DE2324314B2 - Verfahren zur herstellung von mikroporoesen polyurethanen - Google Patents
Verfahren zur herstellung von mikroporoesen polyurethanenInfo
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Description
— C
das aus (a) einem langkettigcn Diol eines Polyesters
mit einem Molekulargewicht von 500 bis 4000. (b) einem organischen Diisocyanat und
(c) einer bifunktionelien aktiven Wasscrstoffverbindung mit einem Molekulargewicht von 60 bis 450
besteht, wobei mindestens eine der Komponenten (a). (b) und (c) eine ionische hydrophile Gruppe,
ausgewählt aus der Gruppe
— P —
O
-C--O
— s-
O C")
■-S —O oder -P-O
O
und die Urethanbrücke. ausgedrückt durch die Formel
-C)-- CN -
des Polyurethans 1.5 bis6.5 Gewichtsprozent Stickstoff,
bezogen auf das Polyurethan, enthält.
3. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet,
daß als Polyurethan ohne hydrophile Segmente ein Polyurethan verwendet wird, das
aus (a) einem langkettigen Diol eines Polyesters mit einem Molekulargewicht von 500 bis 4(X)O.
(b) einem organischen Diisocyanat und (c) einer bifunktionelien aktiven Wasserstoffverbindung mit
einem Molekulargewicht von 60 bis 450 besteht, wobei die Urethanbrücke. ausgedrückt durch die
Formel
—O-C-N
O H
O H
in dem Polyurethan 1,5 bis 6.5 Gewichtsprozent Stickstoff, bezogen auf das Polyurethan, enthält.
— C —O -S — O oder -P-O
oder (B) einem Gemiseh von mindestens 50 Gewichtsprozent des Polyurethans (A) mit nicht mehr
als 50 Gewichtsprozent eines von hydrophilen Segmenten freien Polyurethanelastomeren besteht,
und daß die Menge Wasser, die zur Herstellung einer Dispersion fähig ist. in der Stufe |2) in einem
Bereich von IO bis 95 Gewichtsprozent der kritischen Menge an hydrophilen Gruppen in dem
Elastomeren hinsichtlich der Phasenumkehr (wie in der Beschreibung definiert) liegt.
2. Verfahren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet,
daß man als Polyurethan (A) ohne PoIvoxyüthylensegmente
ein Polyurethan verwendet.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung
einer mikroporösen Struktur aus einem Polyurethan mit verschiedenen verbesserten Ligenschaflen. die als
Kunstleder verwendet werden kann; sie betrifft insbesondere ein Verfahren /ur Herstellung einer mikroporösen
Struktur aus einem Polyurethan mit einer verbesserten Dampfdurchlässigkeil, einem verbesserten
Griff, einem verbesserten Aussehen, einem geringen Gewicht und einer verbesserten mechanischen Festigkeit
und Geschmeidigkeit (Biegsamkeit). Kältebeständigkeit. Wärmebeständigkeit. Anfärbbarkeit und
Hochfrequenz-Verarbeitbarkeit mit einer guten Qualitätsreprodu/ierbarkeit.
Die Frfindung betrifft ein Verfahren /ur Herstellung von mikroporösen Polyurethanen.
Gemäß der Windung wird ein Verfahren zur Herstellung
von mikroporösen Polyurethanen in bzw. auf
einem Substrat durch überziehen. Beschichten oder
Imprägnieren geschaffen, das im wesentlichen die feinenden Stufen umfaßt:
(D Herstellung einer Lösung oder einer Suspension eines Polyurethans in einem organischen Lösungsmittel
mit einem niedrigeren Siedepunkt als 120 C. wobei die Löslichkeit bei 25 C von Wasser
in dem organischen Lösungsmittel 1 bis 50 ü ic K)Og des Lösungsmittels beträgt, woboi "die
Lösung oder Suspension einen Harzfeststoffiiehall
von 5 bis 30 Gewichtsprozent hat und die Harzkomponente zu mehr als 70 Gewichtsprozent
ein Polyurethanclastomcres umfaßt;
(2| Vermischen der erhaltenen organischen Lösun.usmittellösung oder -suspension mit einei Menge Wasser, die zur Herstellung einer Dispersion fähig ist;
(?) überziehen oder Imprägnieren eines Substrates mit der erhaltenen Dispersion;
(2| Vermischen der erhaltenen organischen Lösun.usmittellösung oder -suspension mit einei Menge Wasser, die zur Herstellung einer Dispersion fähig ist;
(?) überziehen oder Imprägnieren eines Substrates mit der erhaltenen Dispersion;
(4) Selektive Abdampfung des organischen Lösungsmittels
aus dem überzogenen oder imprägnierten Substrat bei einer Temperatur nicht hühei ais
SO C und mindestens 10 C niedriger als der Siedepunkt des niedrigsiedenden Bestandteils des
organischen Lösungsmittels unter Gclierung uei Harzkomponente und
(5l Trocknung des nach Stufe (4) erhaltenen Produktes.
30
und das dadurch gekennzeichnet ist. daß das verwendete Polyurethan in (1) aus (A) einem von Polyoxyäthylensegmentcn
freien Polyurethan, welches eine ionische hydrophile Gruppe in einer Menge von 10 bis
98 Gewichtsprozent der kritischen Menge der hydrophilen Gruppen im Polyurethan hinsichtlich der
Phasenumkehr (wie nachstehend definiert) enthält, die aus einer der folgenden Gruppierungen besteht:
— P --
-s·
40
45
ο ο ο
C - O ·— S — O oder — P — O
O
O
oder (B) einem Gemisch von mindestens 50 Gewichtsprozent
des Polyurethans (A) mit nicht mehr als 50 Gewichtsprozent eines von hydrophilen Segmenten
freien Polyurethanclastomeren besieht, und daß die Menue Wasser, die zur Herstellung einer Dispersion
fiihin isi. in der Stufe (2) in einem Bereich von 10 bis
95 Gewichtsprozent der kritischen Menge an hydrophilen Gruppen in dem Elastomeren hinsichtlich der
Phasenumkehr (wie nachstehend definiert) liegt.
Die Erfindung betrifft eine Verbesserung des in
der DT-AS 20 04 276 (die der US-PS 36 66 747 entspricht) beschriebenen Verfahrens. Darin ist ein
wirtschaftlich vorteilhaftes Verfahren z.ur Herstellung einer mikroporösen Struktur mit einer hohen Dampfdurchlässigkeit
und einer verbesserten Haltbarkeit (Dauerhaftigkeit) durch Anwendung der Trockenmethode
unter Verwendung einer wäßrigen Aufschlämmung beschrieben, die hauptsächlich aus einem
organischen Lösungsmittel, einem Polyoxyäthylensegmente enthaltenden Polyurethan und Wasser besteht.
Bei dieser Methode ist die Verwendung eines Polyurethans mit Polyoxyäthylensegmenten wesentlich
Di'"1 dabei erhaltene mikroporöse Struktur weist
gegenüber den früher bekannten überlegene Eigenschaften auf.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer mikroporösen Struktur mit weiter
verbesserten Eigenschaften, beispielsweise einer noch besseren Kältebeständigkeit. Geschmeidigkeil.
Wärmebeständigkeit, Anfärbbarkeit und Hochfrequenzverarbeitbarkeit.
Ziel der Erfindung ist es demgemäß, ein Verfahren zur Herstellung einer mikroporösen Struktur mit
einer gut reproduzierbaren Qualität anzugeben, die eine verbesserte Dampfdurchlässigkeit, einen verbesserten
Griff, ein verbessertes Aussehen, ein geringes Gewicht, eine verbesserte mechanische Beständigkeit.
Geschmeidigkeit, Kältebeständigkeit. Wärmebcständigkeil. Anfarbbarkeit und eine Verarbeitbarkeit mit
hoher Frequenz aufweist.
Das Iu: das Polyurethan in der Stufe (1) verwendete
organische Lösungsmittel muß nicht in der Lage sein, das Polyurethan zu lösen, sondern kann ein solches
sein, das in der Lage ist. eine Suspension zu bilden. I-ür dieses organische Lösungsmittel sind die folgenden
beiden Eigenschaften erforderlich:
(al es muß einen Siedepunkt unterhalb 120 C haben:
(b) es muß in der Lage sein. Wasser in einer bestimmten Menge zu lösen.
Wenn das organische Lösungsmittel nicht die Eigenschaft (al hat. wird die selektive Verdampfung in der
Stufe (4) schwierig oder unmöglich, und es wird praktisch unmöglich, die gewünschten mikroporösen Strukturen
herzustellen. Wenn die Bedingung (b) nicht erfüllt ist. wird es schwierig oder sogar unmöglich,
eine stabile Dispersion in der Stufe (2) herzustellen.
Beispiele für Lösungsmittel, welche die obengenannten
Anforderungen (a) und (b) erfüllen, sind Methyläthylketon. Methyl-n-propylketon, Methylisobutylkcton.
Diäthylketon. Methylformiat. Äthylformiat, n-Propylformiat. Methylacetat. Äthylacetat, Isopropylacetat.
Isobutylacctat, sek.-Butylacetat oder 1.2-Dichloräthan. Es ist auch zulässig, ein gemischtes
Lösungsmittel zu verwenden, das durch Mischen eines Lösungsmittels mit einem größeren Lösungsvermögen für Wasser, wie Aceton, Tetrahydrofuran
oder Dioxan. mit irgendeinem der obengenannten Lösungsmittel oder Benzol. Toluol oder η-Hexan in
der Weise hergestellt worden ist, daß die Löslichkeit (bei 25 C) von Wasser in dem resultierenden gemischten
Lösungsmittel 1 bis 50 g auf 100 g Lösungsmittel beträgt. Besonders bevorzugte Lösungsmittel sind
Methyläthylketon. Diäthylketon. Methylacetat oder Gemische aus Tetrahydrofuran und irgendeinem der
obengenannten Lösungsmittel.
Das in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete Polyurethan besteht /u mehr als 70. vorzugsweise
zu mehr als SO. insbesondere zu mehr als 90 Gewichtsprozent aus den nachfolgend beschriebenen Polyurethanen
(A) oder (B):
(A) ein von Polyoxyäthylensegmenten freies Polyurethan,
das eine ionische hydrophile Gruppe in einer Menge von 10 bis 9K Gewichtsprozent der kritischen
Menge de: hydrophilen Gruppen im Polyurethan in bezug auf die nachfolgend definierte Phasenumkehr
enthält, wobei die hydrophile Gruppe ausgewählt wird
aus der Gruppe
- N ■ — — P — S
O O O
— C — Ο - S — O oder — P - O
(B)eine Mischung aus nicht weniger als 50 Gewichtsprozent
des Polyurethans (A) mit nicht mehr als 50 Gewichtsprozent eines von hydrophilen Segmenten
freien Polyurethans.
