DE2435684A1 - Loesliche und/oder thermoplastische, mit aethylencopolymerisaten gemischte polyurethane - Google Patents
Loesliche und/oder thermoplastische, mit aethylencopolymerisaten gemischte polyurethaneInfo
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Description
Patentanwälte:
Dipl.-Ing. Tiedtke
Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne
Dipl.-Chem. Bühling Dipl.-Ing. Kinne
8 München 2
Tel.: (089) 53 96 53-56
Telex: 524845 tipat
cable address: Germaniapatent
München,den 24. Juli 1974 B 6106
Imperial Chemical Industries Limited
London, Großbritannien
London, Großbritannien
Lösliche und/oder thermoplastische, mit Äthylencopolymerisaten
gemischte Polyurethane
Die Erfindung betrifft Massen aus löslichen und/oder thermoplastischen Polyurethanen im Gemisch mit Äthylencopoly- .
merisaten.
Ein Überblick der Polyurethan-Chemie wird in R.E.Kirk
und D.E. Othmer, Encylopedia of Chemical Technology Band 21,
Seiten 56r-1O6 (Interscience Encyclopedia) gegeben. Polyurethane
erhält man gewöhnlich durch Umsetzung eines organischen Diiso-V/12
Deutsche Bank (München) Kto. 51 61 070
Dresdner Bank (München) Kto. 39398t«
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Postscheck (München) Kto. 67043-804
» O —
cyanats oder Polyisocyanats mit einem organischen Diol oder
Polyol, d.h. mit organischen Verbindungen mit zwei oder mehr
Hydroxygruppen, die mit dem Diisocyanat oder dem Polyisocyanat unter Bildung von Urethangruppen reagieren können. Die meisten
praktisch brauchbaren Polyurethane werden anschließend durch Umsetzung mit sogenannten "Kettenverlängerern" kettenverlängert,
die gewöhnlich Verbindungen mit Hydroxy- oder Aminogruppen sind , die mit einigen oder allen , in dem nicht kettenverlängerten
Polyurethan verbliebenen Isocyanatgruppen reagieren können. Beispiele für organische Diisocyanate sind 2,4-Toluol-diisocyanat,
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat, Dianisidindiisocyanat, Toluidindiisocyanat,
m-Xylylendiisocyanat, Hexamethylendiisocyanat,
Dimethylendicyclohexyldiisocyanat oder die Methyl- oder Äthylester des Lysindiisocyanats. Beispiele für organische Diole sind
Polyäther, wie Polyoxypropylenglykole, Polyoxypropylen-oxyäthylenglykol-Blockmischpolymerisate
oder Poly-1,4-oxybutylenglykole.
Andere brauchbare organische Diole sind Polyester, wie Polyester der Adipinsäure oder Phthalsäure mit Ä"thylenglykol, Propyleriglykol,
1,3-Butandiol, 1,4-Butandiol oder Mischpolyester,
wie Äthylenadipat/Tetramethylenadipat-copolyester. Beispiele für Polyole sind Triole, Tetrole und Hexole, wie Polyoxypropylen-addukte
des Trimethylpropans, 1,2,6-Hexantriol oder Addukte des Pentaerythrits oder Sorbits. Andere Tetrole sind
die Poly(oxypropylen-oxyäthylen)-Addukte des Äthylendiamins.
Beispiele für Kettenverlängerer sind Äthylenglykol, 1,4-Butandiol,
der Di(1-hydroxyäthyDäther des Hydrochinons, Äthylendiamin,
Methylen-di(o-chloranilin) , 1,2-6-Ilexantriol oder Tri-
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methylolpropan, die alle organische Verbindungen mit aktiven
Wasserstoffatomen sind. Unter gewissen Umständen kann auch Wasser als Kettenverlängerer verwendet werden. Lösliche und
thermoplastische Polyurethane (einschließlich kettenverlängerte Polyurethane) werden normalerweise aus nur difunktionellen Verbindungen
hergestellt (d.h. Diisocyanate, Diole und Kettenverlängerer mit nur zv/ei Gruppen, wie Hydroxy- oder Aminogruppen).
