schichten von 0,3 bis 3,0 mm in einer Befreien PU-Dispersionen können z. B. nach dem in Schichtungsanlage auf einen silikonisierten Trennträger DT-OS 14 95 847 oder in DT-OS 20 35 732 beschrie- aufgerakelt werden. Nach dem Trocknen im Trockenbenen allgemeinen Verfahren hergestellt werden: kanal (3 Minuten bei 160^cC) und dem Abkühlen auf

Die Polyhydroxylverbindung wird bei 120⁰C im Raumtemperatur erhält man eine feinporige Schaum-Wasserstrahlvakuum 30 Minuten entwässert und nach 30 stoffschicht, die sich ohne Schwierigkeiten vom Trenndem Abkühlen auf 8O⁰C mit dem gegebenenfalls mit- träger lösen und danach aufwickeln läßt. Der Dickenverwendeten niedermolekularen Diol vermischt. Dieses verlust der Schaumstoffschicht durch die Trocknung Polyol(gemisch) wird mit dem Diisocyanat in der beträgt durchschnittlich 25 bis 30%.
Schmelze zur Reaktion gebracht. Nach dem Erreichen . . . .

oder geringfügigen Unterschreiten der theoretischen 35 ü e 1 s ρ 1 e ι ζ

NCO-Zahl wird das Reaktionsprodukt auf 6O⁰C ab- Produkt E wird auf ein feinnarbiges Trennpapier

gekühlt und in Aceton oder Tetrahydrofuran aufge- geräkelt und im Trockenkanal ausgeliert. Ohne die ncmmen. Diese Lösung wird mit der wäßrigen Lösung Folie jetzt vom Trennträger zu lösen, wird in einem eines Kettenverlängerers versetzt, der mindestens ein weiteren Arbeitsgang ein nach folgender Rezeptur mit Isocyanatgruppen reagierendes Wasserstoffatom 40 hergestellter PU-Dispersions-Schlagschaum in einer und mindestens eine salzartige oder zur Salzbildung Schichtdicke von 0,7 mm aufgerakelt:
befähigte Gruppe aufweisen muß, wobei die Iso- _{590 Gew}._Teile PU-Dispersion (Produkt H),

cyanatgruppen des Vorpolymeren vorzugsweise mit 15 Gew-Teile der 30%igen Lösung des Na-

dem Kettenverlängerer reagieren. Nach beendeter Salzes eines sulfonierten Paraffins,

Reaktion wird Dispergierwasser zugegeben und d?s 45 150 Gew.-Teile Aluminiumoxid-Hydrat
Aceton im Vakuum abdestilhert. ^j O · 10 H O

Die wäßrigen PU-Dispersionen C und D sind ent- _{15 Gew}.._{Teile e}ine_r ³55%igen'wäßrigen Lösung

sprechend ihren Eigenschaften (sie sind nur bis zu _Yon Hexamethylhexamethylol-

einer Konzentration von höchstens 43 % PU-Feststoff melamin

herstellbar) nur als Träger für den Latex-Kompakt- 50 _{u Gew}.._Tei_le Polyvinylpyrrolidon,

schaum, als Deckstrich für das Dreischichienverbund-

material oder auch als Klebestrich geeignet, wobei der Danach wird im Trockenkanal während 2 Minuten

Klebestrich gegebenenfalls auch geschäumt aufge- bei 150° C getrocknet. Die Folie mit der Schaumtragen werden kann. Dieser Klebeschaum ist aber beschichtung wird nach dem Auskühlen vom Papier nicht mit dem beanspruchten Kompaktschaum zu ver- 55 getrennt und läßt sich ohne Schwierigkeiten aufwechseln, da er beim Auftrocknen zusammenfällt und wickeln, um später auf ein Trägermaterial aufkaschiert nur eine rissige PU-Folie mit »Hahnentritte-Oberfläche zu werden.

