DE2324314C3 - Verfahren zur Herstellung von mikroporösen Polyurethanen - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von mikroporösen PolyurethanenInfo
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Description
— p ■— —1
-s-
— C —O —S—O oder —Ρ —Ο
und die Urethanbrücke, ausgedrückt durch die
Formel
—O—C—N—
O H
O H
des Polyurethans 1.5 bis 6,5 Gewichtsprozent Stickstoff,
bezogen auf das Polyurethan, enthält.
3. Verfahren nach Anspruch 1, 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 4000,
Ib) einem organischen Diisocyanat und (c) einer bifunktionellen aktiven Wasserstoffverbindung mit
einem Molekulargewicht von 60 bis 450 besteht, wobei die Urethanbrücke. ausgedrückt durch die
Formel
—O—C—N—
Ί I
O H
in dem Polyurethan 1,5 bis 6,5 Gewichtsprozent Stickstoff, bezogen auf das Polyurethan, enthält.
— N·■
—P1-
-s-
C - O
-S-O
O
O
oder — Ρ —Ο
55
oder (B) einem Gemisch von mindestens 50 Gewichtsprozent
des Polyurethans I A) mit nicht mehr als 50 Gewicht; prozent 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 10 bis 95 Gewichtsprozent der kritischen
Menge an hydrophilen Gruppen in dem Elastomeren hinsichtlich der Phasenumkehr (wie
in der Beschreibung definiert 1 lieg:.
2. Verfuhren nach Anspruch I. dadurch gekennzeichnet,
daß nan als Poh urethan (Al ohne PoIyoxväthvlense«nu:nte
ein Polvurethan verwendet.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer mikroporösen Struktur aus einem Polyurethan
mit verschiedenen verbesserten Eigenschaften, die als Kunstleder verwendet werden kann; sie betrifft insbesondere
ein Verfahren zur Herstellung einer mikroporösen Struktur aus einem Polyurethan mit einer
verbesserten Dampfdurchlässigkeit, einem verbesserten Griff, einem verbesserten Aussehen, einem geringen
Gewicht und einer verbesserten mechanischen Festigkeit und Geschmeidigkeit (Biegsamkeit), Kältebeständigkeit.
Wärmebeständigkeit, Anfärbbarkeit und Hochfrequenz-Verarbcitbarkeit mit einer guten Qualitätsreproduzierbarkeit.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von mikroporösen Polyurethanen.
Gemäß der Erfindung wird ein Verfahren zur Herstellung von mikroporösen Polyurethanen in bzw. auf
nem Substrat durch überziehen. Beschichten oder
nprägnieren geschaffen, das im wesentlichen die lgenden Stufen umfaßt:
1) 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 « je 100 g des Lösungsmittels beträgt, wobei die
Lösung oder Suspension einen^ Harzfeststoffgehalt von 5 bis 30 Gewichtsprozent hai und die
Harzkomponente zu mehr als 70 Gewichtsprozent ein Polyurethanelastomeres umfaßt;
(2) Vermischen der erhaltenen organischen Lösunsismittellösung
oder -s spension mit einer Meniie Wasser, die zur Herstellung einer Dispersion
fähig ist;
(3) überziehen oder Imprägnieren eines Substrates
mit der erhaltenen Dispersion;
|4) Selektive Abdampfung des organischen Lösunsismittels
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 Lösungsmittels unter Gelieruns der Harzkomponente und
(5) Trocknung des nach Stufe (4) erhaltenen Produktes,
und das dadurch gekennzeichnet ist. daß das verwendete Polyurethan in (1) aus (A| einem von Polyoxyäthylensegmenten
freien Polyurethan, welches eine ionische hydrophile Gruppe in ein'.T 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:
40
45
OO O
— C —0 — S—O oder — P-
il ;
oder (B) einem Gemisch 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 10 bis 95 Gewichtsprozent der kritischen Menge an hydrophilen
Gruppen in dem Elastomeren hinsichtlich der Phasenumkehr (wie nachstehend definiert) liegt.
Die Erfinduns betrifft eine Verbesserune des in der DT-AS 2004 276 (die der US-PS 36 66 747
entspricht) beschriebenen Verfahrens. Darin ist ein wirtschaftlich vorteilhaftes Verfahren zur Herstelluni:
einer mikroporösen Struktur mit einer hohen Dampfdurchlässigkeit und einer verbesserten Haltbarkeil
(Dauerhaftigkeit) durch Anwendung der Trockenmethode unter Verwendung einer wäßrigen Aufschlämmung
beschrieben, clic hauptsächlich aus einem organischen Lösungsmittel, einem rolyoxyätbvlensegmcnie
enthaltenden Polyurethan und Wasser besteht. Bei dieser Methode ist die Verwendung eines
Polyurethans mit Polyoxyäthylensegmenten wesentlich. Die dabei erhaltene mikroporöse Struktur weist
gegenüber den früher bekannter, überlegent; Eigenschaften
auf.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung einer mikroporösen Struktur mit weiter
verbesserten Eigenschaften, beispielsweise einer noch besseren Kältebeständigkeit, Geschmeidigkeit,
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, Warmebeständigkeit, Anfärbbarkeit und eine Verarbeitbarkeit mit
hoher Frequenz aufweist.
Das für das Poiyurethan in der Stufe (11 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. Für 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, Methylisobutylketon.
Diäthylketon, Methylformiat, Äthylformiat. n-Propylformiat. Methylacetat, Äthylacetat, lsopropylacetat,
Isobutylacetat, ^ek.-Butylacctat 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 Lösungsmit'el beträgt. Besonders bevorzugte Lösungsmittel sind
Methylethylketon, Diäthylketon. Methylacetat oder Gemische aus Tetrahydrofuran und irgendeinem der
obengenannten Lösungsmittel.
Das in dem erfindungsgcmäßen Verfahren verwendete
Polyurethan besteht zu mehr als 70. vorzugsweise zu mehr als 80, insbesondere zu mehr als 90 Gewichtsprozent
aus den nachfolgend beschriebenen Polyurethanen (A) oder (B):
(A) ein von Polyoxyäthylensegmenlcn freies PoK-urethan.
das eine ionische hydrophile Gruppe in einer Menge von i0 bis 98 Gewichtsprozent der kritischen
Menge der hydrophilen Gruppen im Polyurethan in
bezug auf die nachfolgend definierte Phasenumkehr
rnthält. wobei die hydrophile Gruppe ausgewählt wird
lus der Gruppe
-C-O
-S-O
oder -P-
(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 Polyoxyüthylensegmentc handelt. Beispiele für solche Polymerisate sind Polymerisate
ohne hydrophile Segmente, wie Polyvinylchlorid. Polyvinylidenchlorid, ein Acrylat/Ester-Mischpolymerisat.
Polystyrol, ein Athylenterephthalat Athylenisophthalat-Mischpolymerisat
oder ein Polyester Polyäther-Mischpolymerisat. sowie hydrophile Segmente
enthaltende Polymerisate, wie Celluloseacetat. Äthylcellulose 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 langkettigen Diol eines Polyesters mit einem Molekulargewicht
von 500 bis 4000. (b) einem organischen Diisocyanat und (c) einer bifunktionellcn aktiven
Wasserstoffverbindung mit einem Molekulargewicht von 60 bis 450 besteht, wobei mindestens eine der
Komponenten (a), (b) und (el eine ionische hydrophile
Gruppe aus der Gruppe
— P — — N ■ — — S ·
OO 0
-C-O -S-O oder — Ρ —O
O
enthält und die Urethanbrücke. ausgedrückt durch
enthält und die Urethanbrücke. ausgedrückt durch
—O—C—N—
i! i
O H
O H
des Polyurethans 1.5 bis 6.5 Gewichtsprozent, bezogen
auf das Polyurethan. Stickstoff enthält.
Hin Beispiel für das Polyurethan ohne hydrophile Segmente, das mit nicht weniger als dem Polyurethan
(A) zur Herstellung des Polyurethans (B) verwendet werden soli, ist ein Polyurethan, das aus
(a) einem lan»ketti<icn Diol eines Polyesters ir.it einem
Molekulargewicht von 500 bis 4000. (b) einem organischen Diisocyanat und (c) einer bifunktionellen
aktiven Wasserstoff verbinduüg mit einem Molekulargewicht
von 60 bis 450 besteht, wobei die Urethan-S
brücke, ausgedrückt durch
OC --N-
i' i
O H
1,5 bis 6.5 Gewichtsprozent, bezogen auf das Polyurethan.