Sie können jedoch auch unter Verwendung polyfunktioneller Verbindungen
hergestellt werden, vorausgesetzt, daß diese nicht in Mengen zu-gegen sind, welche die Löslichkeit oder thermoplastische
Eigenschaft des erhaltenen Polyurethans zerstören.
Viele lösliche und/oder thermoplastische Polyurethane sind auf Anwendungsgebieten brauchbar, bei denen ihr Abriebwiderstand
von v/esentlicher Bedeutung ist. Es wurde nun gefunden, daß der Abriebwiderstand eines löslichen und/oder thermo-,
plastischen Polyurethans oft dadurch verbessert werden kann, daß man das Polyurethan mit gewissen Äthylencopolymerisaten mischt.
Viele lösliche und/oder thermoplastische, kettenverlängerte Polyurethane können zu Flachmaterial, einschließlich
Filmen und Folien, verarbeitet werden. Ein solches Flachmaterial zeigt jedoch unerwünschtes Zusammenbacken (Blocking).
Dieses Zusammenbacken äußert sich in der Neigung zum Zusammenkleben von aneinander liegenden Oberflächen der Flachmaterialien
und ist besonders lästig, wenn Filme von einer Rolle abgewickelt werden. Das Zusammenbacken kann durch Einmischen von
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Antiblockmitteln (z.B. Amid-Derivate langkettiger Fettsäuren
oder Siliziumdioxyde) in das Polyurethan vor seiner Umwandlung zu einem Film verringert werden. Es wurde jedoch gefunden,
daß gewöhnlich immerhin 1 Gew.-% Antibackmittel (bezogen auf das Gewicht des kettenverlängerten Polyurethans) erforderlich
ist, um wenigstens eine Mindestverbesserung des Zusammenbackens
zu erreichen, die bei 24 Stunden gelagerten Folienrollen auftritt. Eine so große Menge Antiblockmittel läßt sich
in einem kettenverlängerten Polyurethan, insbesondere einem thermoplastischen, kettenverlängerten Polyurethan mit hoher Zugfestigkeit,
schwierig in ausreichender Weise dispergieren, da das Mischen in der Schmelze, etwa das Mischen zwischen zwei Walzen
oder in einem Banbury-Mischer nur mit Schwierigkeit angewandt werden kann. Die mit der Mischung in einem Walzwerk mit
zwei Walzen verbundenen Schwierigkeiten beruhen hauptsächlich darauf, daß aie thermoplastischen, kettenverlängerten Polyurethane
zu scharfen Sc lime Iz punkten neigen, d.h. sehr schnell aus
dem festen in den flüssigen Zustand übergehen. Die mit der Anwendung
des öanbury-Mischers verbundenen Schwierigkeiten beruhen auf der Tatsache, daß viele thermoplastische, kettenverlängerte
Polyurthane während der Banbury-Mischung einen Viskositätsanstieg erfahren.
Es wurde gefunden, daß gewisse A'thylencopolymerisate leicht mit löslichen und/oder thermoplastischen kettenverlängerten
Polyurethanen einschließlich thermoplastischen kettenverlänger
ten Polyurethanen mit hoher Zugfestigkeit gemischt wer-
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den können. Aus diesen mit Äthylencopolymerisaten gemischten Polyurethanen hergestellte Flachmaterialien zeigen eine verringerte
Neigung zum Zusammenbacken.
Es wurde auch gefunden,, daß das Mischen von löslichen und/oder thermoplastischen, kettenverlängerten Polyurethanen
mit gewissen, Zusatzstoffe enthaltenden Äthylencopolymerisaten ein geeigneter Weg ist, um die Zusatzstoffe mit dem Polyurethan
zu vermischen.
Erfindungsgemäß wird eine Masse geschaffen aus einem löslichen und/oder thermoplastischen Polyurethan im Gemisch
mit einem Athylencopolymerisat. aus Äthylen und 1,7 bis 21 Mol-%
eines oder mehrerer ungesättigter Fettsäureester mit 3 bis 8 C-Atomen in dem Molekül. Gegebenenfalls kann das Athylencopolymerisat
auch 0,5 bis 10 Mol-% einer oder mehrerer ungesättigter Säuren mit 3 bis 7 C-Atomen in dem Molekül und/oder des Anhydrids
einer solchen Säure und/oder des Salzes einer solchen Säure enthalten, vorausgesetzt, daß die Gesamtmenge an Ester und Säure,
Anhydrid oder Salz der Säure 21 Mol-t des Copolymerisate
nicht überschreitet und die Säure, das Anhydrid oder SaIa nicht mit dem Polyurethan in einem solchen Maße chemisch reagiert,
daß die nützlichen Eigenschaften des Polyurethans zerstört werden .