Das Polyurethan darf nicht mehr als 30. vorzugsweise
nicht mehr als 20. insbesondere nicht mehr als 10 Gewichtsprozent eines anderen Polymeren enthalten,
bei dem es sich um ein Homo- oder Mischpolymerisat ohne Polyoxyäthylensegrnente handelt.
Beispiele für solche Polymerisate sind Polymerisate ohne hydrophile Segmente, wie Polyvinylchlorid.
Polyvinylidenchlorid, ein Aerylal Ester-Mischpolymerisat.
Polystyrol, ein Äthylenterephthalal Äthylenisophlhalat-Mischpolymerisat
oder ein Polyester Polyäther-Mischpolymerisat. sowie hydrophile Segmente enthaltende Polymerisate, wie Celluloseacetat,
Athylcellulose oder Butylcellulose. Unter diesen sind die Polymerisate ohne hydrophile Segmente bevorzugt.
Die Verwendung dieser anderen Polymerisate dient dazu, den Griff oder das Aussehen der erhaltenen
mikroporösen Struktur in einem größeren Maße zu verbessern.
Bei dem Polyurethan (A) handelt es sich vorzugsweise um ein Polyurethan, das aus (a) einem langkcttigen
Diol eines Polyesters mit einem Molekulargewicht von 500 bis 4000. (b) einer.-, organischen
Diisocyanat und (c) einer bifunktionellen aktiven Wasserstoffverbindung mit einem Molekulargewicht
von 60 bis 450 besteht, wobei mindestens eine der Komponenten (a), (b) und (c) eine ionische hydrophile
Gruppe aus der Gruppe
- N' ■
-s·
O O O
■j i! !
■('■■Ο S O oder P O
enthält und die Urethanbrücke. ausgedrückt durch O--C -N
O II
O II
des Polyurethans 1.5 bis 6.5 (icwichtsprozent. bezogen
auf das Polyurethan. Stickstoff enthält
I.in Beispiel für das Polyurethan ohne hydrophile
Segmente, das mit nicht weniger als dem PoK-urelhan
(Al zur Herstellung des Polyurethans (Bl verwendet «erden soll, ist ein Polyurethan, das aus
IaI einem la η Ά et linen Diol eines PoK esters mil einem
Molekulargewicht \on 500 nis 4(X)O. <b) einem organischen
Dlisoeyanat und [C) einer bifunkiioriLllen
aktiven Wasserstofferbindung mit einem Molekulargewicht
\on 60 bis 450 besteht, wobei die lTrethanbrücke,
ausgedrückt durch
O -C N O il
1.5 bis 6.5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyurethan.
Stickstoff enthält.
Der hier \erwendete Ausdruck »die kritische Menge an hydrophilen Gruppen im Polyurethan in bezug
κ auf die Phasenumkehr (die manchmal einfach als
CA. H. I'. bezeichnet wird)« gibt die maximale Menge (in GewichtsprozentI der ionischen hydrophilen Gruppen
eines Polyurethans an. die zur Bildung einer Wasser-in-öl-l-muision. jedoch nicht zu einer öl-in-Wasser-Lmulsion
führt, wenn einer Lösung oder Suspension des Polyurethans in einem organischer.
Lösungsmittel Wasser zugesetzt wird. Diese maximale Menno kann in Abhängigkeit von verschiedenen
l-akioren. wie z. B. der Zusammensetzung des PoK-
2s urethans. den Mengenverhältnissen der Bestandteile
desselben, dem Typ des organischen Lösungsmittels oder der Konzentration des Polyurethans in der
Lösunu oder Suspension, variieren und kann wie folgt gemessen werden:
500 g einer Lösung oder Suspension eines PoK-urethans (X). das eine hydrophile Gruppe (x) in einem
organischen Lösungsmittel (Y) in einer Konzentration (pl enthält, werden in ein mit einem Rührer
ausgestattetes Gelaß gebracht. Während die Temperatur der Lösung oder Suspension bei 30 C gehallen
wird, werden 200 ml Wasser von 30 (' mit einer Geschwindigkeit von 10ml Min. unter Rühren zugegeben,
um ein gleichförmiges Mischen des Wassers zu gewährleisten. Wenn eine gegebene Menge (beispielsweise
20 ml) Wasser zugegeben worden ist. wird die Wasserzugabegesloppt.und die Viskosität (cPl
des Inhalts des Gefäßes wird unter Verwendung eines Viskosimeter vom B-Typ gemessen. Die Beziehung
zwischen der Menge des zugegebenen Wassers
4s und der Viskosität des Inhalts wird in Form eines
Diagramms aufgetragen, wobei man beispielsweise eine Kurve α erhält, wie sie in der Zeichnung dargestellt
ist. Das Polyurethan (X) mit einem Maximum Ma. wie in der Kurve α dargestellt, kann nicht
so als Lösung oder Suspension in dem organischen
Lösungsmittel (Y) verwendet werden, weil dann, wenn der Lösung oder Suspension Wasser zugegeben wird
unter Bildung einer Dispersion, sie in dem Bereich auf der rechten Seite des Maximums Ma in der
Zeichnung zu einer Dispersion vom O' w-'I'yp wird. Dann wird der gleiche Test wie oben beschrieben mit
einem Polyurethan (X) mit der gleichen Zusammensetzung durchgeführt, das jedoch eine geringere Menge
an hydrophilen Gruppen (x) enthält, und dabei erhall
man beispielsweise eine Kurve/1. wie sie in der Zeichnung dargestellt ist. Dieses Polyurethan (X)
weist ebenfalls ein Maximum A//> auf und kann ebenlalls aus den oben am:. gebenen Gründen nicht
verwendet werden. Außerdem wird der gleiche Test
mit einem Polyurethan (X"l der «bleichen Zusammensetzung
durchgeführt, wobei diesmal jedoch die Menge
der Indrophilen Gruppe IxI weiter herabgesetzt wird. Aul diese Weise wird beispielsweise eine Kurwi.
wie sie in der Zeichnung dargestellt wird, erhalten.
Dieses Polyurethan (X"l. das zur Bildung einer Kurve ohne Maximum führt, kann keine Π w-Dispersion
bilden, wenn seine Lösung oder Suspension in dem organischen Lösungsmittel (Y) in der Konzentration
(p| mit Wasser gemischt wird. Die zur Bestimmung der ('.Λ.Η.Ρ. erforderliche Kurve ist eine
solche, die erhallen wird, unmittelbar bevor die Kurve h erhalten wird. Anschließend wird der gleiche
Test wie oben durchgeführt mit einem Polyurethan (X'") der gleichen Zusammensetzung, das
jedoch eine höhere Menge an hydrophilen Gruppen (x) als das Polyurethan (X"). jedoch eine geringere
Menize als das Polyurethan (X') enthalt. Dabei
erhält man beispielsweise eine Kurve«/ mit einem Maximum Md. Ferner wird der gleiche Test wie oben
durchgeführt mit einem Polyurethan (X"") der gleichen Zusammensetzung, wobei diesmal jedoch die
Menge der hydrophilen Gruppen Ix) etwas geringer ist als diejenige des Polyurethans (X"). Dies führt
beispielsweise zu einer Kurve c. die zur Bestimmung von CA. H. P. erforderlich ist. Dieser Annäherungsversuch
kann vorher leicht durchgeführt werden.
ίο Auf diese Weise kann die CA. ILI'. des Polyurethans
(X). das die hydrophilen Gruppen (x) in bezug auf seine Lösung oder Suspension in dem
Lösungsmittel (Y) in einer Konzentration (p) enthält, durch die folgende Gleichung bestimmt werden:
CA. H. P. =
Menge der hydrophilen Gruppen (x) im Polyurethan (X"") Gewicht des Polyurethans (X"")
100.
Das Polyurethanelastomere (A) kann leicht hergestellt werden, beispielsweise nach einem Verfahren, bei
dem aus einem in Wasser unlöslichen, langkcttigen Diol und einem molaren Überschuß an einem hydrophoben
organischen Diisocyanat ein im wesentlichen mit endständigen lsocyanatgruppen versehenes Präpolymerisat
gebildet und das Präpolymerisat einer Kettenverlängerungsreaktion in einem Lösungsmittel
unterworfen wird, in dem mindestens eine der Komponenten organisches Diisocyanat. langkcttiges Diol.
Kettenverlängcrungsmittel und Endblockicrungsmittel eine Verbindung ist. die in der Lage ist. die
oben beschriebene ionische hydrophile Gruppe zu bilden.
Beispiele für organische Diisocyanatverbindungen. die zur Herstellung des Polyurethanelastomeren (A)
verwendet worden sein können, sind 4.4'-DiphenyI-methandiisocyanat.
1,3-Xylylendiisocyanat. 1.4-Xylylendiisocyanat.
2.4-Toluylendiisocyanat. 2.6-Toluylendiisocyanat.
1.5-Naphthylendiisocyanat. m-Phenylendiisocyanat
oder p-Phcnylendiisocyanat.
Beispiele für in Wasser unlösliche, langkettige
Diole sind Polyäthylenadipat. Polyäthylenpropylenadipat
(Äthylen Propylcn-Molverhältnis = 100 0 bis 80 20). Polyäthylenbutylenadipat. Polydiälhylenadipat.
Polybutylenadipat. Polyäthylensuccinat, PoIybutylcnsuccinat,
Polyäthylensebacat oder PoIybutylensebacat, die alle ein Molekulargewicht von
500 bis 4000 haben und praktisch endstandige Hydroxylgruppen aufweisen.
Bezüglich der obengenannten Eigenschaften des im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten organischen Lösungsmittels ist es bevorzugt, aliphatische
Glykole mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen als in Wasser unlösliches Kettenverlängerungsmittel zu verwenden.
Beispiele Tür aliphatische Glykole sind Äthylenglykol. Propylenglykol, 1.3-Propandiol. Diäthylenglykol.