Stickstoff enthält.
Der hier verwendete Ausdruck »die kritische Menge an hydrophilen Gruppen im Polyurethan in bezug
κ auf die Phasenumkehr (die manchmal einfach als
CA. H. P. bezeichnet wird)« gibt die maximale Menge (in Gewichtsprozent) der ionischen hydrophilen Gruppen
eines Polyurethans an. die zur Bildung einer Wasser-in-öl-Emulsion. jedoch nicht zu einer öl-in-Wasser-Emulsion
führt, wenn einer Lösung oder Suspension des Polyurethans in einem organischen
Lösungsmittel Wasser zugesetzt wird. Diese maximale Menge kann in Abhängigkeit von verschiedenen
Faktoren, wie z. B. der Zusammensetzung des PoIyurcthans.
den Mengenverhältnissen der Bestandteile desselben, dem Typ des organischen Lösungsmittels
oder der Konzentration des Polyurethans in der Lösung oder Suspension, variieren und kann wie
folgt gemessen werden:
5(X) g einer Lösung oder Suspension eines Polyurethans (X). das eine hydrophile Gruppe (x) in einem
organischen Lösungsmittel (Y) in einer Konzentration (p) enthält, werden in ein mit einem Rührer
ausgestattetes Gefäß gebracht. Während die Tcmpcratur der Lösung oder Suspension bei 30° C gehalten
wird, werden 200 ml Wasser von 30 C mit einer Geschwindigkeit von 10 ml/Min, unter Rühren zugegeben,
um ein gleichförmiges Mischen des Wassers zu gewährleisten. Wenn eine gegebene Menge (bcispielsweise
20 ml) Wasser zugegeben worden ist. wird die Wasserzugabe gestoppt,und die Viskosität (cP)
des Inhalts des Gefäßes wird unter Verwendung eines Viskosimeter vom B-Typ gemessen. Die Beziehung
/wischen der Menge des zugegebenen Wassers und der Viskosität des Inhalts wird in Form eines
Diagramms aufgetragen, wobei man beispielsweise eine Kurve ii erhält, wie sie in der Zeichnung dargestellt
ist. Das Polyurethan (X) mit einem Maximum Mu. wie in der Kurve α dargestellt, kann nicht
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 Öw-Typ wird.
Dann wird der gleiche Test wie oben beschrieben mit einem Polyurethan (X') mit der gleichen Zusammensetzungdurchgeführt,
das jedoch eiiie geringere Menge an hydrophilen Gruppen (x) enthält, und dabei erhält
man beispielsweise eine Kurve b, wie sie in der Zeichnung dargestellt ist. Dieses Polyurethan (X')
weist ebenfalls ein Maximum Mb auf und kann ebenfalls aus den oben angegebenen Gründen nicht
verwendet werden. Außerdem wird der gleiche Test mit einem Polyurethan (X") der gleichen Zusammensetzung
durchgeführt, wobei diesmal jedoch die Menge der hydrophilen Gruppe (x| weiter herabgesetzt wird
Auf diese Weise wird beispielsweise eine Kurve c
wie sic in der Zeichnung dargestellt wird, erhalten.
Dieses Polyurethan IX"). das zur Bildung einer Kurve ohne Maximum führt, kann keine U 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 CA.H.I'. erforderliche Kur\e ist eine
solche, die erhalten wird, unmittelbar bevor die Kurve /) 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 gerinne
re Menuc als das Polyurethan (X) enthält. Dabei
erhalt man beispielsweise eine Kurver/ mit einem
Maximum Λί</. Ferner wird der gleiche Test wie oben durchgerührt mit einem Polyurethan (X"") der gleichen
Zusammensetzung, wobei diesmal jedoch die Menge der hydrophilen Gruppen (x) etwas geringer
ist als diejenige des Polyurethans (X"'). Dies führt beispielsweise zu einer Kurve c. die zur Bestimmung
von C.A.I-I.P. erforderlich ist. Dieser Annäherungsversuch
kann vorher leicht durchgeführt werden.
ίο Auf diese Weise kann die CA.H.P. des Polyurethans
(Xi, das die hydrophilen Gruppen (x) in bezug auf seine Lösung oder Suspension in dem
Lösungsmittel (Y) in einer Konzentration (p) enthält, durch die folgende Gleichunn bestimmt werden:
,. . II ρ _ Menge der hydrophilen Gruppen (x) im Polyurethan (X"")
Gewicht des Polyurethans (X"
100.
Das Polvurethanclastomere (Al kann leicht hergestellt
werden, beispielsweise nach einem Verfahren, bei
dem aus einem in Wasser unlöslichen, langkeiligen Diol und einem molaren f'bersehuB an einem In drophoben
organischen Diisoeyanat ein im wesentlichen
mit endständigen lsocyanatgruppcn versehenes Präpolymerisat gebildet und das Präpolymerisat einer
Keltenverlängerungsreaktion in einem Lösungsmittel unterworfen wird, in dem mindestens eine der Komponenten
organisches Diisoeyanat. langkettiges Diol. Kcttenverlängerungsmittel und Kndbloct· icrungsmittel
eine Verbindung ist. die in der Lage ist. die oben beschriebene ionische hydrophile Gruppe zu
bilden.
Beispiele für otganische Diisocyanatverbindungcn.
die zur Herstellung des Polyurethanclastomercn (Al verwendet worden sein können, sind 4.4'-Diphenylmethandiisocyanat.
U-Xylylendiisocyanat. 1.4 -Xylylendiisocyanat.
2.4-Toluylendiisocyanat. 2.6-Toluylendiisocyanat,
1.5 - Naphthylendiisocyanat. m - Phenylcndiisocyanat
oder p-Phenylcndiisocyanat.
Beispiele für in Wasser unlösliche, langkeitige
Dioic sind Poivälhylenadipat. Polyäthylcnpropyler,-adipat
(Äthylen Propylen-Molverhältnis = KX) 0 bis SO 20). PoKäthylenbutylenadipat. Polydiäthylcnadipat.
Polybutylenadipat. Polyäthvlensuccinat. PoIybutylcnsuccinat.
Polyäthylcnsebaeat oder PoIybutylensebacat. die alle ein Molekulargewicht von
500 bis 4000 haben und praktisch endstiindige Hydroxylgruppen aufweisen.
Bezüglich der obengenannten Eigenschaften des irr.
errmdungsgemäßen Verfahren verwendeten organischen Lösungsmittels ist es bevorzugt, aliphatische
Glykole mit 2 bis 10 Kohlenstoffatomen als in Wasser unlösliches Keitenverlängerungsmitiel zu verwenden.
Beispiele für aliphatische Glykole sind Äthylenglykol. Propylenglykol. 1.3-Propandiol. Diäthylenglykol.
1,4-Butadiendiol. 1.6-Hexandiol. 1.8-Octandioi oder
1,10-Decandiol. Es kann auch eine Kombination eines
solchen Glykols mit einer bifunktionellen Ammoverbindung 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 Äthylendiamin. Propylendiamin. Trimethylendiamin. Tetramethylendiamin. Hexamethylendiamin, Decamethylendiamin. m-Xylylendiamin. p-Xylylendiamin. Ben-
z.idin. 4.4-Diaminodiphenylmethan, m-Phenylendiamin.
Hydrazin. Methylhydrazin oder Aminoessigsiiurehydraz.id.
Bei dem Keticnverlängerungsmittcl. das in der
Lage ist. hydrophil zu werden, kann es sich beispielsweise um die folgenden Verbindungen (1) bis (5) handeln:
(1) Verbindungen, die zwei Hydroxygruppen und eine Carbonsäuregruppe enthalten, wie Dihydroxymaleinsäure.
Dihydroxyfumars.iure. Weinsäure.
2.6 - Dihydroxybcnzoesäure. Protokatechusäure.
ι - Resorcylsäure. ; - Rescreylsäure. Hydrochinon-2.5-dicarbonsäure,
4.6-Dihydroxyisophthalsäure oder 2.S-Dihydroxy na ph thoesä ure (31
(2i Verbindungen mit zwei Hydroxygruppen und einer Sulfonsäureiiruppe. wie 1,7-Dihydroxynaphthalinsulfonsäure
- (3). 1.8 - Dihydroxynaphthalindisulfonsäurc - (2.4). Chromotropsäure. Pentaerythrit
- bis - benzosulfonat oder Glycerin - monomethansulfonat.