"S"*·. . „..,.. .. _r Beispiel3

Die Dispersionen G bis L zeigen dagegen die erfindungsgemäß genannten, für die Herstellung des Korn- 60 Der im Beispiel 2 beschriebene Schlagschaum wird paktschaumes notwendigen Merkmale, so daß sie mit in einer Schichtdicke von 0,6 mm im Walzenrakelverden entsprechenden Zuschlägen zu nicht zusammen- fahren auf einen wasserfesten Trennträger aufgetragen, fallenden, feinporigen, stabilen Schäumen bzw. den Anschließend wird der Schaum im Trockenkanal bei daraus herstellbaren Verbundmaterialien verarbeitet 160⁰C während 2 bis 3 Minuten getrocknet. Ohne jetzt werden können. Schaumstoffe mit der beschriebenen 65 den Schaum vom Trennträger zu entfernen, wird in Rohdichte von 0,04 bis 0,40 g/cm³ (DIN-Norm 53 420) einem nachfolgenden Arbeitsgang eine pigmentierte erhält man beispielsweise mit kontinuierlich arbeiten- 25%ige Polyurethanlösung (Produkt A) im Gummiden Schaumschlagmaschinen. tuchrakelverfahren aufgetragen. Anschließend wird

'f

während 2 bis 3 Min. bei 90 bis 140⁰C getrocknet. Nachdem die Beschichtung ausgekühlt ist, wird der Trennträger entfernt und das Material aufgewickelt. Je nach Auftragsmenge an Polyurethan-Lösung erhält man sehr voluminöse, mikroporöse bis homogene Kunststoffolien.

Beispiel 4

Auf einen genarbten, wasserfesten Trennträger wird im Walzenrakelverfahren ein Deckstrich aus einer nichtgeschäumten PU-Dispersion folgender Rezeptur auf gestrichen:

1000 Gew.-Teile PU-Dispersion (Produkt D),
100 Gew.-Teile Pigmentfarbstoff-Feinteig,
20 Gew.-Teile Polyvinylpyrrolidon. ¹^

Die Auftragsmenge wird so bemessen, daß nach dem Trocknen bei 90 bis 140⁰C ein PU-FiIm mit einem Flächengewicht von 40 g/m² vorliegt. Ohne den Film vom Trennträger zu lösen, wird im nächsten Arbeitsame ein in einer Schlagschaummaschine hergestellter Schaum folgender Zusammensetzung aufgestochen: 986 Gew.-Teile PU-Dispersion (Produkt I),
"l5Gew-Teile einer 30%igen Lösung des Na-Salzes eines sulfonierten Paraffins, 75 Gew.-Teile Kreide,
15 Gew.-Teile 2,5%ige Losung von Na-Methyl-

celiulose,

10 Gew-Teile einer 55°'_oigen wäßrigen Lösung von Hexamethylhexamethylolmelamin.

Der Auftrag erfolgt mit der Walzenrakel in einer Schichtdicke von 0,8 mm. Getrocknet wird bei ISO C während 2 bis 3 Minuten. Nach dem Auskuhlen laßt sich die beschäumte PU-Folie ohne Schwierigkeiten vom Trennträger lösen und aufwickeln, die man spater auf ein Trägermaterial aufkaschieren kann.

Claims (1)

1. zwischen der abriebfesten Oberschicht und dem als

   Patentanspruch: Verstärkung dienenden Basismaterial zu wirken, um

   dem Gesamtverbund einen weicheren Griff und eine

   Verfahren zur Herstellung einer gegebenenfalls bessere Haftung zu verleihen.

   mit einer homogenen oder mikroporösen Kunst- 5 Als Puffermaterial wurde bisher entweder ein Flor Stoffdeckschicht versehenen freitragenden Poly- oder aber auch eine kompakte Schaumschicht verurethanschaumstoffolie, dadurch gekenn- wendet. Das Flormaterial besteht meist aus kurzgez e i c ii η e t, daß man eine ionemere Polyurethan- schnittenen Fasern, die nach dem in der Textilindustrie dispersion mit üblichen Rauhprozeß aus den Schußfäden des Träger-

   _λ - τ- * . β t. ι λζ ν ο r o/io gewebes oder auch aus den Füllfäden einei Träger-

   a) einem Feststoffgehalt von 45 bis 62Gew.-_/o j^^ herausgearbeitet werden. Die Herstellung Polyurethan . derartigen Flors stellt hohe Ansprüche an die

   b) einer Viskosität von 20 bis 50 Sekunden Aus- J_{edmische Q} ^B _ualifika)io_n des Betriebes und ist auch laufzeit aus dem Fordbecher mit 4-mm-Duse, wirtschaftlich, da das Verfahret* aus mehreren

   c) einem Teilchendurchmesser von 0,05 bis 1,0 μ, ρ^&ηΒ* besteht. Andererseits ist das Vorhan-

   d) einem Gehalt an den ionischen Gruppen, _densein dir Pufferschicht in dem Verbundmaterial

   vor allem im Hinblick auf die Haftung der Kunst-

   ""*""—> — *-^υυ » — ^u₃ oaer stoffschicht auf dem textlien Trägermaterial unum