1.4-Butadiendiol. 1.6-Hexandiol. l.X-Octandiol oder
1.10-Decandiol. Es kann auch eine Kombination eines
solchen Glykols mit einer bifunktionellen Aminoverbindung verwendet werden. In diesem Falle wird
die Kettenverlängerung bis zu einem gewissen Grade durch das obige Glykol bewirkt, und der Rest der
Kettenverlängerung wird dann durch die bifunktionelle
Aminoverbindung bewirkt. Beispiele für solche bifunktionellen Aminoverbindungen sind Äthylcndiamin.
Propylendiamin. Trimethylendiamin. Tciramethylendiamin.
Hexamethylendiamin. Decamethylendiamm.
m-\\l\ lendiamin. p-Xylylendiamin. Benzidin.
4.4'-Diaminodipheny!methan. m-Phcnylendiamin.
Hydrazin. Mcthylhydrazin oder Aminoessigsäurehydrazid.
Bei dem Kettenvcrlängerungsmittcl. das in der Lage ist. hydrophil zu werden, kann es sich beispiclsweise
um die folucndcn Verbindunnen (1) bis (5) handeln:
(1) Verbindungen, die zwei Hydroxygruppen und eine Carbonsäuregruppe enthalten, wie Dihydroxymaleinsäure.
Dihydroxyfumarsäure. Weinsäure.
2.6 - Dihydroxybcnzoesäurc. Protokatechusäure ■ i - Resorcylsäurc. ,■' - Resorcylsäure. Hydrochinon-2.5-dicarbonsäure.
4.6-Dihydroxyisophthalsäure odei 2.8-Dihydroxynaphthoesäure (3).
(2) Verbindungen mit zwei Hydroxygruppen unc einer Sulfonsäurcgruppe. wie 1.7-Dihydroxynaphthalinsulfonsäure
- (3). 1.8 - Dihydroxynaphthalin disulfonsäurc - (2,4). Chromotropsäure. Pentaerythrit
- bis - benzosulfonat oder Glycerin - mono methansulfonat.
(3) Phosphine, wie Diäthyl - /.' - hydroxyäthyi
phosphin. Methyl - bis - ,; - hydroxyäthylphosphin Tris - ,·; - hydroxymethylphosphin. Bis - (<; - hydroxy
isopropyl)phosphinsäure. Hydroxyalkanphosphin säure oder Phosphorsäure-bis-glykolester.
(4) Thioäther. wie Thiodiäthanol. Thiodibutanol Diisopropanol - (2) - sulfid. Dihydroxydihexylsulfid
Diaminodipropylsulfid. Bis - (,·; - hydroxy - ,·' - phenyl
äthyl)sulfid. 5 - Methylthioglycerin. Thiodiglykol säure. Sulfid -,;- dipropions-aure oder Sulfid - u - di
buttersäure, oder
(?) Amine. Verbindungen mit zwei Kohlenstoff atomen und mindestens einer tertiären Aminogruppc
wie N-Methyldiäthanolamin. N-Butyldiäthanolamir
N-Olcyldiätnanolamin. K'-C'yclohexyldiäthanolamir
N-Methyldiisopropanolamin oder N.N- Dihydroxy
äthylanilin.
Als geeigneter Salzbildner für die Verbindungen der Gruppen (1) und (2) ist eine organische odc
anorganische Base, wie Natriumhydroxyd. Kalium hydroxyd. Kaliumcarbonat. Natriumbicarbona
Ammoniak, ein primäres, sekundäres oder tertiäre Amin geeignet Für die Verbindungen der Gruppen (:
und (4l wird als Salzbildner ein Alkylierungsmittt verwendet. Beispiele für geeignete Alkylierungsmittt
6s sind Mcthylchlorid, Methylbromid. Butylbromid. D
methylsulfai. Diäthylsulfat. Benzylchlorid. p-Niire
benzylehlorid. Benzylbromid. Äthylenchlorhydrir
Älhylenbromhydrin. F pichlorIn drin. Sthylenowi
Propylcnoxyd, Brombutan oder p-Toluolsulfonsäureester.
Für die Verbindungen der Gruppe (5) kann als Salzbildner eine organische oder anorganische Säure,
eine reaktives Halogen enthaltende Verbindung oder der entsprechende Ester einer starken Säure verwendet
werden.
Das Kettenvcrlüngerungsmittcl. das in der Lage
ist, hydrophil zu werden, enthält als Hauptbestandteil
in bezug auf die Eigenschaft des Lösungsmittels zweckmäßig ein Diol mit einem niedrigen Molekulargewicht,
es kann sich aber auch um eine Verbindung handeln, die zwei Aminogruppen und eine Carbonsäure,
Sulfonsäure, eine Phosphid- oder eine Sulfonidgruppierung enthält. Ein Polyol, das in der Lage ist.
zu einer hydrophilen Gruppe zu werden, ist beispielsweise ein Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen,
der aus dem oben angegebenen Diol und einer Dicarbonsäure gebildet wird. Es ist auch möglich,
in die Polyurethanmolckülkette eine Gruppe einzuführen,
die in der Lage ist, als Alkylierungsmittcl zu fungieren und dann unter Verwendung eines
Phosphids oder Sulfonids ein Salz zu bilden.
Beispiele für langkettige Diole mit einer hydrophilen
Gruppe oder einer Gruppe, die zu einer hydrophilen Gruppe werden kann, sind die im wesentlichen
mit endständigen Hydroxylgruppen versehenen Polyester mit einem Molekulargewicht von 500 bis
4000. die ein aliphatisch gebundenes reaktives Halogenatom enthalten, die c-ine tertiäre Aminogruppe
enthaltenden Polyester, die ein tertiäres Aminsalz enthaltenden Polyester und die ein quaternäres Aminsalz
enthaltenden Polyester. Bei der Diisocyanatverbindung. die eine hydrophile Gruppe oder eine
Gruppe enthält, die zu einer hydrophilen Gruppe werden kann, kann es sich beispielsweise handeln um
Bis - chlormethyldiphenylmethandiisocyanat. 2.4 - Diisocvanatobenzylchlorid
oder 2,6 - Diisocyanatobenzylchlorid. Die Gruppe, die hydrophil werden kann und an die Diisocyanatverbindung gebunden
ist, d. h. das Halogenatom, kann in eine hydrophile Gruppe, wie z. B. ein quaternäres Ammoniumsalz,
umgewandelt weiden durch Quatcrnisierung mit mindestens einer basischen Verbindung mit einer tertiären
Aminogruppe, die mit dem Halogenatom von Trimethylamin,
Triäthylamin. Tributylamin, Pyridin oder Triäthanolamin unter Quaternisicrung reagieren kann.
Der Gehalt an hydrophilen Gruppen (oder die Stärke der Hydrophilie) des von Polyoxyäthylensegmenten
freien Polyurethans (A). das die oben beschriebenen ionischen hydrophilen Gruppen enthält,
kann in Gewichtsprozent der in dem Polymerisat enthaltenen ionischen Gruppen ausgedrückt werden.
Wenn das Polymerisat einen geringen Gehalt an ionischen Gruppen aufweist, ist es unmöglich, in einer
Lösung oder Aufschlämmung des Polymerisats Wasser in einer zur Erzielung einer mikroporösen Folie ausreichenden
Menge stabil zu dispergieren. Auch wenn der Gehalt an ionischen Gruppen zu eroß ist,
wandelt sich die Polymerisatlösung oder -aufschlämmung von einer Emulsion vom w Ö-Typ in cine t
«ilchc vom ö w-Typ (wäßriger Latex) um. wodurch
es unmöglich wird, die gewünschte mikroporöse Folie
zu erhalten.
Die Menge der zur Erzielung der gewünschten mikroporösen Struktur erforderlichen hydrophilen 6
Gruppen variiert in Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Polymerisats, dem Typ der hydrophilen
Gruppen, dem Typ des Lösungsmittels oder der
Konzentration des Polymerisats. So beträgt beispiels
weise bei einer 20%igen Methyläthylketonlösun eines Polyurethans, dessen Urethangruppc3,5% Stick
stoff enthält, die Menge an hydrophilen Gruppen 0,0 5 bis 0,13% Tür
ίο 0,04 bis 0,39% für
P-
0.05 bis 0,49% for -S- . 0,03 bis 0.29% fm
rTcno 9 · °'06 bis °·59°/ο fur -SO1O oder 0.06 bis
0,59% für POO .
Die Herstellung des Polyurethans, das eine hydrophile
Gruppe enthält, kann nach einem der folgenden Verfahren erfolgt sein:
(1) Ein Verfahren, bei dem die Ausgancsmaterialicn
selbst eine ionische hydrophile Gruppe enthalten:
U) ein Verfahren, bei dem nach der Polvmerisationsrcakt.on
eine ionische hydrophile Gruppe gebildet wird;
(3) ein Verfahren, bei dem sowohl die Polvmerisationsrcaktion
als auch die Reaktion zur Bilduni! einer ionischen hydrophilen Gruppe eleichzcitiü durchgeführt
werden. Die Wahl dieser ~ Verfahren hänat
von den E.genschaften der Ausgangsmaterialien und d«-r 1 olymerisationsrcaktionsgcschwindigkeit ab
hin Polyurethan (A) fungiert Tür das zuV Herstellung
des Polyurethans (B) und der anderen, zusammen
mit dem Elastomeren (A) oder (B) zu verwendenden
lolymensate verwendete hydrophobe Polvnrothan
der StU7iUilgHiermitie|; DaS P'o'yurethan. das 'in der in
S»Pl ι ι ·■ erfindun8s^mäßen Verfahrens her-Sm
h" \°T^ °dCr SusPcnsion enthalten ist. cnt-Na
üHieht Gewichtsprozent des Polyurethans (A).