(?) Phosphine, wie Diäthyl - .-; - hydroxyäthylphosphin.
Methvl - bis - ,; - hydroxyäthylphosphin. 1 ris -,; - hvdroxymethylphosphin. Bis - (■/ - hvdroxyisopropyDphosph
nsäure. Hydroxyalkanphosphinsiiure oder Phosphorsäure-bis-glykolester.
(4i Thioäther. wie Thiodiäthanol. Thiodibutanol.
Diisopropanol - i2) - sulfid. Dihydroxydihexylsulfid.
Diaminodipropyisultid. Bis - (.; - hydroxy -,; - phcnyläthyllsuHid.
5 - Methylthioglycerin. Thiodiglykolsäure.
Sulfid -,;- dipropionsäure oder Sultid - .<
- dibuttersäure, oder
(5i Amine. Verbindunt:en mit zwei Kohlcnstoffaiomen
und mindestens einer tertiären Aminogruppe. wie N-Methyidiüthanolamm. N-Butyldiäthanolamin.
N-Oleyldiäthanolamin. N-Cyclohexyldiäthanolamin.
N - Methyldiisopropanolamm oder N,N - Dihydroxyäthylanihn
Als geeigneter Salzbildner für die Verbindungen der Gruppen (1) und (2) ist eine organische oder
anorganische Base, wie Natriumhydroxyd. Kalium
hydroxydL Kaliumcarbonat, Natrium bicarbonate
Ammoniak, ein primäres, sekundäres oder tertiäres Amin geeignet. Für die Verbindungen der Gruppen (3)
und (4) wird als Salzbildncr ein Alkylienmgsmittel verwendet. Beispiele für geeignete Alkylierungsmittel
sind Methylchlorid. MethylbromiA Butylbromid. Dimethylsulfat, Diäthylsulfat, Benzylchlorid, p-NitrobenzylchloricL Benzylbromid, ÄthylencMorhydTin,
Äthylenbromhydrin. Epichlorhydrin. Äthylenoxyd,
609637/237
Propylenoxyd. Brombutan oder p-Toluolsulfonsäureester.
I7Ur die Verbindungen der Gruppe (5) kann als
Sulzbildner eine organische oder anorganische Saure, eine reaktives Halogen enthaltende Verbindung oder
der entsprechende Ester einer starken Säure verwendet werden.
Das Kettenverlängerungsmitte!, das in der Lage ist. hydrophil /u 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.
Sulfonsäurc. eine Phosphid- oder eine Sulfonidgruppierung enthält. Ein Polyol. das in der Lage ist.
zu einer hydrophilen Gruppe zu werden, in beispielsweise ein Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen,
dor aus dem oben angegebenen Diol und einer Dicarbonsäure gebildet wird, hs ist auch möglich,
in die Polyurelhanmolekülkette eine Gruppe einzuführen, die in der Lage ist. als Alkylierungsrnitld
zu fungieren und dann unter Verwendung eines Phosphids oder Sulfonids ein Salz /u 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
4(X)O. die ein aliphatisch gebundenes reaktives HaIogenatom
enthalten, die eine tertiäre Aminogruppe enthaltenden Polyester, die ein tertiäres Aminsal/
enthaltenden Polyester und die ein quaternäres Aminsal/ enthaltenden Polyester. Bei der Diisocyanatverbindung.
die eine hydrophile Gruppe oder eine Gruppe c.ithält. die zu einer hydrophilen Gruppe
werdei kann, kann es sich beispielsweise handeln um Bis - chlormethyldiphenylmethandiisocyanat. 2.4 - Diisocyanaioben/ylchlond
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 werden durch Ouatcrnisierung mit mindestens
einer basischen Verbindung mi; einer tertiären
Aminogruppe. die mit dem Halogenaiom vein Trimethyiamin.
Triethylamin.Tributylamin. Pyridin oder
Triethanolamin unter Quaternisierung reagieren kann.
Der Gehalt an hydrophilen Gruppen (oder die Stärke der Hydrophilie) des von Polyoxyäthylensegmenten
Ireien Polyurethans (A). das die oben beschriebenen ionischen hydrophilen Gruppen enthält,
kann in Gewichtsprozent der in dem Polymerisat enthaltenen ronischen 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 groß ist, wandelt sich die Polymerisatlösung oder -aufschlämmung von einer Emulsion vom w/O-Typ in eine
solche vom U/w-Typ (wäßriger Latex) um, wodurch *s unmöglich wird, die gewünschte mikroporöse Folie
Za erhalten.
Die Menge der zur Erzielung der gewünschten mikroporösen Struktur erforderlichen hydrophilen
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 beispielsweise
bei einer 20%igen Methyläthylketonlösung eines Polyurethans, dessen Urethangruppe 3.5% Stickstoffenthält,
die Menue an hydrophilen Gruppen 0,01 bis 0.! 3% für
ίο 0.04 bis 0,39",,, für
0.05 bis 0,49% für S . 0.03 bis 0.29% Tür
-COO . 0.06 bis 0.59% für SO2O 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 Ausgangsmaterialien
sclbn eine ionische hydrophile Gruppe enthalten:
(2) ein Verfahren, bei dem nach der Polymerisationsreaktion
eine ionische hydrophile Gruppe gebildet wird:
(3) ein Verfahren, bei dem sowohl die Polymerisationsreaktion
als auch die Reaktion zur Bildung einer ionischen hydrophilen Gruppe gleichzeitig durchgeführt
werden. Die Wahl dieser Verfahren hängt von den Eigenschaften der Ausgangsmaterialicn und
der Polvmerisationsreaktionsgeschwindigkeit ab.
Ein Polyurethan (A) fungiert für das zur Herstellung
des Polyurethans (B) und der anderen, zusammen mit dem Elastomeren (A) oder (B) zu verwendenden
Polymerisate verwendete hydrophobe Polyurethan wie ein Emulgiermittel Das Polyurethan, das in der in
der Stufe (Π des erfmdungsgenvißen Verfahrens hergestellten
Lösung oder Suspension enthalten ist. ent-
hält mehr als 50 Gewichtsprozent des Polyurethans (A). Natürlich kann das Polyurethan auch allein aus dem
Polyurethan (A) bestehen.
Das Polyurethan ^as l"^·"^ ^v^^^r^^ilen Senrncntc
enthält und mit dem Polyurethan (A) in einer Menge
4S von nicht mehr als 50 Gewichtsprozent zur Bildung
des Polyurethans (B) verwendet werden kann, kann aus der gleichen Kombination von Rcaktanten. wie
oben beschrieben, hergestellt sein, wobei diese jedoch
diesmal keine hydrophile Gruppe oder ein Derivat
davon enthalten. Da ein solches Polymerisat aus hydrophoben Struktureinheiten besteht, kann eine
stabile Dispersion auch dann nicht gebildet werden, wenn mit einer Lösung oder Suspension dieses
Polymerisats in dem obengenannten Lösungsmittel
Wasser gemischt wird. Wenn jedoch dieses Polymerisat in Form einer Mischung mit dem obigen Polyurethan (A) in der oben angegebenen Menge verwendet wird, wird der hydrophobe Rest des Polyurethans (A) mit dem keine hydrophilen Segmente
enthaltenden Polyurethan verträglich,und auf Grund
der hydrophilen Gruppe des Polyurethans (A) wird Wasser stabil dispergiert unter Bildung einer ausgezeichneten Beschichtungs- oder Imprägnierungsdispersion.