Beispiele für ungesättigte Fettsäureester sind die.
Methyl·? Äthyl- oder Butylester der Acryl- oder Methacrylsäure.
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— b —
Der bevorzugte ungesättigte Ester ist jedoch Vinylacetat. Vorzugsweise
enthält das Äthylencopolymerisat 4,3 bis 11,2 oder
13,8 Mol-% ungesättigten Ester. Beispiele ungesättigter Carbonsäuren
sind Acryl- oder Methacrylsäure. Typische Äthylencopolymerisate mit copolymerisierten ungesättigten Carbonsäuren
sind ein Copolymerisat aus Äthylen, Methylmethacrylat und Methacrylsäure oder ein Copolymerisat aus Äthylen, Methylmethacrylat,
Vinylacetat und Methacrylsäure.
Ein lösliches Polyurethan kann mit dem Äthylencopolymerisat durch Zusammenrühren ein$r Polyurethanlösung und einer
Lösung des Äthylencopolymerisats gemischt werden. Es wird bevorzugt, ein Äthylencopolymerisat mit einem solchen Schmelzfließindex
auszuwählen, daß es möglich ist, eine Lösung des Äthylencopolymerisats herzustellen, die eine ähnliche Viskosität
wie die Polyurethanlösung hat. Die Mischung kann entweder vor oder nach der Kettenverlängerung erfolgen.
Ein thermoplastisches Polyurethan kann mit dem Äthylencopolymerisat
gemischt werden, indem man zuerst Granulat des thermoplastischen Polyurethans mit dem Granulat des Äthylencopolyraerisats
beispielsweise unter Verwendung eines Trommel-Mischers trocken mischt, die trockene Mischung dann schmilzt
und die aufgeschmolzene Mischung einer leichten Scherwirkung
unterwirft, wie sie beispielsweise auftritt, wenn man die Mischung der Wirkung eines Schneckenextruder» unterwirft. Ein
Bxtruder, der zur Erreichung der vollständigen Mischung des
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thermoplastischen Polyurethans und des Athylencopolymerisats
verwendet wird, kann Teil einer Vorrichtung sein zur Schmelzverformung
der Mischung zu durch Strangpressen herstellbaren Gegenständen, wie Filmen oder Folien, oder zu durch Spritzgiessen
herstellbaren Gegenständen. · Daher kann es zweckmäßig sein, die vollständige Mischung zu verschieben, bis eine Verformung
aus der Schmelze durchgeführt wird, vorausgesetzt, daß die trockene Mischung in der Zwischenzeit sich nicht wieder in die
Ausgangsbestandteile trennen kann.
Daher wird nach der Erfindung eine trockene Mischung
aus Granulat eines thermoplastischen Polyurethans und Granulat eines Äthylenmischpolymerisate gemäß vorstehender Beschreibung
vorgesehen. Line solche trockene Mischung kann durch Schmelzen und leichte Scherbewegung in ein Gemisch aus thermoplastischem
Polyurethan und Äthylenmischpolymerisat umgewandelt werden. Das Granulat kann in Form eines feinen Pulvers vorliegen, vorzugsweise
hat es jedoch die Gestalt von Kugeln, Zylindern, Würfeln oder Quadern. Zweckmäßigerweise liegt die Längsdimension eines
Granulatkörpers in dem Bereich von 2 bis 4 mm.
Vorzugsweise ist der Schmelzfließindex eines Athylencopolymerisats,
das in Gegenwart eines thermoplastischen Polyurethans geschmolzen und einer leichten Scherwirkung ausgesetzt
werden soll, so gewählt, daß die Fließeigenschaften des geschmolzenen Athylencopolymerisats und des geschmolzenen Polyurethans
ähnlich sind. Zweckmäßigerweise hat das Äthylenco-
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polymerisat ein Schmelzfließindex in dem Bereich von 20 bis
100 g/10 min, gemessen nach der britischen Norm 2782, Teil 1/ 1050/1970 bei einer Belastung von 2,16 kg. Schmelzfließindizes,
in dem Bereich von 40 bis 70 g/10 min sind besonders zweckmäßig.