PnZrt ?A uaS Po|yurethan auch allein aus dem
I olyurethan (A) bestehen
enS,POlrrClhfn· daS keine hydrophilen Secmcnte
enthalt und mit dem Polyurethan (A) in einer Menee
des ?? ""'ν. alS 50Gcwichtsprozent zur Bildung
aus deryU. 5anS^B) verwend* werden kann, kann
oben £ ί' κ" Kombination von Reaktanten. wie
d£mi I=h."eben hergestellt sein, wobei diese jedoch
diesmal keine hydrophile Gruppe oder ein Derivat
en. Da ein solches Polymerisat aus . Mruktureinheiien besteht, kann eine
■ e DlsPe">on auch dann nicht -zebildet werden,
mit einer Lösung oder Suspension dieses Wasser'' S 'u m obenger>annten Lösungsmittel
.iSrr^^^^^d^Po^erisa,
mit dem obigen PoIyienen
Menge ver-
. S--, oe Rest des PoIy-
it dem keine hydrophilen Secmente der hvrirn'i," Γ °ly^rcthan erträglich.und auf Grund
der hvdrnnhHcn Gruone des Polyurethans (A) wird
Untcr Bi'dun^ einer aus-
»«g- «der Imprägnierung,-
(' 1^ erfindungsgemaßen Verfah-"Panisc^
Lösungsmi.tellösun, oder
0Sth
von
von
von
SnS Wlrd mil Wasscr in cincr
is 95 Gew.chtsprozcm der kr.t.schcn
11 12
Menge von Wasser zur Herstellung einer Dispersion Unabhängig von der angewendeten Mischmethode
gemischt. Der hier verwendete Ausdruck »kritische besteht ein Vorteil darin, daß nicht leicht eine lokale
Menge von Wasser (C.A.W.)« hat die folgende Koagulation des Polymerisats auftritt, wenn Wasser
Bedeutung: oigegebcn wird, weil das verwendete Lösungsmittel
Wenn eine Lösung oder Suspension des Poly- : Jn begrenztes Wassersolubilisierungsvermögen beurethans
(A), das 10 bis 98 Gewichtsprozent, bezogen sitzt. Der Dispersion können bekannte Zusätze, wie
auf CA. H. P., einer ionischen hydrophilen Gruppe Farbstoffe, Pigmente, Weichmacher, Vernetzungsenthält,
mit Wasser gemischt wird, nimmt die Viskosi- mittel, Stabilisatoren oder Füllstoffe, zugesetzt werden,
tat der Mischung mit zunehmender Menge an züge- sofern durch die Zugabe das Dispersionssystem nicht
setztcm Wasser zu. Wenn die Wassermenge einen io zerstört wird. Die Dispersion enthält in der Regel 3 bis
bestimmten Wert erreicht, geliert die Harzkompo- 28, vorzugsweise 8 bis 20 Gewichtsprozent Feststoffe,
ncnte einschließlich des Polyurethans (A) oder das In der nächsten Stufe des erfindungsgemäßen VerWasser
wird aus der Mischung freigesetzt. Der fahrens wird ein Substrat mit der erhaltenen Disper-Punkt,
an dem diese Gclierung oder Wasserabtren- sion beschichtet oder imprägniert. Es können verschienung
auftritt, wird als kritischer Punkt bezeichnet,und 15 dene Substrate verwendet werden, darunter auch viele
die Wassermenge, die zugegeben wird, bis dieser Arten von gewebten oder gewirkten Geweben, nichtPunkt
erreicht worden ist, wird als kritische Menge gewebten Geweben und ähnlichen Materialien, je
des zugegebenen Wassers (abgekürzt C.A.W.) be- nach dem vorgesehenen Verwendungszweck des Endzeichnet.
Die zugegebene Wassermenge wird in Gramm produktes. Außerdem können sogenannte impräpro
100g der organischen Lösungsmittcllösung oder 20 gnierte Substrate, hergestellt durch Imprägnieren
-suspension des Polyurethans ausgedrückt. Der kri- der obengenannten Substratmaterialien mit Harzen,
tische Punkt kann einfach dadurch bestimmt werden. verwendet werden.
daß man die Abtrennung von Wasser auf der Wenn ein geeigneter Schichtträger als Substrat
Oberfläche der Dispersion mit dem bloßen Auge verwendet und beschichtet wird und der Träger nach
feststellt. 25 dem Abdampfen und Trocknen abgezogen wird.
Erfindungsgemäß wird eine Dispersion hergestellt kann eine mikroporöse Folie, die als Oberfläche
durch Zugabe von Wasser zu einer Lösung oder eines Kunstleders verwendet werden kann, erhalten
Suspension des oben erwähnten Polyurethans in werden. Bei dem Träger kann es sich um einen
dem organischen Lösungsmittel. Unter dem hier Kunststoffilm, ein mit Silikon beschichtetes Papier,
verwendeten Ausdruck »Suspension« ist ein System 30 eine Glasfolie, eine Metallplatte oder eine Metallfolie
in dem organischen Lösungsmittel zu verstehen, das handeln.
ein opakes Aussehen annimmt, weil das Polyurethan Das Aufbringen der Dispersion auf das Substrat
nicht vollständig in dem organischen Lösungsmittel kann bewirkt werden durch Eintauchen. Beschichten
gelöst wird, sondern darin teilweise in Form von mit einer Rakel, Walzenbeschichten. Aufgießen. Aufunlöslichen Partikeln enthalten ist. Der hier verwen- 35 sprühen oder auf irgendeine andere bekannte und
dete Ausdruck »Dispersion« betrifft ein System, in geeignete Art und Weise. Der hier verwendete Ausdem
das zugesetzte Wasser in eine mindestens teilweise druck »Beschichtung oder Imprägnierung« bezieht
in der Lösung oder Suspension des Polyurethans sich nicht nur auf die Einheitsbeschichtung und
in dem organischen Lösungsmittel dispergieren Zu- -imprägnierung, sondern auch auf einen solchen Vorstand
vorhanden ist. 40 gang, bei dem das Beschichten unmittelbar nach dem
Das der resultierenden organischen Lösungsmittel- Imprägnieren des Substrats, während der selektiven
lösung oder -suspension in einer Menge von 10 bis Verdampfung des organischen Lösungsmittels oder
95 Gewichtsprozent der kritischen Menge Wasser nach dem Trocknen durchgeführt wird,
zugesetzte Wasser wird durch den synergistischen Wenn die Stufe (3) entsprechend der zuletzt genann-Effekt des sowohl eine hydrophile Gruppe als auch 45 ten Ausführungsform durchgeführt wird, wird die eine hydrophobe Gruppe enthaltenden Poly- Stufe (3) vorzugsweise in zwei Schritten durchgeführt, urcthans (A) und des Lösungsmittels mit einem be- wobei der erste Schritt in einer Imprägnierung eines grenzten Lösung ^vermögen in der Dispersion sehr Substrats mit der erhaltenen Dispersion und der stabil festgehalten. Die Dispersion nimmt ein weiß- zweite Schritt in einer Beschichtung des imprägnierten kremefarbenes Aussehen an. was klar zeigt, daß das 50 Substrats mit einer Dispersion besteht, die ein anderes Wasser durch das spezifische Polyurethan (A) emul- Polyurethanelastomeres (A) mit einer ionischen hydrogiert und dispergiert wird. Wenn die Menge des zur philcn Gruppe mit der entgegengesetzten Polarität Bildung der Dispersion zuzusetzenden Wassers weni- wie das Ion der hydrophilen Gruppe des in der in ger als 10% C.A.W, beträgt, wird eine Folie mit einer Stufe (2) hergestellten Dispersion enthaltenen Polyhohen Dichte und einer gewissen Transparenz erhal- 55 urethans (A) enthält. Dadurch, daß man das beschichten, und es ist schwierig, die gewünschte mikroporöse tete und imprägnierte Substrat der selektiven Vcr-Folie herzustellen. Wenn sie 95% C.A.W, übersteigt. dampfung in der Stufe (4) unterwirft, wird die Haftung ist die erhaltene Dispersion instabil und hat eine zwischen der imprägnierten Schicht und der übergroße Neigung, das Wasser freizusetzen. zugsschicht fester, und die Beständigkeit gegen Tren-
zugesetzte Wasser wird durch den synergistischen Wenn die Stufe (3) entsprechend der zuletzt genann-Effekt des sowohl eine hydrophile Gruppe als auch 45 ten Ausführungsform durchgeführt wird, wird die eine hydrophobe Gruppe enthaltenden Poly- Stufe (3) vorzugsweise in zwei Schritten durchgeführt, urcthans (A) und des Lösungsmittels mit einem be- wobei der erste Schritt in einer Imprägnierung eines grenzten Lösung ^vermögen in der Dispersion sehr Substrats mit der erhaltenen Dispersion und der stabil festgehalten. Die Dispersion nimmt ein weiß- zweite Schritt in einer Beschichtung des imprägnierten kremefarbenes Aussehen an. was klar zeigt, daß das 50 Substrats mit einer Dispersion besteht, die ein anderes Wasser durch das spezifische Polyurethan (A) emul- Polyurethanelastomeres (A) mit einer ionischen hydrogiert und dispergiert wird. Wenn die Menge des zur philcn Gruppe mit der entgegengesetzten Polarität Bildung der Dispersion zuzusetzenden Wassers weni- wie das Ion der hydrophilen Gruppe des in der in ger als 10% C.A.W, beträgt, wird eine Folie mit einer Stufe (2) hergestellten Dispersion enthaltenen Polyhohen Dichte und einer gewissen Transparenz erhal- 55 urethans (A) enthält. Dadurch, daß man das beschichten, und es ist schwierig, die gewünschte mikroporöse tete und imprägnierte Substrat der selektiven Vcr-Folie herzustellen. Wenn sie 95% C.A.W, übersteigt. dampfung in der Stufe (4) unterwirft, wird die Haftung ist die erhaltene Dispersion instabil und hat eine zwischen der imprägnierten Schicht und der übergroße Neigung, das Wasser freizusetzen. zugsschicht fester, und die Beständigkeit gegen Tren-
Zum Mischen der Lösung oder Dispersion mit 60 nung zwischen den Schichten kann weiter verbessert
Wasser in der Stufe (2) werden verschiedene Ein- werden. Diese weitere Verbesserung kann erzielt
richtungen verwendet; dazu gehören: werden durch Auswahl eines anderen Polyurethans (A)
(1) Einrichtungen, mit deren Hilfe es möglich ist, mit einer anionischen hydrophilen Gruppe als Beder
resultierenden organischen Lösungsmittellösung Schichtungsdispersion, wenn das Substrat mit einer
oder-suspension ansatzweise Wasser zuzugeben; 65 ein Polyurethan (A) mit einer kationischen hydro-
(2) Einrichtungen, mit deren Hilfe es möglich ist, phüen Gruppe enthaltenden Dispersion imprägniert
die resultierende organische Lösungsmittellösung oder wird, und durch Verwendung einer ein Polyurethan (A)
-suspension kontinuierlich mit Wisser zu mischen. mit finer kationischen hydrophilen Gruppe enthal-
tendon Dispersion, wenn eine ein Polyurethan (A) mit
einer anionischen hydrophilen Gruppe enthaltende Dispersion zum Imprägnieren des Substrats verwendet
wird. Zu diesem Zeitpunkt wird bevorzugt nach der vollständigen Imprägnierung des Substrats (vorzugsweise
eines nichtgewcbten Gewebes) mit der Dispersion die Menge der Dispersion auf nicht mehr als 80%
des gesättigten Flüssigkeitsgehaltcs eingestellt.