Die in der Stufe (1) des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellte organische Lösungsmittellösimg odei
-suspension des Polyurethans wird mit Wasser in einei Menge von 10 bis 95 Gewichtsprozent der kritischen
3
Menge von Wasser zur Herstellung einer Dispersion
gemischt. Der hier verwendete Ausdruck »kritische Menge von Wasser (C.A.W.)« hat die folgende
Bedeutung:
Wenn eine Lösung oder Suspension des Polyurcthans
(A). das IO bis 98 Gewichtsprozent, bezogen
auf CA. H. P.. einer ionischen hydrophilen Gruppe enthalt, mit Wasser gemischt wird, nimmt die Viskosität
der Mischung mit zunehmender Menge an zugesetztem Wasser zu. Wenn die Wassermenge einen
bestimmten Wert erreicht, geliert die Harzkomponente
einschließlich des Polyurethans (A) oder das Wasser wird aus der Mischung freigesetzt. Der
Punkt, an dem diese Gelierung oder Wasserabtrennung auftritt, wird als kritischer Punkt bezeichnet.und is
die Wassermenge, die zugegeben wird, bis dieser Punkt erreicht worden ist. wird als kritische Menge
des zugegebenen Wassers (abgekürzt CA. W.I bezeichnet. Die zugegebene Wassermenge wird in Gramm
pro KK) g der organischen Lösiingsmillellösung oder -suspension des Polyurethans ausgedrückt. Der kritische
Punkt kann einfach dadurch bestimmt werden, daß man die Abtrennung von Wasser auf der
Oberfläche der Dispersion mit dem bloßen Auge feststellt. :s
Lrfindungsgemäß wird eine Dispersion hergestellt
durch Zugabe von Wasser zu einer Lösung oder Suspension des oben erwähnten Polyurethans in
dem organischen Lösungsmittel. Unter dem hier verwendeten Ausdruck »Suspension« ist ein System
in dem organischen Lösungsmittel zu verstehen, das ein opakes Aussehen annimmt, weil das Polyurethan
nicht λollstiinditi in dem organischen Lösungsmittel
gelöst wird, sondern darin teilweise in Form von unlöslichen Partikeln enthalten ist. Der hier verwen- i>
(Jete Ausdruck »Dispersion« betrifft ein System, in
dem das zugesetzte Wasser in eine mindestens teilweise in der Lösung oder Suspension des Polyurethans
in dem organischen Lösungsmittel dispergierten Zustand vorhanden ist.
Das der resultierenden organischen Lösungsmiltellösunii
oder -suspension in einer Menge von 10 bis 95 Gewichtsprozeni der kritischen Menge Wasser
zugesetzte Wasser wird durch den synergistischen Effekt des sowohl eine hydrophile Gruppe dis auch
eine hydrophobe Gruppe enthaltenden Polyurethans (A) und des Lösungsmittels mit einem begrenzten
Lösungsvermögen in der Dispersion sehr stabil festgehalten. Die Dispersion nimmt ein weißkremefarbenes
Aussehen an. was klar zeigt, daß das Wasser durch das spezifische Polyurethan (A) emulgiert
und dispergiert wird. Wenn die Menge des zur Bildung der Dispersion zuzusetzenden Wassers weniger
als 10% C.A.W, beträgt, wird eine Folie mit einer hohen Dichte und einer gewissen Transparenz erhal-
ten, und es ist schwierig, die gewünschte mikroporöse Folie herzustellen. Wenn sie 95% C.A.W, übersteigt,
ist die erhaltene Dispersion instabil und hat eine große Neigung, das Wasser freizusetzen.
Zum Miscben der Lösung oder Dispersion mit Wasser in der Stufe (2) werden verschiedene Einrichtungen
verwendet; dazu gehören:
(1) Einrichtungen, mit deren Hilfe es möglich ist. der resultierenden organischen Lösungsmittellösung
oder -suspension ansatzweise Wasser zuzugeben;
(2) Einrichtungen, mit deren Hilfe es möglich ist, die resultierende organische Lösungsmittellösung oder
-suspension kontinuierlich mit Wasser zu mischen.
Unabhängig von der angewendeten Mischmethode besieht ein Vorteil darin, daß nicht leicht eine lokale
Koagulation des Polymerisats auftritt, wenn Wasser zugegeben wird, weil das verwendete Lösungsmittel
ein begrenztes Wassersolubüisierungsvermögen besitzt. Der Dispersion können bekannte Zusätze, wie
Farbstoffe, Pigmente, Weichmacher, Vernetzungsmittel, Stabilisaloren oder Füllstoffe, zugesetzt werden,
sofern durch die Zugabe das Dispersionssystem nicht zerstört wird. Die Dispersion enthält in der Regel 3 bis
28. vorzugsweise 8 bis 20 Gewichtsprozent Feststoffe.
In der nächsten Stufe des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird ein Substrat mit der erhaltenen Dispersion beschichtet oder imprägniert. Es können verschiedene
Substrate verwendet werden, darunter auch viele Arten von gewebten oder gewirkten Geweben, nicht-
«lewebten Geweben und ähnlichen Materialien, je
nach dem vorgesehenen Verwendungszweck des Endproduktes. Außerdem können sogenannte imprägnierte
Substrate, hergestellt durch Imprägnieren der obengenannten Substratmaterialicn mit Harzen,
verwendet werden.
Wenn ein geeigneter Schichtträger als Substrat verwendet und beschichtet wird und der Träger nach
dem Abdampfen und Trocknen abgezogen wird, kann eine mikroporöse Folie, die als Oberfläche
eines Kunstleders verwendet werden kann, erhalten werden. Bei dem Träger kann es sich um einen
Ku.istsioffilm. ein mit Silikon beschichtetes Papier,
eine Glasfolie, eine Metallplatte oder eine Metallfolie handeln.
Das Aufbringen der Dispersion auf das Substrat kann bewirkt werden durch Eintauchen, Beschichten
mit einer Rakel, Walzenbeschichten. Aufgießen. Aufsprühen oder auf irgendeine andere bekannte und
geeignete Art und Weise. Der hier verwendete Ausdruck »Beschichtung oder Imprägnierung« bezieht
sich nicht nur auf die Einheitsbcschichtung und -imprägnierung, sondern auch auf einen solchen Vorgang,
bei dem das Beschichten unmittelbar nach dem Imprägnieren des Substrats, während der selektiven
Verdampfung des organischen Lösungsmittels oder nach dem Trocknen durchgeführt wird.
Wenn die Stufe (3) entsprechend der zuletzt genannten Ausfiihrungsform durchgeführt wird, wird die
Stufe (3) vorzugsweise in zwei Schritten durchgeführt, wobei der erste Schritt in einer Imprägnierung eines
Substrats mit der erhaltenen Dispersion und der zweite Schritt in einer Beschichtung des imprägnierten
Substrats mil einer Dispersion besteht, die ein anderes Polyurethanelastomeres (A) mit einer ionischen hydrophilen
Gruppe mit der entgegengesetzten Polarität wie das lon der hydrophilen Gruppe des in der in
Stufe (2) hergestellten Dispersion enthaltenen Polyurethans (A) enthält. Dadurch, daß man das beschichtete
und imprägnierte Substrat der selektiven Verdampfung in der Stufe (4) unterwirft, wird die Haftung
zwischen der imprägnierten Schicht und der Uber- zugsschicht fester, und die Beständigkeit gegen Trennung zwischen den Schichten kann weiter verbessen
werden. Diese weitere Verbesserung kann erziel· werden durch Auswahl eines anderen Polyurethans (A
mit einer anionischen hydrophilen Gruppe als Be Schichtungsdispersion, wenn das Substrat mit eine;
ein Polyurethan (A) mit einer kationischen hydro philen Gruppe enthaltenden Dispersion imprägnier
wird, und durch Verwendung einer ein Polyurethan (A mit einer kationischen hydrophilen Gruppe enthal
5
tcndcn Dispersion, wenn eine ein Polyurethan (Al mit
einer anionischen hydrophilen Gruppe enthaltende Dispersion zum Imprägnieren des Substrats verwendet
wird. Zu diesem Zeitpunkt wird bevorzugt nach der vollständigen Imprägnierung des Substrats Ivorzugsweise
eines nichtgewcbten Gewebes! mit der Dispersion
die Menge der Dispersion auf nicht mehr als SO".',, des gesättigten Flüssigkeilsgehaltes eingestellt.
Der hier verwendete Ausdruck »gesättigter Flüssigkeitsgefüllt'«
bezieht sieh auf die Menge an Dispersion, die in die Hohlräume /wischen den Fasern des
Substrats eingefüllt werden kann, und sie kann durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden:
Gesättigter Flüssigkeitsgefüllt - Il "'" ) h s ■ <Λ
t Ij1 ,
in der "s das spezitische Gewicht der wäßrigen
Dispersion. >■„ die Schüttdichte des Substrats. ,,,- die
Dichte der das Substrat aufbauenden Fasern, /i die Dicke des Substrats und χ die Oberflächengrölk' des
Substrats bedeute!.