Vorzugsweise enthalten die Masse aus einem löslichen und/oder thermoplastischen Polyurethan im Gemisch mit einem
Äthylencopolymerisat wie auch die trockene Granulatmischung eines thermoplastischen Polyurethans und eines Äthylencopolymerisats
wenigstens 1 Gew.-% (bezogen auf das Gewicht der genannten Masse oder der trockenen Granulatmischung) Äthylencopolymerisat,
wenn nennenswerte Verbesserungen des Abriebwiderstandes und der Beständigkeit gegen das Zusammenbacken erreicht
werden sollen. Es wird besonders bevorzugt, daß die genannte Masse oder trockene Mischung wenigstens 2 Gew.-% Äthylencopolymerisat
enthält. Massen aus 95 Gew.-% thermoplastischem Polyurethan im Gemisch mit 5 Gew.-% Äthylencopolymerisat wurden
mit Erfolg hergestellt, und es ist möglich, Hassen mit Gew.-% Äthylencopolymerisat zu bilden.
Das Äthylencopolymerisat kann Teil einer Masse sein, die Äthylencopolymerisat und eben Zusatzstoff geeigneter Art
für die Schmelzmischung mit einem Äthylencopolymerisat enthält. Solche Zusatzstoffe sind die, welche Polyolefinen im allgemeinen
und Polyäthylen geringer Dichte im besonderen normalerweise zugesetzt werden oder für einen solchen Zusatz geeignet
sind. Die Zusatzstoffe können beispielsweise Stabilisatoren
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(wie Antioxydantien oder Stabilisatoren zum Schutz gegen.die
Wirkungen von UV-Licht), Pigmente, Füllstoffe, Antistatikmittel (Mittel zur Verhinderung elektrostatischer Aufladung),
Antitrübungsmittelj, Feue.rhemmungsmittel und Entformungsmittel
sein. Diese Zusatzstoffe werden gewöhnlich mit Polyolefinen oder Äthylencopolymerisaten durch Mischen in der Schmelze, z.B.
durch Zwei-Walzenmischung oder Banbury-Mischung gemischt.
Die Mischung von thermoplastischen Polyurethanen mit Massen aus Äthylencopolymeren und Zusatzstoffen liefern gute
Mischungen aus den Polyurethanen und Zusatzstoffen. Demgemäß ist nach der Erfindung auch eine Methode des Mischens von Zusatzstoffen
mit thermoplastischen Polyurethanen vorgesehen, wobei die thermoplastischen Polyurethane mit einer Masse aus
einem Athylencopolymerisat entsprechend vorstehender Beschreibung und einem Zusatzstoff der für den Zusatz zu einem Athylencopolymerisat
geeigneten Art gemischt werden. Ferner wird eine Masse aus einem thermoplastischen Polyurethan im Gemisch mit
einer Mischung aus einem Athylencopolymerisat entsprechend vorstehender
Beschreibung und einem für den Zusatz zu einem Athylencopolymerisat geeigneten Zusatzstoff vorgesehen.
Lösliche und/oder thermoplastische Polyurethane, die
bei der Durchführung der Erfindung besonders geeignet sind, umfassen die.in der holländischen Patentanmeldung 72 04138
offenbarten Polyurethane. Diese Polyurethane werden hergestellt durch Umsetzung eines Diisocyanate, z.B. 4,4'-Diphenylmethan-
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diisocyanate mit einem aliphatischen polymeren Polyol mit einem
Molekulargewicht über 80Q1, z.B. einem Polyester oder Polyäther,,
wie Polyasypropylenglykol, Polyäthylenadipat, Polytetramethylenadipat
oder Äthylenadipat/Tetramethylenadipat-copolyester, und anschließende Kettenverlängerung des Reaktionsproduktes
mit einem Diol eines Molekulargewichtes von weniger als 250,
z.B. 1,4-Butandiol. Beispiele für andere polymere Polyole«,
Isocyanate und Diole sind in der vorgenannten holländischen Patentanmeldung beschrieben. Das polymere Polyol hat vorzugsweise
eine Glasübergangstemperatur T von unter O0C..