Der hier verwendete Ausdruck »gesättigter Flüssigkeitsgehalt«
bezieht sich auf die Menge an Dispersion, die in die Hohlräume zwischen den Fasern des
Substrats eingefüllt werden kann, und sie kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
Gesättigter Flüssigkeitsgehalt = (I - -'-" ) h s ■
<,s
\ IJj I
in der ns das spezifische Gewicht der wäßrigen
Dispersion, »„ die Schüttdichte des Substrats, nf die
Dichte der das Substrat aufbauenden Fasern, h die Dicke des Substrats und s die Oberflächengrößc des
Substrats bedeutet.
Wenn es demgemäß erwünscht ist, das Substrat bis zu einem Grad von 80% des gesättigten Flüssigkeitsgchaltes
auszupressen, kam es ausgepreßt werden, bis sich seine Dicke auf .S0% vermindert hat,
wobei man davon ausgeht, daß sich die Obcrfiächengröße des Substrats vor und nach dem Auspressen
nicht voneinander unterscheiden.
In der nächsten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das organische Lösungsmittel selektiv
von dem beschichteten oder imprägnierten Substrat bei einer Ί emperatur von nicht mehr als 80 C und
mindestens 100C unterhalb des Siedepunktes (des
Siedepunktes des Lösungsmittels selbst, wenn das verwendete organische Lösungsmittel nur aus einer
Lösungsmittelart bcstehljdes am niedrigsten siedenden
Bestandteils des organischen Lösungsmittels abgedampft, wobei die Harzkomponentc geliert. Nach
dieser Stufe wird das Produkt getrocknet.
Bei der selektiven Verdampfung muß das Lösungsmittel selektiv abgedampft werden, wahrend die
Verdampfung von Wasser so weit wie möglich verhindert wird. Unter dem hier verwendeten Ausdruck
»selektive Verdampfung« ist eine Verdampfung zu verstehen, die in der Weise durchgeführt wird, daß
das Verhältnis von Wasser zu dem organischen Lösungsmittel, das in der angewendeten Dispersion
enthalten ist, im Verlaufe der Verdampfungszeit zunimmt. Wenn zusammen mit der Abdampfung des
organischen Lösungsmittels viel Wasser verdampft wird, wird die Harzkomponentc nicht im mikroporösen
Zustand geliert, und es kann keine mikroporöse Struktur mit einer hohen Dampfpermeabilität
erhalten werden.
Eine Temperatur oberhalb 80 C liegt zu nahe bei dem Siedepunkt von Wasser, und es wird schwierig,
die Verdampfung von Wasser zu verhindern. Als Folge davon ist es unmöglich, eine mikroporöse
Struktur mit einer ausgezeichneten Qualität zu erhalten. Bei einer Temperatur von weniger als 10 C
unterhalb der Temperatur, bei der der Bestandteil des organischen Lösungsmittels mit dem niedrigsten
Siedepunkt siedet, wird das Lösungsmittel /u schnell
verdampft, und es besteht die Gefahr, daß für das bloße Auge sichtbare Makroporen in der auf das
Substrat aufgebrachten Dispersionsschichl entstehen.
Bezüglich anderer Faktoren, welche die Verdampfungsgeschwindigkeit
des organischen Lösungsmittels beeinflussen, wie z. B. die Feuchtigkeit und die Geschwindigkeit der Trocknungsluft, wird die selektive
Verdampfung des Lösungsmittels vorzugsweise mit einer Geschwindigkeit von weniger als 100g irr
Min. durchgeführt. Gemäß einer bevorzugten Aiisrührungsform
wird die selektive Verdampfung des Lösungsmittels in der Weise durchgeführt, daß die
Verdampfung bei einer Geschwindigkeit von weniger
ίο als 20g/m2/Min. durchgeführt wird, bis mindestens
10 Gewichtsprozent des Lösungsmittels verdampft sind, und dann wird die Verdampfung mit einer
höheren Geschwindigkeit, jedoch mit einer solchen von weniger als 100 g/m2 Min. fortgesetzt.
Die zur selektiven Verdampfung erforderliche Zeit muß mindestens lang genug sein, damit die auf das
Substrat aufgebrachte gesamte Dispersion den Gelierungspunkt
erreicht. Unter dem hier verwendeten Ausdruck »Gelierungspunkt« ist der Punkt zu verstehen,
an dem mindestens 70 Gewichtsprozent des ursprünglich in der Dispersion enthaltenen Lösungsmittels
verdampft und die Harzkomponente der Dispersion koaguliert ist. Unter dem Gelierungspunkt
ist insbesondere der Punkt zu verstehen, an dem die Harzkomponente in der auf ein Substrat mit
einer Folien- oder Plattcnform mit einer glatten Oberfläche aufgebrachten Dispersion bis zu einem
solchen Grade koaguliert ist. daß ein überzug darauf in Form einer Folie von dem Substrat abgezogen
werden kann.
Wenn die selektive Verdampfung des organischen Lösungsmittels beendet ist, wird die erhaltene Struktur
bis zu einem solchen Grade koaguliert, daß die gewünschte mikroporöse Struktur lediglich durch
Trocknen derselben ohne Behandlung mit einem Koagulationsbad erhalten werden kann, obwohl eine
geringe Menge des organischen Lösungsmittels noch darin verbleibt. In der Trocknungsstufe wird das
zurückbleibende Lösungsmittel zusammen mit Wasscr entfernt. Die Trocknung wird in der Regel 5 bis
30 Minuten lang bei 60 bis 120 C durchgeführt. Das getrocknete Produkt kann für verschiedene
Zwecke direkt verwendet werden, jedoch können durch Wärmebehandlung, beispielsweise 5 bis 20 Minuten
bei 130 bis 160 C. seine Eigenschaften in
bezug auf beispielsweise die Abriebbeständigkeit und die Biegeermüdungsbeständigkeit verbessert werden,
ohne daß dadurch die hohe Geschwindigkeit der Dampfdurchlässigkeit der mikroporösen Struktur bccinträchtigt
wird.
Wie oben angegeben, kann eine mikroporöse Struktur
allein durch selektive Verdampfung des Lösungsmittels und anschließende Trocknung erhalten werden.
Wenn ein hoher Grad an Geschmeidigkeit erwünscht
ist. ist es insbesondere vorteilhaft, das mit der Dispersion
imprägnierte Substrat für einen kurzen Zeitraum vor der selektiven Verdampfung des Lösungsmittels
mit Wasser in Kontakt zu bringen. Durch den Kontakt mit Wasser ist es möglich. Störungen zu
verhindern, die zum Zeitpunkt der Verbindung zwischen dem Substrat und dem imprägnierenden Harz
auftreten können. Da dieser Kontakt zu einer vorzeitigen Koagulation der Dispersion führt, kann
außerdem die Wanderung des Lösungsmittels /um
Zeitpunkt dieser Verdampfung verhindert werden. Auf diese Weise ist es möglich, der mikroporösen
Struktur eine solche Geschmeidigkeit zu verleihen, die nicht zu erwarten war. Da das verwendete
Lösungsmittel eine geringe wechselseitige Löslichkeit in Wasser aufweist, ist das Wasser in der Dispersion
im dispcrgiertcn Zustand vorhanden. Wenn nun das mit der Dispersion imprägnierte Substrat mit Wasser
in Kontakt kommt, wird der dispergierte Zustand der Dispersion, insbesondere an der Oberfläche des
Substrats, zerstört.und als Folge davon wird zwischen
dem Substrat und dem Harz eine ziemlich große Menge Wasser zurückgehalten. Da dieser Kontakt
mit Wasser den Sinn hat. die Dispersion an der Oberfläche des Substrats zu zerstören und nicht das
Lösungsmittel zu entfernen, darf die zum Kontaktieren
erforderliche Zeit nicht mehr als 5 Minuten betrauen. Der Kontakt mit dem Wasser kann nach verschiedenen
Verfahren, beispielsweise durch Eintauchen oder Aufsprühen, hergestellt werden.
FIs können natürliche und oder synthetisch·.1 Stapelfasern
der Dispersion zugesetzt werden. Beispiele für bevorzugte Stapelfasern sind solche aus Nylon. Revon.
Acetatseide. Polyacrylat. Polyvinylchlorid oder Polyester, die alle eine Feinheil (Titer) von weniger als
3 Denier und einer Faserlänge \on 1 bis 10 mm aufweisen. Durch Einarbeitung dieser Stapelfasern
in die Dispersion können der Griff und das Aussehen des porösen Materials je nach Typ. Form und Menge
der zugesetzten Stapelfasern geändert werden. Auf diese Weise ist es möglich, eine mikroporöse Struklui
mit einer besseren Dampfdurchlässigen und Haltbarkeit und auch einem lederarligen Griff und einem
für verschiedene Zwecke ansprechenden Aussehen herzustellen.
(iewünschtenfalls kann ein Decküberzug auf die
nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte mikroporöse Struktur aufgebracht werden. Der Decküberzug
kann aus einem Harz. ζ. B. einem Poly- y$
urethan. Polyacrylat. Polyvinylchlorid. Polyimid. Polyester oder Cellulose, hergestellt werden. Durch
das ertindungsgcmäße Verfahren ist es möglich, schnell und wirtschaftlich eine mikroporöse Struktur
herzustellen, die in den verschiedensten Formen verwendet werden kann. So kann beispielsweise eine
durch Verwendung eines gewirkten, gewebten oder nichtgewehten Gewebes oder eines ähnlichen Materials
als Substrat hergestellte mikroporöse Struktur als solche oder nach der Vereinigung mit anderen Folien- 4_;
materialien verwendet werden, (iewünschtenfalls wird die so erhaltene Struktur als Substrat verwendet,
auf das eine mikroporöse Folie aufgebracht wird, die getrennt hergestellt worden ist. Diese mikroporösen
Strukturen können in großem IMnfange bei
der Herstellung von Kleidern, laschen und Schuhoberledcrn
als l.edercrsatz verwendet werden.
Die Frlindung wird nachfolgend an Hand von Beispielen näher erläutert. Alle darin angegebenen
Teile und Prozentsätze beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist. auf das Gewicht. Die in
den folgenden Beispielen angegebenen Daten für die Eiuenschaften der eiTindunusgemäß hergestellten Produkte
wurden nach den nachfolgend angegebenen Verfahren bestimmt.