Wenn es demgemäß erwünscht ist. das Substrat
bis zu einem Grad von SO",, des gesättigten Ilüssigkeitsgehaltes
auszupressen, kann es ausgepreßt werden, bis sich seine Dicke auf NO" n vermindert hai.
wobei man davon ausgeht, daß sich die Obcrflächengröße
des Substrats vor und nach dem Auspressen nicht voneinander unterscheiden.
In der nächsten Stufe des ertindungsgemäßen Verfahrens wird das organische Lösungsmittel seleklh
von dem beschichteten oder imprägnierten Substrat bei einer Temperatur von nicht mehr als SO C und
mindestens 10 C unterhalb des Siedepunktes (des Siedepunktes des Lösungsmittels selbst, wenn das
verwendete organische Lösungsmittel nur aus einer Lösungsmittelart besteht (des am niedrigsten siedenden
Bestandteils des organischen Lösungsmittels abgedampft,
wobei die Harzkomponente geliert Nach dieser Stufe wird das Produkt getrocknet.
Bei der selektiven Verdampfung muß das Lösungsmittel selektiv abgedampft werden, während 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 mii der Abdampfung des organischen Lösungsmittels viel Wasser verdampft
wird, wird die Harzkomponenie 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 zu schnell verdampft, und es besteht die Gefahr, daß für das
bloße Auge sichtbare Makroporen in der auf das Substrat aufgebrachten Dispersionsschicht 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 eine; Geschwindigkeit von weniger als 100 g nr.
Min. durchgeführt. Gemäß einer bevorzugten Ausrührungsform wird die selektive Verdampfung des
Lösungsmittels in der Weise durchgeführt, daß die Verdampfung bei einer Geschwindigkeit von weniger
ίο als 20 g nr Min. durchgerührt wird, bis mindestens
10 Gewichtsprozent des Lösungsmit'els verdampft sind, und dann wird die Verdampfung mit einer
höheren Geschwindigkeit, jedoch mit einer solchen von weniger als 100 g, nr Min. fortgesetzt.
is Die zur selektiven Verdampfung erforderliche Zeit
muß mindestens lang genug sein, damit die auf das Substrat aufgebrachte gesamte Dispersion den Gelierungspimkl
erreicht, linier dem hier verwendeten Ausdruck »Gelierimgspunkt« ist der Punkt zu ver-
:o stehen, an dem mindestens 70 Gewichtsprozent des
ursprünglich in der Dispersion enthaltenen Lösungsmittels verdampft und die Harzkomponente der
Dispersion koaguliert ist. Unter dem Gelicrungspunkt ist insbesondere der Punkt zu verstehen, an dein
die I larzkomponente in der auf ein Substrat mit einer F'olien- oder PlaHenform 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
i«. Trocknen derselben ohne Behandlung mit einem
Koagulalionsbad erhalten werden kann, obwohl oine
geringe Menge des organischen Lösungsmittels noch darin verbleibt. In der Troeknungsstufe wird das
zurückbleibende Lösungsmittel zusammen mit Wasscr entfernt. Die Trocknung wird in der Regel 5 bis
30 Minuten lang bei 60 bis 120C 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 be-
einirächtigt 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 Lösungsmittel«
mit Wasser in Kontakt zu bringen. Durch der Kontakt mit Wasser ist es möglich, Störungen zi
verhindern, die zum Zeitpunkt der Verbindung zwi
sehen dem Substrat und dem imprägnierenden Han auftreten können. Da dieser Kontakt zu einer vor
zeitigen Koagulation der Dispersion führt, kam außerdem die Wanderung des Lösungsmittels zun
Zeitpunkt dieser Verdampfung verhindert werden Auf diese Weise ist es möglich, der mikroporös«
Struktur eine solche Geschmeidigkeit zu verleihen die nicht zu erwarten war. Da das verwendet!
3760
Lösungsmittel eine gcinge wechselseitige Löslichkeit
in Wasser aufweist, ist das Wasser in der Dispersion im dispensierten Zustand vorhanden. Wenn nun das
mit der Dispersion imprägnierte Substrat mit Wasser in Kontakt kommt, wird dei dispergierte Zustand
der Dispersion, insbesondere an der Oberfläche des Subs-rats, zerstört.und als Folge davon wird /wischen
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 betragen.
Der Kontakt mit dem Wasser kann nach verschiedenen Verfahren, beispielsweise durch Eintauchen
oder Aufsprühen, hergestellt werden.
Es können natürliche und oder synthetische Stapelfasern der Dispersion zugesetzt werden. Beispiele für
bevorzugte Stapelfasern sind solche aus Nylon. Rcyon. Acetatseide. Polyacrylal. Polyvinylchlorid oder Polyester,
die alle eine Feinheil (Tiler) von weniger als 3 Denier und einer Faserlänge von 1 bis 10mm
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 Struktur mit einer besseren Dampfdurchlässigkeit und Hallbarkeit
und auch einem lederartigen Griff und einem für verschiedene Zwecke ansprechenden Aussehen
herzustellen.
Gewünschtenfalls kann ein Decküberzug auf die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte
mikroporöse Struktur aufgebracht werden. Der Decküberzug kann aus einem Harz. z. B. einem Polyurethan.
Polyacrylat. PoIv vinylchlorid. Polyimid.
Polyester oder Cellulose, hergestellt werden. Durch
das erfindungsgemäße 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 niehtgewebten Gewebes oder eines ähnlichen Materials
als Substrat hergestellte mikroporöse Struktur als solche oder nach der Vereinigung mit anderen lolienmateriahen
verwendet werden. Gewünschtenfalls 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 l'mfange bei der Herstellung von Kleidern. Taschen und Schuhoberledern
als Lederersatz verwendet werden.
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand \on Beispielen näher erläutert. Alle darin angegebenen
Teile und Prozentsätze beziehen sich, wenn nichts anderes angegeben ist. auf das Gewicht. Die m
den folgenden Beispielen angegebenen Daten für die Eigenschaften der erlindungsgemäß hergestellten Produkte
wurden nach den nachfolgend angegebenen Verfahren bestimmt
I. Schiiudiehte
Dieser Wert wurde erhalten durch Division de ν
Gewichtes m Gramm einer I oh- mit Liner ( iröße von
10 .-· Idem durch das Volumen in k ubikzentimetei.
errechnet au*· dei Dicke, gemessen gemäß JIS-H-7N)1'
(.US - Japanese Industrial Standard»-!
2. Bruchfestigkeit und Bruchdehnung
Diese Werte v.urden gemäß J1S-K-6301 bestimmt s 3. Abschälfestigkeit
Diese Werte v.urden gemäß J1S-K-6301 bestimmt s 3. Abschälfestigkeit
Diese Werte wurden gemäß J1S-S-5O17 bestimmt
4. Dampfc.urchlässigkeiisgesch windigkeit
Diese Werte v.urden gemäß J1S-K-6549 bestimmt 5. Biegsamkeit (Biegehäne)
Diese Werte v.urden gemäß J1S-K-6549 bestimmt 5. Biegsamkeit (Biegehäne)
Ein Teststück einer Länge von 9 cm und einei Breite von 2.5 err wurde aus der nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren erhaltenen mikroporösen Struktui
is ausgeschnitten. Ein Testständer mit einer Halteeinrichtung
auf seiner Oberfläche wurde horizontal angeordnet. Ein Ende des Teststückes in Längsrichtung
wurde bei einem Punkte 2 cm von dem Ende entfernt in die Halteeinrichtung eingeführt und in
bezug auf die Oberfläche des Testständers vertikal daran fixiert. Auf den Punkt. 2 cm von dem anderen
Ende entfernt, v.'urde eine Kraft ausgeübt, um das
Teststück in eine L-förmige Konfiguration zu biegen. Der Abstand zwischen der Oberfläche des Testständers
2s und dem Punkte. ; uf den die Kraft ausgeübt wurde,
wurde bei 4 cn" gehallen. Dieser Zustand wurde 5 Minuten lang beibehalten und dann wurde das
Teststück von der angewendeten Kraft befreil. Die Rückstoßkraft (f). die auftrat, wenn das Teststück
einspannt wurdi.\ wurde gemessen und der W;ert
der Rückstoßkraft pro Einheitbreite des Teststückes wurde wie folgt errechnet:
Biegsamkeit (Biegehärte) = F 2.5 (gern).