Aus den erfindungsgemäßen Massen hergestellte Filme und Folien können verwendet werden zur Herstellung von gescnichtetern
Förderbandmaterial, geschichtetem Verpackungsmaterial für Nahrungsmittel, öl und Fett sowie aufblasbaren zeltartigen Konstruktionen.
Sie können auch verwendet werden zur Herstellung von flexiblem Schlauchmaterial und verkleideten Metallen. Andere
Anwendungen sind Kraftfahrzeugstoßdämpfer (wobei der Film zur Umhüllung eines federnden Materials, z.B. eines flexiblen Polyurethanschaums,
dient), Bezeichnungsschilder, Ersatzstoffe für Leinwandunterlagen für ölgemälde, Kohlepapiere, Gleitpaletten,
sterilisierfähige Krankenhaustaschen., Geldbörsen, elektrische Isolatoren und flexible Dichtungen gegen Öl und andere Chemikalien.
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Die Erfindung wird durch die folgenden Beispiele erläutert.
In drei getrennten Versuchen wurde Granulat von jedem
der in Tabelle 1 angegebenen Äthylen/Vinylacetat-Copolymerisatmaterialien
20 Minuten in einer Trommel mit Granulat eines thermoplastischen, kettenverlängerten Polyurethahns gemischt. Das
thermoplastische Polyurethan war hergestellt worden durch Umsetzung von Polyäthylenadipat eines Molekulargewichtes von 2000
mit 6,4 Molen (je 1 Mol Ester) 4,4'-Diphenylmethandiisocyanat
bei etwa 135 C, anschließende Kettenverlängerung des Reaktionsproduktes mit einem 1%igen molaren Überschuß von 1,4-Butandiol
und schließlich Trocknung des kettenverlängerten Produktes 4 Stun*·
den lang bei 90 C in einem Ofen mit Luftzirkulation. Das Granulat des thermoplastischen Polyurethans hatte die Gestalt von Quadern
mit den angenäherten Dimensionen 4x3x3 mm; das Granulat
des Äthylencopolymerisatmaterials hatte die Gestalt von Viürfeln, deren Seiten etwa 3 mm läng waren. Die Anteile des Äthylen/
Vinylacetat-Copolymerisats in der trockenen Mischung sind ebenfalls in der Tabelle 1 angegeben.
Die erhaltenen trockenen Mischungen wurden jeweils einem Extruder zugeführt. Die Temperatur in der Zuführungszone
des Extruders betrug 175°C und stieg im Bereich der Strangpreßform auf 200 C. Die Form selbst wurde auf einer Temperatur von
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200 bis 2O5°C gehalten. Es wurde ein Film mit einer Dicke von
0,75 mm auf eine EdeIstahltrommel von Umgebungstemperatur
extrudiert und dann auf eine Rolle aufgewickelt. Die Filmrolle wurde 24 Stunden gelagert und dann wurde der Film von der Rolle abgewickelt. Er ließ sich leicht abwickeln, wobei zur Trennung aneinanderliegender Oberflächen eine Kraft von nur etwa 5 N
(Newton) erforderlich war.
0,75 mm auf eine EdeIstahltrommel von Umgebungstemperatur
extrudiert und dann auf eine Rolle aufgewickelt. Die Filmrolle wurde 24 Stunden gelagert und dann wurde der Film von der Rolle abgewickelt. Er ließ sich leicht abwickeln, wobei zur Trennung aneinanderliegender Oberflächen eine Kraft von nur etwa 5 N
(Newton) erforderlich war.
Ein gleicher Film,(d.h. der nach Beispiel 1, Versuch 3 hergestellt war, wobei jedoch das thermoplastische, kettenverlängerte
Polyurethan nicht mit einem Äthylencopolymerisat gemischt war) erforderte eine Kraft von 60 N zur Trennung aneinanderliegender
Filmoberflächen, nach-dem der Film 24 Stunden
gelagert hatte.
gelagert hatte.