1. Schüttdichte
Dieser Wert wurde erhalten durch Division des Gewichtes in Gramm einei l-olie mil einer ( irößc \ι·η 6ς
10 · IO em durch tlas Volumen 111 Kubikzentimeter,
errechnet aus der Dicke, gemessen 'jemäß 1IS-B-7SO1)
(MS Japanese Industrial Siandari.Ni.
2. Bruchfestigkeit una Bruchdehnung
Diese WerIe wuiden gemäß JlS-K-fi.-.O! bestimmt.
Diese WerIe wuiden gemäß JlS-K-fi.-.O! bestimmt.
3. Abschälfestigkeit
Diese Werte wurden gemäß .1IS-S-5017 bestimmt.
Diese Werte wurden gemäß .1IS-S-5017 bestimmt.
4. Dampfdurchlässigkeitsgeschvvindigkeit
Diese Werte wurden gemäß J1S-K-6549 bestimmt. 5. Biegsamkeit (Biegehärte)
Diese Werte wurden gemäß J1S-K-6549 bestimmt. 5. Biegsamkeit (Biegehärte)
Fin Teststück einer Länge von 9 cm und einer Breite von 2.5 cm wurde aus der nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren erhaltenen mikroporösen Struktur ausgeschnitten. Fin Testständer mit einer Halteeinrichtung
auf seiner Oberfläche wurde horizontal angeordnet. Fin Fndc des Tes.stückes in Längsrichtung
wurde bei einem Punkte 2 cm von dem F.nde entfernt in die Flalteeinrichtung eingeführt und in
bezug auf die Oberfläche des Testständers vertikal daran fixiert. Auf den Punkt. 2 cm von dem anderen
Ende entfernt, wurde eine Kraft ausgeübt, um das Teststück in eine L-förmige Konfiguration zu biegen.
Der Abstand zwischen der Oberfläche des Testständers und dem Punkte, auf den die Kraft ausgeübt wurde,
wurde hei 4 cm gehalten. Dieser Zustand wurde 5 Minuten lang beibehalten und dann wurde das
Teststück von der angewendeten Kraft befreit. Die Rückstoßkraft (F). die auftrat, wenn das Teslstück
entspannt wurde, wurde gemessen und der Wert der Rückstoßkraft pro Finheitbreite des Teststückes
wurde wie folgt errechnet:
Biegsamkeil (Biegehärte) = F 2.5 (gern).
6. Dielektrischer Verlustfaktor
Der dielektrische Verlustfaktor wurde gemäß ASTM D-150-68 gemessen unter Verwendung einer Vorrichtung
mit einer wechselseitigen lnduklionsbrücke bei einer Temperatur von 25 C und einer Frequenz
von 10" Zyklen Sek.
7. Anfärbbarkeit
Diese wurde ausgedrückt durch die Sättigungs menge des fixierten Farbstoffes (mg Farbstoff g Polyurethan
mit mikroporöser Struktur), die gemesser wurde, wenn die mikroporöse Struktur durch F.intau
chen angefärbt wurde unter Verwendung eines sauren basischen oder eines ein Metall enthallenden Färb
stoffes unter den folgenden Bedingungen:
saurer Farbstoff = CM. Acid Blue 127.
kationischer Farbstoff = CM. Basic Blue 5.
Metall enthaltender Farbstoff = C. I. Acid browi 75.
Hilfsmittel
Ammoniumsulfat (im Falle der Verwendung eine sauren Farbstoffes). Essigsäure (im Falle der Vei
wendung eines basischen Farbstoffes). Nalriumsulf; (im lalle der Verwendung eines metallhaltigen Fail
stoffes 1. Färbeflotte ■■-■ I : 50. Färbetemperatur 75 (
Die folgenden Beispiele und Vergleichsheispic1
sollen die Erfindung näher erläutern.
I1M Teile Polyesterglykol mit einem Molekula
Gewicht von 1720 und O.OS",, Stickstoffatomen, d;
,ms Adipinsäure. ΛΗη lenglykol und \-Methvld
äthanolamin hergestellt worden war. und K)O Teile Diphcnylmethandiisocyanat wurden in 73 Teilen
MethylUthylketon gelöst, und die Lösung wurde I1 , Stunden lang unter Rühren bei 7u C gehalten.
Dann wurde eine Lösung von 25 Teilen 1.4-Butandiol 5
in 140 Teilen Methyläthylketon bei 5O1C zugegeben.
Nach 30 Minuten wurde die Lösung wieder bei 70 C gehalten und während die Lösung mit 1065 Teilen
Methyläthylketon verdünnt wurde, wurde Benzylchlorid
zugegeben, um das in dem Polyesterrest enthaltene Stickstoffatom zu alkylieren. Nach 4 Stunden
wurde eine Methyläthylketonaufschlänimung erhalten, die Polyurethan mit 0.1% Stickstoff in einer
Konzentration von 20% enthielt. Die Aufschlämmung hatte ein C. A. H. P. von 0,13. 35 Teile (auf 100 Teile
der Polyurethanaufschlämmung, entsprechend 70% der kritischen Menge an zugesetztem Wasser) wurden
unter Rühren mit einem Mixer zu dieser Aufschlämmung zugegeben. Dabei erhielt man eine weiße,
kremige, wäßrige Aufschlämmung. Die Aufschlämmung wurde in Form einer Schicht auf die Oberfläche
einer Polyesterfolic aufgetragen und einer Atmosphäre von 35 C mit einer relativen Feuchtigkeit (RH) von
70"ο 1 Stunde lang ausgesetzt und dann 15 Minuten lang hei 130 C wärmebehandelt. Die dabei erhaltene
weiße Polyuretru. lfolie wurde von der Polyesterfolie
abgezogen und mikroskopisch untersucht. Dabei wurde gefunden, daß die Folie mikroporös war. Die
Eigenschaften der dabei erhaltenen Folie sind in der weiter unten folgenden Tabelle angegeben.
Fin 1 mm dickes nichtgewebtes Gewebe aus PoIyäthylentcrephthalalfasern
wurde in die oben erhaltene wäßrige Aufschlämmung eingetaucht und bis zu einer Dicke von 1 mm ausgepreßt, um das Gewebe mit
der wäßrigen Aufschlämmung bis zu einer Trockenschichtdicke bis zu 0.45 mm zu überziehen. Das
beschichtete Gewebe wurde I1 2 Stunden lang einer
Atmosphäre von 35 C und 70% RH ausgesetzt und dann 15 Minuten lang bei 130 C wärmebehandelt.
Das dabei erhaltene folienartige Material wies eine gute Geschmeidigkeit und einen guten Griff auf und
erwies sich brauchbar als Lederersatz. Wenn das folienartige Materia! 8 Sekunden lang mit einer hohen
Frequenz bei 5 MHz Sekunden behandelt und unter einem Druck von 5 kg cm2 gepreßt wurde, wurden die
Finzelfasern des folienartigen Materials fest miteinander
verbunden. Die Eigenschaften des dabei erhaltenen folienartigen Materials sind in der weiter
unten folgenden Tabelle angegeben.
0.6 Teile Natriumisocyanat wurden unter Rühren /u einer Lösung von 194 Teilen Polyäthylenndipat
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1730 und 101 Teilen Diphcnylmethandiisocyanat in
74Teilen Methyläthylketon zugegeben, und die Mischung
wurde 1.5 Stunden lang bei 70 C gehalten. Dann wurde eine Lösung von 25 Teilen 1.4-Butandiol
in 140 Teilen Methyläthylketon bei 50 C zugegeben. Nach 30 Minuten wurde die Mischung erneut bei
70 C gehalten und mn 1066 Teilen Methyläthylkeion verdünnt. Nach 4 Stunden erhielt man eine 20" „ige
Aufschlämmung von Polyurethan mit einer
SO,Na-Gruppe. die bei 70 C eine Viskosität von
S60cP hatte. Die CA.H. P. dieser Aufschlämmung
hetrugO,6%. ausgedrückt durch den - SO2O -Gehall.
Die kritische Menge des dieser Aufschlämmung zugesetzten Wassers betrug 70 Teile auf KX)TeJIe der
Urethanaufschlämmung. 50 Teile (entsprechend 70% der kritischen Menge des zugesetzten Wassers) Wasser
wurden zu KX)TeIlCn dieser Aufschlämmung unter Ruinen mit einem Mixer zugegeben unter Bildung
einer weißen, kremartigen, stabilen, wäßrigen Aufschlämmung.
Unter Verwendung dieser wäßrigen Aufschlämmung wurde nach dem gleichen Verfahren
wie im Beispiel 1 kontinuierlich eine mikroporöse Folie hergestellt. Auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1
wurde eine lederähnliche Folie hergestellt. Die Eigenschaften der mikroporösen Folie und der '.ederähnlichcn
Folie sind in der folgenden Tabelle angegeben.
195 Teile Polyäthylenadipat mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von 1730.100 Teile Diphenylmethandiisocyanal.
0.S feile Kaliumnitrat und 25 Teile 1.4-Buiandiol wurden in Methyläthylketon
auf die gleiche Weise wie im Beispiel 2 miteinander umgesetzt unter Bildung einer 20%igen Aufschlämmung
von Polyurethan in Methyläthylketon mit einer -COOK -Gruppe, die eine Viskosität bei 70 C
von 17OcP aufwies (die CA. H. P. betrug 0.30",!. bezouen auf den -COO -Gruppengehalu. Die kritische
Menge des dieser Aufschlämmung /ugesei/icn
Wassers betrug 35. und bei Verwendung von SO"» der kritischen Wassermenge wurde auf die gleiche Weise
wie im Beispiel 1 eine wäßrige Aufschlämmung hergestellt. Auf die gleiche Weise wie im Beispiel I
wurden unter Verwendung dieser wäßrigen Aulschlämmung eine mikroporöse Folie und ein durch
Imprägnieren beschichtetes Substrat hergestellt. Die Eigenschaften dieser Produkte sind in der weiter
unten folgenden Tabelle angegeben.