?s 6. Dielektrischer Verlustfaktor
Der dielektrische Verlustfaktor wurde gemäß ASTM D-150-68 gemessen unter Verwendung einer Vorrichtung
mit einer wechselseitigen Induktionsbrückt bei einer Temperatur von 25 C und einer Frequenz
von 10" Zyklen Sek.
7. Anfärbbarkeit
Diese wurde ausgedrückt durch die Sättigungsmenge des fixicrlen Farbstoffes (mg Farbstoff g Polyurethan
mit mikroporöser Struktur), die gemessen wurde, wenn die mikroporöse Struktur durch Eintauchen
angefärbt wurde unter Verwendung eines sauren basischen oder eines ein Metall enthaltenden Färbstoffes
unter den folgenden Bedingungen:
saurer Farbstoff = Cl. Acid Blue 127,
kationischer Farbstoff = C. 1. Basic Blue 5.
Metall enthaltender Farbstoff = Cl. Acid browr 75.
saurer Farbstoff = Cl. Acid Blue 127,
kationischer Farbstoff = C. 1. Basic Blue 5.
Metall enthaltender Farbstoff = Cl. Acid browr 75.
S5 Hilfsmittel
Ammoniumsu fai (im Falle der Verwendung eine«
sauren Farbstofes). Essigsäure (im Falle der Verwendung eines hasischen Farbstoffes). Natriumsulfai
fio (im Falle der Verwendung eines metallhaltigen Farbstoffes).
Färbeflotte = I : 50. Färbetemperatur = 75 C
Die folgender Beispiele und Vergleichsbeispielc sollen die Erfind Jim näher erläutern.
H e 1 s ρ 1 e I 1
I1M I eile Pol· esterulvkol mit einem Molekulargewicht
von 17IO und 0.08% Stickstoffatomen, da;
aus Adipinsäure. Alhvlenglykol und N-Methyldi-
ethanolamin hergestellt worden war, und 100Teile
Diphenylmethandiisocyanet wurden in 73 Teilen Methylethylketon gelöst, und die Lösung wurde
1' 2 Stunden lang unter Rühren bei 70 C gehalten.
Dann wurde eine Lösung von 25 Teilen 1,4-Buiandiol 5
in 140 Teilen Methyläthy'keion bei 50 C zugegeben.
Nach 30 Minuten wurde die Lösung wieder bei 70 C gehalten und während die Lösung mit 1065Tcilen
Methylethylketon verdünnt wurde, wurde Benzylchlorid zugegeben, um das in dem Polyesterrest enthaltene
Stickstoffatom zu alkylicren. Nach 4 Stunden wurde eine Methyiäthylketonaufschlämmung 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 Polyurelhanaufschlämmung. 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 Schien! auf die Oberfläche
einer Polyesterfolie aufgetragen und einer Atmosphäre von 35 C mit einer relativen Feuchtigkeit (RH) von
70"ο 1 Stunde lang ausgesetzt und dann 15 Minuten
lang bei 130 C wärmebehandelt. Die dabei erhaltene weiße Polyureihanfolie 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.
Ein I mm dickes nichtgcwebtes Gewebe aus PoIvüihvlenterephthalatfasern
wurde in die oben erhaltene wäßrige Aufschlämmung eingetaucht und bis zu einer Dicke von 1 nim ausgepreßt, um das Gewebe mit
der wäßrigen Aufschlämmung bis zu einer Trockenschichtdicke bis /u 0.45 mm zu überziehen. Das
beschichtete Gewebe wurde I1 , Stunden lang einer
Atmosphäre von 35 C und 70°ο 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 Lederersat/. Wenn das folienartige Material 8 Sekunden lang mit einer hohen
Frequenz bei 5MHz Sekunden behandelt und unter einem Druck von 5 kg cm2 gepreßt wurde, wurden die
Einzelfasern des folienartigen Materials fest miteinander verbunden. Die Eigenschaften des dabei
erhaltenen fohenartigen Materials sind in der weiter unter folgenden Tabelle angegeben.
0.6 Teile Natriumisocyanat wurden unter Rühren zu einer Lösung von 194 Teilen Polyäthylenadipat
mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1730 und 101 Teilen Diphenylmethandiisocyanat in
74 Teilen Methylathylketon 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 Methylathylketon bei 50 C zugegeben. Nach 30 Minuten wurde die Mischung erneut bei
70 C gehalten und mit 1066 Teilen Methylathylketon
verdünnt. Nach 4 Stunden erhielt man eine 20" »ige Aufschlämmung von Polyurethan mit einer
SO,Na-Gp.ippe. die bei 70 C eine Viskosität von
86OcP hatte. Die C.A.H.P. dieser Aufschlämmung betrug0.6"·... ausgedrückt durch den SO2O -Gehalt.
Die kritische Menge des dieser Aufschlämmung zuueset/ten
Wassers belruti 70 Teile auf 100 Teile der
Ijrethanaufschlämmung. 50 Teile (entsprechend 70% der kritischen Menge des zugesetzten Wassers) Wasser
wurden zu 100Teilen dieser Aufschlämmung unter Rühren mit einem Mixer zugegeben unter Bildung
einer weißen, kremartigen, stabilen, wäßrigen Auf
schlämmung. Unier 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 lederähnlichen
Folie sind in der folgenden Tabelle angegeben.
195 Teile Polyäthylenadipat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von 1730.100 Teile Diphenylmethandiisocyanat.
0.S Teile Kaliumturtrat und 25 Teile 1,4-Butandiol wurden in Methylathylketon
auf die gleiche Weise wie im Beispiel 2 miteinander umgesetzt unter Bildung einer 20%igen Aufschlämmung
von Polyurethan in Methylethylketon mit einer - COOK -Gruppe, die eine Viskosität bei 70 C
von 17OcP aufwies (die C.A.H.P. betrug 0,30%, bezogen auf den -COO -Gruppengehalt). Die kritische
Menge des dieser Aufschlämmung zugesetzten Wassers betrug 35. und bei Verwendung von 80% der
kritischen Wassermenge wurde auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 eine wäßrige Aufschlämmung hergestellt.
Auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 wurden unter Verwendung dieser wäßrigen Aufschlämmung
eine mikroporöse Folie und ein durch Imprägnieren beschichtetes Substrat hergestellt. Die
Eigenschaften dieser Produkte sind in der weiter unten folgenden Tabelle angegeben.
194 Teile Polyesterglykol mit einem Molekulargewicht von 1710. das 0.17% Schwefelatome enthielt
und aus Adipinsäure. Älhylenglykol. Thiodiäthanol und Benzylchlorid hergestellt worden war, 101 Teile
Diphenylmelhandiisocyanat und 26 Teile 1.4-Butandiol
wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 2 in Methylathylketon miteinander umgesetzt unter
Bildung einer 20%igen Polyurelhan-Methyläthylketon-Aufschlämmung mit einer —S" -Gruppe. Die
kritische Menge des" dieser Aufschlämmung zugesetzten
Wassers betrug 40 (die C.A.H.P. betrug 0,8, bezogen auf den -S -Gruppengehalt). Unter Verwendung
von 70% Wasser, bezogen auf die kritische Wassermenge, wurde auf die gleiche Weise wie im
Beispiel 1 eine wäßrige Aufschlämmung hergestellt. Unter Verwendung dieser wäßrigen Aufschlämmung
wurden eine mikroporöse Folie und ein durch Imprägnieren
beschichtetes Substrat hergestellt. Die Eigenschaften dieser Produkte sind in der weiter unten
folgenden Tabelle angegeben.
Ein Polyesterglykol mit einem Molekulargewicht von 1680. das die POO -Gruppe enthielt und
aus Adipinsäure, Äthylenglykol und Bis-(f(-hydroxyäthyllphosphat
hergestellt worden war. Diphenylmethandiisoeyanat und 26 Teile 1.4-Butandiol wurden
auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 in Äthylacetat miteinander umgesetzt unter Bildung einer 20%igen
Polyurethanaufschlämmung. die 0,1% der POO (iruppe
enthielt und eine Viskosität bei 70 C von 37OcP aufwies. Die POO -Gruppe dieser Auf-
schlämmung wurde mit Natriumhydroxyd neutralisiert. Die neutralisierte _'0%igc Polvurethan-Athylacetat-Losung
halle eine CA. H. P. von 0.6"„. bezogen
auf den POO -Gruppengehalt.