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Versuch | Äthylen/Vinylacetat-Copolymerisat | Schmelzfließ- index g/ 10 min. |
Anteil von Äthylen/Vinyl acetat in der trockenen Mischung |
1 2 3 |
enthält 6,8 Mol-% Vinylacetat enthält 6,8 Mol-% Vinylacetat Masse enthielt 70 Gew.-% eines Äthylen/Vinylacetat-Copolymeri- sats mit 6,8 Mol-% Vinylacetat sowie 30 Gew.-% Ruß |
i 33 10 33 |
2 Gew.-% t 2 Gew.-% 3 Gew.-% |
Zehn nach Versuch 3 hergestellte Filmproben wurden auf einer Taber-Abriebmaschine auf Abriebwiderstand geprüft. Die
Abriebmaschine besteht aus einer horizontalen Drehplatte und zwei über der Platte auf einer gemeinsamen Achse angebrachten
Abriebrollen, wobei die Achse vorgespannt ist, so daß der tiefste Punkt des Randes jeder Rolle in Reibungseingriff mit der
Platte gebracht wird. Die Drehung der Platte bewirkt eine Drehung der Rollen. Die Rollen befinüen sich in einem Abstand von
2,75 cm von dem Drehmittelpunkt der Platte und sind so angeordnet,
daß bei Drehung der Platte jeder Rolle ein gemeinsamer, ringförmiger Weg dargeboten wird.
Die zu prüfenden Filmproben wurden ihrerseits je zwischen die Platte und die Rollen gelegt, so daß die Rollen bei
Drehung der Platte begannen, einen ringförmigen Weg auf der oberen Filnioberfläche abzunutzen. Es wurden Abriebrollen Taber-H-10
verwendet, die gegen die Platte mit einer Last von 1 kg vorgespannt waren. Die Platte wurde mit einer Geschwindigkeit
von 1 Umdrehung/Sekunde gedreht. Der Gewichtsverlust der Proben
wurde in Intervallen von etwa 5000 Umdrehungen bestimmtι
der Mittelwert der Gewichtsverluste für alle Proben ist in der Tabelle 2a angegeben.
Mittlerer Gewichtsverlust der Proben in g | Nach 10000 Umdrehungen |
Nach 15500 Umdrehungen |
Nach 20000 Umdrehungen |
Nach 5000 Umdrehungen |
0,080 | 0,110 | 0,134 |
0,046 |
Zum Vergleich wurde der Versuch an zehn Filmproben wiederholt,
die entsprechend Beispiel 1 hergestellt waren, mit der Ausnahme, daß das thermoplastische Polyurethan nicht mit einem
Athylencopolymerisat gemischt war. Die mittleren Gewichtsverluste
der Proben nach verschiedenen Umdrehungszahlen wurden gemessen und aic Ergebnisse in Tabelle 2b angegeben.
Mittlerer Gewichtsverlust der Vergleichsproben in g | Nach 10000 Umdrehungen |
Nach 20500 Umdrehungen |
Nach 25000 Umdrehungen |
Nach 5500 Umdrehungen |
0,086 | 0,216 | 0,240 |
0,054 |
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Ein Vergleich der Tabellen 2a und 2b zeigt, daß die Gegenwart von Äthylen/Vinylacetat-Copolymerisat den Abriebwiderstand
des Polyurethans verbessert.
Die Zugfestigkeit und die Zerreißfortpflanzungsfestigkeit der nach Beispiel 1, Versuch 3 hergestellten Filme wurden
gemessen und in Tabelle 3 angegeben. Die Eigenschaften wurden in der Machinenrichtung (MD)/ d.h. der Längsrichtung des Films/
und in der Querrichtung (TD) gemessen. Der Film wurde nach dem in Beispiel 1, Versuch 3 beschriebenen Verfahren hergestellt.
Die Zugfestigkeit wurde nach der britischen Norm 903, Teil A2,
1956 unter Verwendung von Prüfstück C gemessen, wobei jedoch die Prüfgeschwindigkeit auf 5 cm/min geändert wurde. Die Zerreißfortpflanzungsfestigkeit
wurde nach ASTM-Prüfung D 1938-67 gemessen. Vergleichsergebnisse an Filmen, die in gleicher
Weise aus thermoplastischem Polyurethan ohne irgendein Äthylen/Vinylacetat
hergestellt worden waren, sind in Tabelle 3 auch angegeben.