1941 eile Polyesterglykol mil einem Molekulargewicht
von 1710. das 0.17" 0 Schwefelatome enthielt und aus Adipinsäure. Athylenglykol. Thiodiäthanol
und Benzylchlorid hergestellt worden war. 101 Teile Diphenylmethandiisocyanai und 26 Teile 1.4-Bulandiol
wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 2 in Methylälhylketon miteinander umgesetzt unlei
Bildung einer 20%igen Polyurethan-Methyläthylketon-Aufschlämmung
mit einer -S -Gruppe. Dk kritische Menge des dieser Aufschlämmung zugesetzten
Wassers betrug 40 (die CA. H. P. betrug 0.8 bezogen auf den —S' -Gruppengchall). Unter Verwendung
von 70% Wasser, bezogen auf die kritischt.
Wassermenge, wurde auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 eine wäßrige Aufschlämmung hergestellt
Unter Verwendung dieser wäßrigen Aufschlämmum wurden eine mikroporöse Folie und ein durch Imprä
gnieien beschichtetes Substrat hergestellt. Die Eigen schäften dieser Produkte sind in der weiter untei
folgenden Tabelle angegeben.
Hin Polyesterglykol mit einem Molekulargewich \on 16K0. das die POO -Gruppe enthielt um
aus Adipinsäure, Äthylenglykol und Bis-(,'-hydroxy äthvllphosphal hergestellt worden war. Diphenyl
methandiisocyanat und 26 Teile 1.4-Butandiol wurdei auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 in Athylaceta
miteinander umgesetzt unter Bildung einer 20%igei Polyurethanaufschlämmung. die 0,1% der POO
Gruppe enthielt und eine Viskosität bei 70 C voi 37OcP aufwies. Die POO -Gruppe dieser Aul
schlämmung wurde mit Nalriumhydroxyd neutralisiert. Die neutralisierte 20%ige Polyureihan-Äthylacetat-Lösur.g
hatte eine CA. H. P. von 0.6%. bezogen auf den POO -Gruppengehalt.
Wenn eine Lösung von 1.4 Teilen Natriumhydroxyd
und 32 Teilen (entsprechend XO" ο der kritischen Menge des Wassers dieser AufschlämmungI Wasser
/u HK) Teilen dieser Aufschlämmung unter Rühren
mit einem Mixer zugegeben wurden, erhielt man eine weiße, kremartige, stabile, wäßrige Aufschlämmung.
Unter Verwendung dieser wäßrigen Aufschlämmung wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 kontinuierlich
eine mikroporöse Folie hergestellt. Die erhaltene Aufschlämmung wurde auf die Oberfläche
des im Beispiel 4 erhaltenen beschichteten Substrats aufgebracht. Cs wurde 1.5 Stunden lang einer Atmosphäre
von 30 C mit einer relativen Feuchtigkeit \on 7()"m ausgesetzt und dann 15 Minuten lang bei
130 C Wärme behandelt. Die Eigenschaften der dabei erhaltenen mikroporösen Folie und des beschichteten
Substrats sind in der weiter unten feinenden Tabelle angegeben.
194 Teile eines Polyesterglykols. das 0.16",, Phosphoratome
enthielt und aus Adipinsäure. Athylenglvkol und Methyl - bis - ,; - hydroxyäthylphosphinhenzylehlorid
hergestellt woiden war. 100 Teile Diphenylmethandiisocyanal
und 25 Teile 1.4-Hutarn.iiul
wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 in einem gemischten Lösungsmittel, bestehend aus Tetrahydrofuran
und Methyläthylketon in einem Gewichtsverhältnis \on 1 :6. miteinander umgesetzt unter Bildung
einer 20%igen Polyurethanaufschlämmung. die
eine
■- P -Gruppe
3°
40
enthielt und bei 70 C eine Viskosität von 75OcP
hatte. Die CA.H. P. dieser Aufschlämmung betrug 0.4"... bezogen auf den
P -Gruppengehalt.
Die kritische Menge des dieser Aufschlämmung zugesetzten Wassers betrug d5 Teile auf 100 Teile
der l'retlianaufschlämmung. Zu 100"Teilen dieser
Aufschlämmung wurden unter Rühren mit einem Mixer 52Teile (entsprechend 80"» der kritischen
Wassermenge) Wasser zugegeben unter Bildung einer weißen, kiemigen, stabilen, wäßrigen Aufschlämmung.
Inter Verwendung dieser wäßrigen Aufschlämmung wurden eine mikroporöse Folie und ein beschichtetes
Substrat hergestellt. Die Eigenschaften dieser Produkte sind in der weiter unten folgenden Tabelle
aiiücueben.
Vergleichsbeispiel 1
Eine Lösung von 101 Teilen Polyäthylenadipat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von
1730. 7 Teilen Polyoxyäthylenglykol mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von 1520 und 58 Teilen Diphenylmethandiisocyanat in 41 Teilen Methyläthylketon
wurde unter Rühren 1.5 Stunden iang bei 70 C gehallen. Dann wurde eine Lösung von 15 T eilen
1.4-Butandiol in 79 Teilen Methyläthylketon bei 50 C
zugegeben. Nach 30 Minuten wurde die Lösung wieder bei 70 C gehalten und mit 600 Teilen Methylethylketon
verdünnt. Nach 4 Stunden erhielt man eine 20"oige Polyureihanaufschlämmung mit 4 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Polyurethan, einer PoIvoxyäthylenkette
als hydrophile Gruppe. Die kritische Menge des dieser Aufschlämmung zugesetzten Wassers
betrug 50. Zu der erhaltenen Aufschlämmung wurde Wasser in einer Menge entsprechend 70",,
der kritischen Menge zugegeben, während mit einem Mixer gerührt wurde. Dabei erhielt man eine weiße,
kremige, stabile, wäßrige Aufschlämmung. Auf die
gleiche Weise wie im Beispiel 1 wurden eine mikroporöse Folie und ein beschichtetes Substrat hergestellt
T)ie Eigenschaften dieser Produkte sind in der weiter unten folgenden Tabelle angegeben.
Dann wurde diese mikroporöse Folie unter ilen gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 einer HiKhfrequenzbindang
unterworfen. Es trat jedoch kaum cmc Haftung auf.
Vergleichsbeispiel 2
194 Teile Polyäthylenadipat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1730. 101 Teile Diphenylmethandiisocyanat
und 25 Teile 1.4-Butandiol wurden in Methyläthylketon miteinander umgesetzt unter Bildung einer 20'Oigen Polyurethan-Methvlätlnlketon-Aufschlämmung.
Selbst wenn Wasser dieser Aufschlämmung zugesetzt wurde, entstand daraus
keine wäßrige Aufschlämmung. Wenn 1 Teil zu 100 Teilen der Aufschlämmung zugegeben wurde, wurde das
Wasser freigesetzt (abgetrennt). Wenn die Aufschlämmung als solche auf eine Polyester folie aufgebracht
und unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel geliert \\ urde. wurde keine mikroporöse Folie gebildet.
Die so erhaltene Folie hatte die in der folgenden Tabelle angegebenen Eigenschaften.
40 Teile Wasser wurden zu 100 Teilen der obigen Aufschlämmung zugegeben, und es wurde stark
gerührt. Die dabei erhaltene Aufschlämmung wurde auf eine Polyesterfolie aufgetragen, sie trennte sich
jedoch in eine Polymerisatschicht und in eine Wasserschicht, wodurch es unmöglich war. eine gleichförmige
Folie zu erzeugen, die weit davon entfernt war. mikroporös zu sein.
Vergleichsbeispiel 3
Der im Beispiel 1 erhaltenen 20" «igen Polyurethan-Methvläthvlketonaufschlämmumi.
die
und eine kritische Wassermenge von 50 enthielt, wurde Wasser in einer Menge entsprechend 5 bzw.
140% der kritischen W'assermenge zugegeben. Jede der resultierenden Aufschlämmungen wurde auf eine
Polyesterfolie aufgetragen und unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 geliert und getrocknet.
Die Aufschlämmung, der 140%. bezogen auf die kritische Menge. Wasser zugesetzt worden waren.
trennte sich in Wasser und die Aufschlämmungsicomponenten.
Die Eigenschaften ^er dabei erhaltenen Folie sind in der folgenden Tabelle angegeben.
Beispiel 7
Ein 1 mm dickes Polye^tergewebe wurde in die
■ Ci · « r .,.,■: ,. ι .-..-ι P. \\ vim1! h'i π ίΊΐηι'.'Μ:, ι ir'hr
«ill)Ul!L'.'UIIM.IIIJIIiniuiif ■>·" ■ -·...-·- Γ-
das
Vergleichsbeispiel 4
Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 »urde unter Verwendung der gleichen Materialien
wie im Beispie; I eine 20%ige Polyurethan-Meihylälhylketon-Aufschlümmung
hergestellt, die 2.0"» -SOnO -Gruppen enthielt. Wenn der Aufschlämmung
Wasser zugesetzt wurde, wurde ein wäßriger Latex erhalten. Die kritische Wassermenge war unbegrenzt.
Dieser Aufschlämmung wurde Wasser in einer Menge von 50 Teilen bzw. K)O Teilen auf iOOTeiJe
der Aufschlämmung zugesetzt. Jede der dabei erhaltenen wäßrigen Aufschlämmungen wurde auf eine
Polvesterfolie aufgetragen und unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel I geliert und getrocknet.
Die Eigenschaften der dabei erhaltenen l'olien sind in der folgenden Tabelle angegeben.
Vergleichsbeispiel 5
Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel I wurde unter Verwendung der gleichen Materialien
wie im Beispiel I eine 20%ige Polvurethan-Mellnlalhvlketon-Aufsehlänimung
hergestellt, die 0.1" ο -SOiO -Gruppen enthielt. Die kritische Wassermenge
dieser Aufschlämmung betrug 3. Durch Zugabe von 2.4 Teilen (entsprechend ΧΟ'Ό der kritischen
Menge) Wasser zu der Aufschlämmung wurde eine wäßrige Aufschlämmung hergestellt. Die dabei erhaltene
wäßrige Aufschlämmung wurde auf eine PoIsesterfolie
aufgebracht und unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 geliert und getrocknet.
Die Eigenschaften der dabei erhaltenen Folie sind in der weiter unten folgenden Tabelle angegeben.
N -Gruppen
ίο enthielt und wie im Beispiel 1 hergestellt worder, war.
um das Gewebe mit der Aufschlämmung zu Rillen. Dann wurde das Gewebe durch Haltewalzen, die in
einem Abstand von 0.06 mm voneinander angeordnet Aaren, ausgepreßt. Unmittelbar danach wurde die
wäßrige Aufschlämmung, die - SO2O -Gruppen einhielt
und im Beispiel 2 erhallen worden war. auf das
Gewebe aufgesprüht, und das Gewebe wurde mil Haltewiilzen. die in einem Ab.sland von 0.1 mm voneinander
angeordnet waren, ausgepreßt.