Wenn eine Lösung von 1.4 Teilen Natriumhydroxyd und 32 Teilen (entsprechend S0% der kritischen
Menge des Wassers dieser Aufschlämmung) Wasser /u 100 Teilen dieser Aufschlämmung unier 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. Es wurde 1.5 Stunden lang einer Atmosphäre von 30 C mit einer relativen Feuchtigkeit
von 70°·« ausgesetzt und dann 15 Minuten lang bei 130 C Wärme behandelt. Die Eigenschaften" der
dabei e.-haitenen mikroporösen FoHe und des be- jo
schichteten Substrats sind in der weiter unten folgenden Tabelle aneesieben.
Beispiel 6 2s
194 Teile eines Polyesterglykols. das 0.16"« Phosphoratome
enthielt und aus Adipinsäure. Atlnlenglykol und Methyl - bis - .; - hydroxyäihylphosphinhen/ylchlorid
hergestellt worden war. H)OTeile Diphenylmethandiisocyanai
und 25 Teile 1.4-Butandiol
wurden auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 in einem gemischten Lösungsmittel, bestehend aus Tetrahydrofuran
und Mcthyläthylketon in einem Gewichtsverhältnis von 1 :6. miteinander umgesetzt unter BiI-dung
einer 20" «igen Polyurethanaufsehlämmung. die eine
- ρ ---Gruppe
40
45
enthielt und bei 70 C eine Viskosität von 75OcP hatte. Die ('.Λ.11.Ρ. dieser Aufschlämmung betrug
0.4°c). be/osicn auf den
—■ P —--Gruppengehall.
Die kritische Menge des dieser Aufschlämmung zugesetzten Wassers betrug 65 Teile auf 100 Teile
der L'rethanaufschlämmung. Zu 100 Teilen dieser Aufschlämmung wurden unter Rühren mit einem
Mixer 52 Teile (entsprechend SO"·» der kritischen Wassermenge) Wasser zugegeben unter Bildung einer
weißen, kremigen, stabilen, wäßrigen Aufschlämmung.
Unter Verwendung dieser wäßrigen Aufschlämmung wurden eine mikroporöse Folie und ein beschichtetes
Substrat hergestellt. Die Eigenschaften dieser Produkte sind in der weiter unten folgenden Tabelle
anccücbcn.
Vergleichsbeispiel 1
Fine Lösung von 101 Teilen Polyälhylenadipat mit einem durchschnittlichen Molekulargewicht von
I τ30. 7 Teilen Polyoxyäthylenglykol mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von 1520 und 58Teilen Diphenylmethandiisocyanat in 41 Teilen Mcthyläthylketon
wurde unter Rühren 1,5 Stunden lang bei 70 C gehallen. Dann wurde ein·-.1 Lösung von 15 Teilen
1.4-Butandiol in 79 Teilen Methylethylketon bei 50 C zugegeben. Nach 30 Minuten wurde die Lösung wieder
bei /0 C gehalten und mit 6(K) Teilen MeihyUilhylketon
verdünnt. Nach 4 Stunden erhielt man eine 20" «ige Polyurethanaufschiämmung mit 4 Gewichtsprozent,
bezogen auf das Polyurethan, einer PoIyoxyäthylenkette
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. Die Eigenschaften dieser Produkte sind in
der weiter unten folgenden Tabelle angegeben.
Dann wurde diese mikroporöse Folie unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 einer Hochfrequenzhindung
unterworfen. Es trat jedoch kaum eine Haftung auf.
Vergleichsbeispiel 2
194 Teile Polyäthylenadipat mit einem durchschnittlichen
Molekulargewicht von 1730. 101 Teile Diphenylmethandiisocyanat
und 25 Teile 1.4-Butandiol wurden in Mcthyläthylketon miteinander umgesetzt unter Bildung einer 20%igen Polyurethan- Methyläthylketon-Aufschlämmung.
Selbst wenn Wasser dieser Aufschlämmung zugesetzt wurde, entstand daraus
keine wäßrigeAufschlämmung. Wenn 1 Teil zu lOOTeii'-Mi
der Aufschlämmung zugegeben wurde, wurde das Wasser freigesetzt (abgetrennt). Wenn die Aufschlämmung
;'ls solche auf eine Polycsterfolie aufgebracht und unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel
geliert wurde, wurde keine mikroporöse Folie gebildet. Die so erhaltene Folie hatte die in der folgenden
Tabelle angegebenen Eigenschaften.
40 Teile Wasser wurden zu HX) 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 erhalt ;nen 20" «igen Polyurethan-Met
hy la thylkctonaufschlämmung, die
und eine kritische Wassermenge von 50 enthielt, wurde Wasser in einer Menge entsprechend 5 bzw.
14()",i der kritischen Wassermenge zugegeben. Jede der resultierenden Aufschlammungen wurde auf eine
Polyesterfolie aufgetragen und unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel I geliert und getrocknet.
Die Aufschlämmung, der !4ϋ%. bezogen auf die
kritische Menge. Wasser zugesetzt worden waren, trennte sich in Wasser und die Aufschlämmunghkomponenten.
Die Eigenschaften der dabei erhaltenen Folie sind in der folgenden Tabelle angegeben.
Hin 1 mm dickes Polyestergewebe wurde in die wäßriiie Aufschlämmung von Polyurethan eingetaucht,
das
Vergleichsbeispiel 4
L'nter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel I
wurde unter Verwendung der gleichen Materialien wie im Beispiel I eine 20%ige Polyurethan-Methyläthylketon-Aufschlämmung
hergestellt, die 2.0"» — SO,O -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 50Teilen bzw. 100Teilen auf KX)TeUe
der Aufschlämmung zugesetzt. Jede der dabei erhaltenen wäßrigen Aufschlämmungen wurde auf eine
Polvcsterfolie aufgetragen und unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel 1 geliert und getrocknet.
Die Eigenschaften der dabei erhaltenen Folien sind
in der folgenden Tabelle ancesicben.
Vergleichsbeispiel 5
Unter den gleichen Bedingungen wie im Beispiel I XMirde unter Verwendung der gleichen Materialien
wie im Beispiel I eine 20" ο ige Pohurethan-Methyl-Jithylketon-Aufsehlämmung
hergestellt, die 0.1% — SO,O -Gruppen enthielt. Die kritische Wassermenge
dieser Aufschlämmung betrug 3. Durch Zugabe von 2.4 Teilen (entsprechend 80% der kritischen
Menge) Wasser zu der Aufschlämmung wurde eine wäßrige Aufschlämmung hergestellt. Die dabei erhaltene
wäßrige Aufschlämmung wurde auf eine Polyesterfolie 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 Beispie1 1 hergestellt worden war.
um das Gewebe mit der Aufschlämmung zu lullen. Dann wurde das Gewebe durch Haltcwalzen. die in
einem Abstand \oi\ 0.06 mm voneinander angeordnet
waren, ausgepreßt. Unmittelbar danach wurde die
wäßrige Aufschlämmung, die—SO,O -Gruppen enthielt
und im Beispiel 2 erhalten worden war. auf das Gewebe aufgesprüht, und das Gewebe wurde mil
Haltewalzen, die in einem Abstand von 0.1 mm voneinander
angeordnet waren, ausgepreßt.
ίο Die im Beispiel 1 erhaltene wäßrige Aufschlämmung
wurde auf dieses Gewebe in einer Dicke von 0.45 mm nach dem Trocknen aufgebracht. Dann wurde es
>ofort I Stundi.· lang einer Atmosphäre von 35 C mit
einer relativen Feuchtigkeit von 70% ausgesetzt.
dann wurde es einer Atmosphäre von 60 C und einer
relativen Feuchtigkeit von 50% 30 Minuten lar.« Ausgesetzt und schließlich 10 Minuten lang bei 130 C
getrocknet. Die Eigenschaften des dabei erhaltenen folieiv.irtigen Materials sind in der weiter unten foltienden
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 Beschiehuingslösung 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 siel·, gut an den Fuß an und wiesen ein geringes Gewicht und eine gute Haltbarkeil auf. Als Lederersat/ war dieses lederähnliche Material noch besser als Nalurleder.
Auf das so erhaltene folienartige Material wurde eine Beschiehuingslösung 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 siel·, gut an den Fuß an und wiesen ein geringes Gewicht und eine gute Haltbarkeil auf. Als Lederersat/ war dieses lederähnliche Material noch besser als Nalurleder.
Beispiel Nr. !