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Polymer | Prüf | Zugfestigkeit bei Bruch | Spannung MN/n\2 |
Zerreißfortpflan- |
rich | zungswiderstand | |||
tung | 104 | N/ um | ||
lasse aus | Dehnung | |||
thermo | MD | 5,6 χ 10 | ||
plastischem | 400 | 56 | ||
Polyurethan | ||||
im Gemisch nit Äthylen/ |
TD · | 115 | 10,4 χ 10~2 | |
Vinylacetat | 830 | |||
Thermo | MD | 59 | 8,2 χ 10~2 | |
plastisches | 332 | |||
'olyurethan | TD | 10,2 χ 10 | ||
illeine | 741 | - | ||
Tabelle 3 zeigt, daß die Anwesenheit von Äthylen/Vinylacetat-Copolymerisat
drei wesentliche Eigenschaften des thermoplastischen Polyurethans nicht wesentlich beienflußt.
Die bei der Herstellung von Polyurethanen brauchbaren organischen üiole und Polyole haben vorzugsweise Molekulargewichte
über 800. Weitere Beispiele für Diole sind Polymere und Copolymere von Epichlorhydrin, Oxycyclobutan oder substituierten
Oxycyclobutanen und Tetrahydrofuran sowie auch Polyätherthioäther, wie die Produkte der Selbstkondensation von Thioglykolen oder
die Produkte der Kondensation von Thioglykolen mit Glykolen,
und auch Polyacetale, wie die Reaktionsprodukte von Formaldehyd,. Azetaldehyd und Butyraldehyd mit zweiwertigen Alkoholen, wie Propylenglykol, Butylenglykolen und Diäthylenglykol.
und auch Polyacetale, wie die Reaktionsprodukte von Formaldehyd,. Azetaldehyd und Butyraldehyd mit zweiwertigen Alkoholen, wie Propylenglykol, Butylenglykolen und Diäthylenglykol.
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Weitere Beispiele für Polyesterdiole sind Polyester der Bernstein-,
Glutar-, Pimelin-, Suberin-, Acelain- und Sebacinsäure
mit zweiwertigen Alkoholen. Weitere Beispiele für zweiwertige Alkohole sind Diäthylen-, Dipropylen- und Trimethylenglykole,
Neopentylglykol, Pentamethylenglykol und Hexamethylenglykol.
Es ist erwünscht, daß der Säurewert des Polyesters kleiner als 6, vorzugsv/eise kleiner als 3 ist. Die am meisten bevorzugten
Polyester haben Schmelzpunkte unter 60°C und Molekulargewichte zwischen 1CK)O und 2500.
Eine weitere Methode, um Polyurethane im Gemisch mit
einem Äthylencopolymerisat zu erhalten, besteht darin, das Äthylencopolymerisat den zur Herstellung des Polyurethans verwendeten
Reaktionsteilnehmern zuzusetzen. So werden beispielsweise Gießpolyurethane manchmal hergestellt durch das sogenannte
"One-shot"-Verfahren, bei dem ein oder mehrere organische Diisocyanate mit einem oder mehreren organischen Diolen
eines Molekulargewichtes von mehr als etwa 500 und gegebenenfalls einem oder mehreren Kettenverlängerungsmitteln mit einem
Molekulargewicht von unter etwa 500 umgesetzt werden. Diese Reaktion kann in einer Form oder auf der Oberfläche eines Substrats
erfolgen. In jedem Falle kann-eine Lösung oder Dispersion
des Äthylencopolymerisats mit einem der Reaktanten oder mit dem Gemisch der Reaktanten gemischt werden, bevor diese
in die Form oder auf das Substrat gegossen werden. Alternativ können Gießpolyurethane hergestellt werden durch das sogenannte
"Two-shot"-Verfahren, bei dem das Diisocyanat und die
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Diole vorweg unter Bildung eines Polyurethans umgesetzt werden,
das anschließend kettenverlängert wird. Lösungen oder Dispersionen des Äthylencopolymerisats können mit den zur Herstellung
des Polyurethans eingesetzten Reaktanten oder mit dem Kettenverlängerungsmittel gemischt werden.
