DE2435880A1 - WATER VAPOR PERMEABLE, FLEXIBLE FLAT MATERIAL, PROCESS FOR ITS MANUFACTURING AND ITS USE AS LEATHER REPLACEMENT - Google Patents
WATER VAPOR PERMEABLE, FLEXIBLE FLAT MATERIAL, PROCESS FOR ITS MANUFACTURING AND ITS USE AS LEATHER REPLACEMENTInfo
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Description
Wasserdampfdurchlässiges, flexibles flächiges Material, Verfahren zu seiner Herstellung und seine Verwendung als Lederaustauschstoff. Water vapor permeable, flexible flat material, process for its manufacture and its use as a leather substitute.
Die Erfindung betrifft ein was ssr dampfduichlässiges flächiges Material. Dieses Material findet vielseitige Anwendung, insbesondere als Schuhobermaterial und für Bekleidungszwecke.The invention relates to a sheet material which is vapor-proof. This material has a wide range of uses, in particular as a shoe upper material and for clothing purposes.
Es ist bereits ein ausgezeichnetes, mikroporöses, flächiges Polyurethanniaterial bekannt, das keine vorgeforate faserige Verstärkung enthält und aus einer mikroporösen, f estigkeitsveraiixtclnden Substratschicht von etwa 1,35 mm Dicke mit einer Dichte von etwa 0,55 g/cm besteht, die auf einer Seite integral mit einer dünneren, weniger dichten Oberflächenschicht verbunden, ist, Die Oberflächenschicht ist typischerweise etwa 0,35 nun dick Lind besitzt eine Dichte von et v/a 0,35 g/cm . Die freie Oberfläche der Oberflächenschicht wird mit einem sehr dünnen Oberflächenfinish ausgerüstet.It is already an excellent, microporous, flat polyurethane material known that it does not contain any preformed fibrous reinforcement and that it is made of a microporous, strength-reinforced material Substrate layer approximately 1.35 mm thick with a density of about 0.55 g / cm, which on one side is integral with connected to a thinner, less dense surface layer, The surface layer is typically about 0.35 now thick has a density of et v / a 0.35 g / cm. The free surface of the surface layer is given a very thin surface finish equipped.
Dieses Material besitzt eine gute Weiterreißfestigkeit (cut tear strength), die es zur Herstellung von Schuhen geeignet macht, sowie eine geeignete Wasserdampfdurchlässigkeit vor dem Aufbringen des Finish, so daß das Hat er LaI nach dem Finisher* noch eine ausreichende Wasserdampfdurchlässigkeit zur Verv/en-This material has good tear strength (cut tear strength), which makes it suitable for the manufacture of shoes, as well as a suitable water vapor permeability before the Applying the finish so that the hat he LaI after the finisher * sufficient water vapor permeability to use
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dung als Schuhobermaterial besitzt. Für bestimmte Anwendungszweckf? ist jedoch das Material etwas steif. Diese Steifigkeit könnte dadurch vermindert werden, daß man die Dicke des festigkeitsvermittelnden Substrats verringert; es wurde jedoch gefunden, daß diese Maßnahme zu einem Material mit unzureichender Weiterreißfestigkeit führt. Darüber hinaus besitzt ein Material mit einer Dicke von unter 1,5 mm nicht genügend Substanz hinsichtlich der kommerziellen Verwendung als Schuhobermaterial für Herrenschuhe.as a shoe upper material. For certain purposes? however, the material is a bit stiff. This stiffness could be reduced by increasing the thickness of the strength-imparting Substrate decreased; However, it has been found that this measure leads to a material with inadequate Tear strength leads. In addition, a material with a thickness of less than 1.5 mm does not have enough substance in terms of commercial use as a shoe upper for men's shoes.
Bei diesen bekannten Materialien beträgt das Verhältnis von Veiterreißfestigkeit zu Steifigkeit (wie nachfolgend definiert) im allgemeinen etwa 2 bis 3,4.For these known materials, the ratio of tear strength to stiffness (as defined below) is generally about 2 to 3.4.
Eg wurde gefunden, daß man, wenn man die Dicke der Substratschicht verringert und ihr gleichzeitig eine festere Struktur gibt, sowie eine weitere Oberflächenschicht (nachfolgend als Unterschicht (flesh layer) bezeichnet) auf der der Deckschicht des Substrats abgewandten Seite bildet, eine erhebliche Verringerung der Steifigkeit bei Aufrechterhaltung zufriedenstellender Werte hinsichtlich Weiterreißfestigkeit, Wasserdampfpermeabilität und Materialstärke erreichen kann.Eg it has been found that if one considers the thickness of the substrate layer and at the same time gives it a firmer structure, as well as another surface layer (hereinafter referred to as Underlayer (referred to as flesh layer) on the side facing away from the outer layer of the substrate forms a considerable reduction the stiffness while maintaining satisfactory values in terms of tear strength and water vapor permeability and material thickness can reach.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, ein wasserdampfdurchlässiges Material zur Verfügung zu stellen, das keine faserige Verstärkung enthält und ein Verhältnis von Weiterreißfestigkeit zu Steifigkeit von über 4, vorzugsweise über 5f besitzt. It is therefore an object of the invention to provide a material which is permeable to water vapor and which does not contain any fibrous reinforcement and which has a ratio of tear strength to rigidity of more than 4, preferably more than 5 f .