:o Die im Beispiel 1 erhaltene wäßrige Aufschlämmung
wurde auf dieses Gewehe in einer Dicke von 0.45 mm nach dem Trocknen aufgebracht. Dann wurde es
sofort 1 Stunde lang einer Atmosphäre von 35 <." mit einer relativen Feuchtigkeit \on 70".« ausgesetzt.
dann wurde es einer Atmosphäre von 60 C und einer relativen Feuchtigkeit von 50";, 30 Minuten lang
ausgesetzt und schließlich IO Minuten lang bei 130 C
getrocknet. Die Eigenschaften des dabei erhaltenen
folienartigen Materials sind in der weiter unten ΙΌΙ-genden
Tabelle angegeben. Die dabei erhaltene Folie
wies eine gute Geschmeidigkeit und einen guten Griff sowie eine hohe Abschälfestigkeit auf und konnte
durch hohe Frequenzen leicht bearbeitet werden.
Auf das so erhaltene folienartige Material wurde
eine Beschichtungslösung aufgebracht, die ein gefärbtes
Pol\urethan enthielt. Dann wurde sie einer Hochfrequenz-Prägung
und -Pressung bzw. -Faltung unterworfen, und daraus wurden Schuhe hergestellt. Diese
paßten sich gut an den Fuß an und wiesen ein geringes Gewicht und eine gute Haltbarkeit auf.
Als Lederersatz war dieses lederähnliche Material noch besser als Naturleder.
Beispiel Nr. I
Eigenschaften der Polvmerisatlösung
hydrophile Gruppe (Gehalt in 'Vn)
hydrophile Gruppe (Gehalt in 'Vn)
N-Gchalt an Urethangruppen (
Lösungsmittel*)
Konzentration (%)
CA HP.
CA. W.
/ugeset/tes Wasser
figcnschaften des Produkts
scheinbare Dichte**)
scheinbare Dichte**)
Feuehligkeitsdiirchlal.lgcschwindigkcil**!
-N-SO1O
C(JO
(0.051 | (0.1) | (0.1) |
3.5 | 3.5 | 3.5 |
MEK | MEK | Mi-: κ |
20 | 20 | 20 |
0.13 | 0.60 | 0.30 |
50 | 70 | 35 |
35 | 50 | 2X |
(7()"„) | 170" „) | (SO",, 1 |
(T; 0.54 | (V) 0.50 | C\ - 0.61 |
ΓίΓ) 0.379 | ''T/ 0.376 | .2) O.3S2 |
0 9.6 | φ 14.6 | 'X) 7-N |
r2 6.9 | 2 9.7 | 2 : \4 |
23
Fortsetzung
Beispiel Nr I
Beispiel Nr 2
24
Beispiel Nr. \
Eigenschaften des Produkts Erweichungspunkt ( C) dielektrischer Verlustfaktor
Anfärbbarkeil***)
Biegehärte
Abschälfestigkeit Dicke
Eigenschaften der Polymerisatlösung hydrophile Gruppe (Gehall in %)
N-Gehalt an Urethangruppcn ("·«
Lösungsmittel*)
Konzentration (%) CA. H. P.
C.A.W,
zugesetztes Wasser
C.A.W,
zugesetztes Wasser
Eigenschaften des Produktes scheinbare Dichte**)
Feuchtigkcilsdurehlaügcsch
windigkeit**)
Erweichungspunkt ( C) dielektrischer Verlustfaktor Anfärbbarkeit***)
Biegehärte
Abschälfestigkeit Dicke
171 | (b) | 168 | © | 172 | |
0.572 | (C) | O.56S | © | 0.724 | |
(a) | 40 | 32 | |||
Ib) | 42 | 28 | |||
3.1 | © | 3.1 | |||
1.3 | 1.2 | ||||
© | 0.45 | 0.43 | 0.44 | ||
© | 1.45 | 1.43 | 1.44 | ||
Beispiel Nr 4 | Beispiel Nr. 5 | Beispiel Nr. h | |||
- s · | POO | Ρ | |||
(0.1) | (0.1) | ΙΟ. I) | |||
3.5 | 3.5 | 3.5 | |||
MEK | Äthylacetat | MEK*) | |||
Tetrahydrofiirai | |||||
20 | 20 | © | 20 | ||
0.50 | 0.60 | © | 0.40 | ||
40 | 40 | © | 65 | ||
28 | (T) | 32 | 52 | ||
(70%) | © | (80%) | (80%) | ||
0.58 | ©■ | 0.56 | 0.38 | ||
© | 0.380 | © | 0.379 | 0.375 | |
© | 9.3 | 12.5 | 16.2 | ||
© | 6.7 | 9.8 | 10.5 | ||
162 | 168 | 170 | |||
0.718 | 0.612 | 0.654 | |||
© | 0.45 | © | 0.46 | Φ | 0.46 |
© | 1.45 | i.46 | © | 1.46 | |
\ crgleichsheispiel I | \ cmleiehsheispiel 2 | Veri: |
lnach DT-AS 2O(i4 27fi|
Eigenschaften der Polvmcrisatlösuns;
hydrophile Gruppe luehalt in 'Oi | 1CH | 2^'H2 Ot- | 3.5 |
N-Gehali an I rethangruppen l%) | ;, 5 | M E. K | |
Lösungsmittel*) | MEK | I J | |
Konzentralion ('Oi | 20 | ||
CAHP | - I | ||
CAW. | 50 | ||
/ii!:cset/lcs Wasser | |||
0.I3
25
Fortsetzung
Vergleichsbeispiel I
mach I)I-AS :oiM:7(i|
\ ergleiehsbeispiel 2
26
Eigenschaften des Produkts scheinbare Dichte**)
Feuchtigkeilsdurchlaßgeseh windigkeit***)
Erweichungspunkt I C) dielektrischer Verlustfaktor Anfärbbarkeit***)
Biegehärte
Abschälfestigkeit Dicke
0.62 | (JJ 1.18 | |
0.3X1 | ||
φ | 10.2 | CO wi |
6.3 | ||
148 | 172 | |
0.380 | 0.38 | |
(a) | 5 | |
(b) | 3 | __ |
(C) | 7 | |
3.2 | ||
1 -) |
ΠΫ2 0.06 0.14
Vcriileichsbetspiel 4
Eigenschaften der Polymerisatlösung hydrophile Gruppe (Gehalt in 1Ol
(2.0) | |
N-Gehall an Urethangruppen ("O) | 3.5 |
Lösungsmittel*! | MEK |
Konzentration f%) | 20 |
CA. H. P. | 0.60 |
C.A.W. | X |
zugesetztes Wasser | 50 |
Töö | |
Eigenschaften des Produkts | |
scheinbare Dichte**) | 1.24 |
1.28 | |
Feuchtigkeitsdurchlaß | 0.08 |
geschwindigkeit**) | 0.07 |
Erweichungspunkt ( C) dielektrischer Verlustfaktor Anfärbbarkcit***)
Biegehärte
Abschälfestigkeil Dicke
■I MEK = Meth>läih\lketon
"ι (T) Bei der mikroporösen hohe gemessene Wer'.e
'^2J Bei der mikroporösen beschichteten Folie gemessene Werte
***i lal Saurer FarhsiofT.
Ihl Kanonischer Farbstoff
icl Metall enthüllender I arbMolf
\ ergleiehsbeispiel 5
(0.01)
MEK
170%)
Polymerisat des Beispiels
(zum Eintauchen und Beschichten ι Polymerisat des
Beispiels (zum BesprühenI
0.378 7.5
Claims (1)
1. Verfahren zur Herstellung von mikroporösen Polyurethanen in bzw. auf einem Substrat durch
überziehen, Beschichten oder Imprägnieren, das im wesentlichen die folgenden Stufen umfaßt:
(1) Herstellung einer Lösung oder einer Suspension eines Polyurethans in einem organischen
Lösungsmittel mit einem niedrigeren Siedepunkt als 1200C. wobei die Löslichkeit bei
25: C von Wasser in dem organischer. Lösungsmittel 1 bis 50 g je 100 g des Lösungsmittels
beträgt, wobei die Lösung oder Suspension einen Harzfeststoffgehalt von 5 bis 30Ge- '5
wichtsprozent hat und die Harzkomponente zu mehr als 70 Gewichtsprozent ein Polyurethanelastomeres
umfaßt;
(2) Vermischen der erhaltenen organischen Lösungsmittellösung oder -Suspension mit einer
Menge Wasser, die zur Herstellung einer Dispersion fähig ist;
(3) überziehen oder Imprägnieren eines Substrates mit der erhaltenen Dispersion;
(4) Selektive bdampfung des organischen Lo- ■ sungsmittels aus dem überzogenen oder imprägnierten
Substrat bei einer Temperatur nicht höher als 80 C und mindestens 10 C niedriger als der Siedepunkt des niedrigsiedenden
Bestandteils des organischen Lösungs- -10
mittels unter Gclierung der Harzkomponente und
(5) Trocknung des nach Stufe (4) erhaltenen Produktes.
3S
dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete
Polyurethan in (1) aus (A) einem von Polyoxyälhylcnscgmenten freien Polyurethan, welches
eine ionische hydrophile Gruppe in einer Menge von 10 bis 98 Gewichtsprozent der kriti-•chen
Menge der hydrophilen Gruppen im Polyurethan hinsichtlich der Phasenumkehr (wie in
der Beschreibung definiert) enthält, die aus einer der folgenden Gruppierungen besteht:
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4750472 | 1972-05-13 | ||
JP4750472A JPS572739B2 (de) | 1972-05-13 | 1972-05-13 | |
JP224773 | 1972-12-27 | ||
JP224773A JPS4988958A (de) | 1972-12-27 | 1972-12-27 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2324314A1 DE2324314A1 (de) | 1973-11-29 |
DE2324314B2 true DE2324314B2 (de) | 1976-01-29 |
DE2324314C3 DE2324314C3 (de) | 1976-09-09 |
Family
ID=
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE2324314A1 (de) | 1973-11-29 |
FR2190878B1 (de) | 1980-02-15 |
FR2190878A1 (de) | 1974-02-01 |
CA1010728A (en) | 1977-05-24 |
IT987388B (it) | 1975-02-20 |
GB1428531A (en) | 1976-03-17 |
US3895134A (en) | 1975-07-15 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
EHJ | Ceased/non-payment of the annual fee |