Äthylencopolyraerisate können mit sogenannten "mahlbaren" Polyurethanen gemischt v/erden, indem man Lösungen oder Dispersionen
der Athylencopolymerisate mit den zur Herstellung der mahlbaren Polyurethane eingesetzten Reaktanten mischt oder indem
man die Athylencopolymerisate während der anschließenden mit den mahlbaren Polyurethanen durchgeführten Verarbeitungsvorgängen zu-mischt. So werden beispielsweise mahlbare Polyurethane
oft mit Vernetzungsmitteln, wie Formaldehyd-Entwicklunysmitteln,
Schwefel, Peroxyden oder zusätzlichen Diisocyanaten oder Polyisocyanaten unter Verwendung eines Zweiwalzenmischers
gemischt. Das Athylencopolymerisat kann mit dem Polyurethan
während einer solchen Walzenruischuny gemischt und als
Hilfsmittel bei der Dispergierung von Vernetzungsmitteln, wie Schwefel oder Peroxyde, benutzt werden. Mahlbare Polyurethane
werden aucli häufig in Lösungen oder Dispersionen überführt, damit
sie zu Filmen gegossen, zu Garnen versponnen oder bei der Beschichtung unter Verwendung von Lösungsmitteln eingesetzt
werden können. Lösungen oder Dispersionen von Äthylencopolymerisaten
können mit diesen Lösungen oder Dispersionen mahlbarer
Polyurethane gemischt werden.
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Geeignete Lösungsmittel für Äthylen/Vinylacetat-Co-.
polymerisate sind unter anderem Toluol und Benzol. Viele A'thylen/Vinylacetat-Copolymerisate lösen sich auch in Tetrahydrofuran
bei Temperaturen oberhalb 300C und in Trichloräthylen
bei Temperaturen oberhalb 50°C. Die meisten Polyurethane lösen sich in Toluol, Benzol und Trichloräthylen.
Kurz zusammengefaßt besteht die Erfindung aus Mischungen löslicher und/oder thermoplastischer Polyurethane mit Copolymeren
aus Äthylen und ungesättigten Fettsäureestern, wobei diese Mischungen einen verbesserten Abriebwiderstand aufweisen. Aus
diesen Mischungen hergestellte Folien zeigen eine verringerte Neigung zum gegenseitigen aneinanderhaften. Die Verwendung von
Äthylencopolymeren im Gemisch mit Zusatzstoffen eröffnet auch
einen brauchbaren Weg, um Zusatzstoffe in Polyurethane einzumischen.
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Claims (7)
- PatentansprücheMasse aus einem löslichen und/oder thermoplastischen Polyurethan, dadurch gekennzeichnet, daß sie ein Copolymerisat aus 98,3 bis 79 Mol-% Äthylen und 1,7 bis 21 Mol-% eines oder mehrerer ungesättigter Fettsäureester mit 3 bis 8 C-Atomen in dem Molekül enthält.
- 2. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Athylencopolymerisat ein Methyl-, Äthyl- oder Butylester der Acrylsäure oder Methacrylsäure ist.
- 3. Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ester Vinylacetat ist.
- 4. Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Athylencopolymerisat neben dem Äthylen und dem Ester 0,5 bis 10 Mol-% einer oder mehrerer ungesättigter Säuren mit 3 bis 7 C-Atomen in dem Molekül enthält, vorausgesetzt, daß die Gesamtmenge an Säure plus Ester unter 21 Mol-% bleibt, das Copolymerisat nicht in einem Ausmaß mit dem Polyurethan chemisch reagiert, bei dem die nützlichen Eigenschaften des letzteren zerstört werden, und anstelle der Säuren auch deren Salze und Anhydride Verwendung finden können.509008/0990
- 5. Masse nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Äthylencopolymerisat entweder ein Äthylen/Methylmethacrylat/ Methacrylsäure-Copolymerisat oder ein Äthylen/Methylmethacrylat/ Vinylacetat/Methacrylsäure-Copolymerisat ist.
- 6. Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie 2 bis 5 Gew.-% Äthylencopolymerisat enthält.
- 7. Masse nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie in Form einer Mischung aus Polyurethan-Granulat und Äthylencopolymer-Granulat vorliegt.509808/0990
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