Hei-picl Nr 2
Eigenschaften der Polymerisatlösung
hydrophile Gruppe (Gehalt in %)
hydrophile Gruppe (Gehalt in %)
N-Gehalt an Urethangruppen 1%)
Lösungsmittel*)
Konzentration (%)
CA. H. P.
Lösungsmittel*)
Konzentration (%)
CA. H. P.
C.A.W.
Zugesetztes Wasser
Zugesetztes Wasser
Eigenschaften des Produkts
scheinbare Dichte**)
scheinbare Dichte**)
Feucht igkeitsdurchla ßücschwindiükeit**)
— N ■ —
S O, O
-COO
(0.05) | (0.1) | (0,1) |
3.5 | 3.5 | 3.5 |
MEK | MEK | MEK |
20 | 20 | 20 |
0.13 | 0.60 | 0,30 |
50 | 70 | 35 |
35 | 50 | 28 |
(700O j | 170%) | (80% |
(T) 0.54 | (\ 0.50 | (T) 0.61 |
(f) 0.379 | (I] 0.376 | Cl) 0.3X2 |
(T) 9.6 | (T 14.6 | CD 7-s |
(2': 6.9 | r2' 9.7 | Ci) 5.4 |
Fortsetzung
24 514
Beispiel Nr. 2
24
Eigenschaften des Produkts Erweichungspunkt ( C)
dielektrischer Verlustfaktor Anfärbbarkeit***)
dielektrischer Verlustfaktor Anfärbbarkeit***)
Biegeharte
Abschälfestigkeil
Dicke
171 0,572
(a) 40
(b) 42 3.1 1,3
© 0,45 (D 1.45
168
0.56*;
0.56*;
(b) 32
ic) 28
3.1
1.2
© 0.43
© 1.43
172 0,724
© 0,44 © 1,44
Eigenschaften der Polymerisatlösung hydrophile Gruppe (Gehalt in %)
N-Gehalt an Urethangruppen (%) Lösungsmittel*)
Konzentration (%)
C.A.H.P.
C.A.W,
zugesetztes Wasser
C.A.H.P.
C.A.W,
zugesetztes Wasser
Eigenschaften des Produktes scheinbaie Dichte**)
Beispiel Nr. 4
(0,1)
3,5
MEK
20
0.50
40
28 (70%)
Feuchtigkeitsdurchlaßgeschwindigkeit** )
Erweichungspunkt ( C)
dielektrischer Verlustfaktor Anßrbbarkeit***)
Biegehärte
Abschälfestigkeit
Dicke
© 0,58 © 0,380 ©9,3 ©6.7 162 0.718
© 0,45 © 1,45 Beisp el Nr 5
POO
(0.11
(0.11
3,5
Äthylacetat
Äthylacetat
20
0.6C
40
32
(80%)
(80%)
© 0.51)
© O.3''9
© O.3''9
© 9.8
16f
0.612
16f
0.612
KV 0,46
© 1.46
© 1.46
pe«
(0.1)
3.5
MEK*)
Tetrahydrofuran
0,40
52 (80%)
© 0.38 © 0.375 © 16,2 © 10,5 170 0.654
© 0,46 (D 1-46
Vergleichsbeispicl 1 (nach DT-AS 2004276)
Vergleicrisbeispiel 2
Vergleichsbeispiel 3
Eigenschaften der Polymerisatlösung hydrophile Gruppe (Gehalt in %)
Konzentration (%)
CA. H. P.
CA. W.
zugesetztes Wasser
-(CH2CH2Ofc-
3,5
MEK
20
50 35 (70%)
3,:5
MEK
2C
(0,05)
3,5
MEK
20
0,13
50
2,5(5%)
70(140%)
3
25
Fortsetzung
(Ϊ ■ | \ crülcich-bcispicl I | U-I μΐι | ι fll | |
(n;:ch I)T-AS 2OH4 2 | ||||
Eigenschaften des Produkts | (Tj | (T.'1 i.i x | ||
scheinbare Dichte**) | (2· | 0.62 | ||
0.381 | Γι. o.oi | |||
Feuchtigkeitsdi rchlaß- | 10.2 | |||
geschwindigkeil***) | la) | 6.3 | 172 | |
Erweichungspunkt ( C) | Ib) | 148 | 0.382 | |
dielektrischer Verlustfaktor | Ic) | 0.380 | ||
Anfärbbarkeit*'1 ♦) | 5 | — | ||
3 | ||||
7 | ||||
Biegehärte | 3.2 | |||
Abschälfestigkeit | 1.2 | |||
Dicke | ||||
26
Ver^leichsbeispiel 3
1.02
0.06
0.14
0.06
0.14
Verjileichsbeiipicl :
Eigenschaften der Polymerisatlösung
hydrophile Gruppe (Gehalt in %) | S(J, O (2.0) |
N-Gehalt an Urethangruppen ("O) | 3.5 |
Lösungsmittel*) | MEK |
Konzentration 1%) | 20 |
C.A.H.P. | 0.60 |
C.A.W. | I |
zugesetztes Wasser | 50 |
HX) | |
Eigenschaften des Produkts | |
scheinbare Dichte**) | 1.24 |
1.28 | |
Feuchtigkeitsdurchlaß | 0.08 |
geschwindigkeit**) | 0.07 |
Erweichungspunkt ( C) | |
dielektrischer Verlustfaktor | ·- |
Anfarbbarkeit***) | |
Biegehärte | — |
Abscrhälfestigkeil | — |
Dicke |
·) MEK = Methylälhylketon. **) (T) Bei der mikroporösen Folie gemessene Werte.
(2) Bei der mikroporösen beschichteten Folie gemessene Werte.
···) (a) iiaurer Farbstoff.
fb) Kationischer Farbstoff.
(c) Metall enthaltender Farbstoff.
SO, O
(0.01)
3.5
MEK
20
0.60
20
0.60
(70%)
1.24
0.18
Polymerisat des Beispiels I
(/um Eintauchen und Beschichten) Polymerisat des
Beispiels 2 (711m Besprühen)
0.378
7,5
2.5
1.9
1.9
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 |q
Lösungsmittel mit einem niedrigeren Siedepunkt als 1200C, wobei die Löslichkeit bei
25" C von Wasser in dem organischen Lösungsmittel 1 bis 50 g je 100 g des Lösungsmittels
beträgt, wobei die Lösung oder Suspension einen Harzfeststoffgehalt von 5 bis 30Ge- '-wichtsprozent
hat und die Harzkomponente zu mehr als 70 Gewichtsprozent ein Polyurethanelastomeres
umfaßt;
(2) Vermischen der erhaltenen organischen Lö- iq
sungsmittellösung oder -suspension mit einer Menge Wasser, die zur HersteUuns einer
Dispersion fähig ist;
(3) überziehen oder Imprägnieren eines Substrates
mit der erhaltenen Dispersion;
(4) Selektive Abdampfung des organischen Lö- ' sungsmittels aus dem überzogenen oder imprägnierten
Substrat bei einer Temperatur nicht höher als 80cC und mindestens 10;C
niedriger als der Siedepunkt des niedrigsiedenden Bestandteils des organischen Lösungsmittels
unter Gelierung der Harzkomponente und
(5) Trocknung des nach Stufe (4) erhaltenen Produktes.
35
dadurch gekennzeichnet, daß das verwendete
Polyurethan in (1) aus (A) einem von Polyoxyäthylensegmenten freien Polyurethan, welches
eine ionische hydrophile Gruppe in einer Menge von 10 bis 98 Gewichtsprozent der kritisehen
Menge der hydrophilen Gruppen im Polyurethan hinsichtlich der Phasenumkehr (wie in
der Beschreibung definiert) enthält, die aus einer der folgenden Gruppierungen besteht:
45 das aus (a) einem langkettigen Diol eines Polyesters
mit einem Molekulargewicht von 500 bis 4000. (bi einem organischen Diisocyana: und
(C) einer bifunklionellc-n aktiven Wasserstorfverbindung
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
Applications Claiming Priority (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4750472A JPS572739B2 (de) | 1972-05-13 | 1972-05-13 | |
JP4750472 | 1972-05-13 | ||
JP224773 | 1972-12-27 | ||
JP224773A JPS4988958A (de) | 1972-12-27 | 1972-12-27 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
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DE2324314C3 true DE2324314C3 (de) | 1976-09-09 |
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