In der US-PS 3 284 274 ist beschrieben, daß man bei der Herstellung von Synthese-Wildleder und lederähnlichem Material mit glatter Oberfläche für Schuhobermaterial eine Schicht aus zelligem, honigwabenähnlichem, makroporösem, polymerein Material auf beide Seiten eines flexiblen, porösen Substrats aufbringen kann, bei dem es sich um eine Lage aus nicht-faserigem, porösem, polyrnerem Material, zum Beispiel eine zähe/ mikroporöse Folie, handeln kann.In US Pat. No. 3,284,274, it is described that in the production of synthetic suede and leather-like material with a smooth surface for shoe upper material a layer of cellular, honeycomb-like, macroporous, polymer material can be applied to both sides of a flexible, porous substrate, which is a layer of non-fibrous, porous, polymeric Material, for example a tough / microporous film, can act.
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Es wurde gefunden, daß si'ch die erwünschte Verbesserung hinsichtlich des Verhältnisses von Weiterreißfestigkeit zu Steifigkeit nicht erreichen läßt, wenn man nicht das Substrat sowohl dichter, als auch dicker als entweder die Unterschicht oder die Deckschicht macht.It has been found that they provide the desired improvement in terms of the ratio of tear strength to stiffness cannot be achieved if one does not have both the substrate denser as well as thicker than either the underlayer or the top layer.
Gegenstand der Erfindung ist somit ein wasserdampfdurchlässiges, weiches, flexibles, flächiges Material zur Verwendung als Schuhobermaterial anstelle von Leder, von mindestens 0,3 mn Dicke, zum Beispiel 1,0 bis 2,0 mm oder 0,9 bis 1,7 mm Dicke, mit mindestens drei übereinanderliegenden porösen Schichten aus elastomeren Polymeren, wobei das Material keine faserige Verstärkung enthält, eine Bruchdehnung von über 200 $ auf v/eist und eine festigkeitsvermittelnde, poröse, elastomere Polymer-Substratschicht besitzt, die zwischen einer porösen, elastomeren Polymer-Unterschicht und einer porösen, elastomeren Polymer-Deckschicht angeordnet ist, wobei die Substratschicht eine höhere Dichte als die Unterschicht oder Deckschicht besitzt und dicker als entweder die Unterschicht oder die Deckschicht ist, und die Gesamtdicke von Unterschicht und Deckschicht im Bereich von 30 bis 175 ί° der Dicke der Substratschicht liegt, zum Beispiel 65 bis 125 °ß>) insbesondere 70 bis 110 5^,der Dicke der Substratschicht beträgt, sowie vorzugsweise die Dicke der Deckschicht im Bereich von 150 bis 50 fo der Dicke der Unterschicht liegt.The subject of the invention is thus a water vapor permeable, soft, flexible, flat material for use as a shoe upper material instead of leather, of at least 0.3 mm thickness, for example 1.0 to 2.0 mm or 0.9 to 1.7 mm thickness , with at least three superimposed porous layers of elastomeric polymers, whereby the material does not contain any fibrous reinforcement, has an elongation at break of more than 200 $ and a strength-imparting, porous, elastomeric polymer substrate layer, which is sandwiched between a porous, elastomeric polymer sublayer and a porous, elastomeric polymer top layer, the substrate layer having a higher density than the backing layer or top layer and being thicker than either the bottom layer or top layer, and the total thickness of the bottom layer and top layer in the range of 30 to 175 ° The thickness of the substrate layer is, for example, 65 to 125 ° ß>) in particular 70 to 110 5 ^, the thickness of the substrate layer, and preferably the thickness of the top layer in the range of 150 to 50 fo the thickness of the lower layer.
Die Dicke der Deckschicht kann im Bereich von 10 bis 95 /£, zum Beispiel 30 bis 80 5&, der Dicke des Substrates liegen . Die Unterschicht kann eine Dicke im Bereich von 10 oder 20 bis 95 $ der Dicke des Substrats besitzen.The thickness of the top layer can range from 10 to 95 / £, for Example 30 to 80 5 &, the thickness of the substrate. the Underlayer can have a thickness in the range of 10 or 20 to 95% of the thickness of the substrate.
Das Verhältnis von Deckschichtdicke zu Substratdicke liegt vorzugsweise im Bereich von 1,5 : 1 bis 0,5 : 1, insbesondere 1,2 : 1 bis 0,8 : 1 und besonders bevorzugt wird ein Verhältnis' von etwa 1:1, wobei sich das Material im wesentlichen symmetrisch um eine durch das Zentrum der Innenschicht (Substratschicht) führende Ebene befindet.The ratio of cover layer thickness to substrate thickness is preferably in the range from 1.5: 1 to 0.5: 1, in particular 1.2: 1 to 0.8: 1 and particularly preferred is a ratio ' of about 1: 1, the material being essentially symmetrical around a center of the inner layer (substrate layer) leading level is located.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besitzt die festigkeitsvermittelnde, poröse elastome Polymer-Substratsctncht kompakte Lücken bzw. Hohlräume, die statistisch, über die Schicht verteilt und durch Poren, die die Wände zwischen den Lücken durchdringen, miteinander verbunden sind, die Unterschicht ist mikroporös und besitzt kompakte Lücken, die statistisch über die Schicht verteilt und über Poren, die die Wände zwischen den Lücken durchdringen, miteinander verbunden sind, die Deckschicht ist mikroporös und besitzt kompakte Lücken, die statistisch über die Schicht verteilt und durch Poren, die die Wände zwischen den Lücken durchdringen, miteinander verbunden sind, und das Substrat ist dadurch charakterisiert, daß es Wanddicken zwischen den Lücken besitzt, die im allgemeinen größer als diejenigen in der Unterschicht oder der Deckschicht sind.In a preferred embodiment of the invention, the strength-imparting, porous elastomeric polymer substrate compact gaps or cavities that, statistically, across the layer distributed and interconnected by pores penetrating the walls between the gaps, which is the underlayer microporous and possesses compact gaps that are statistically distributed over the layer and over pores that form the walls between the Gaps penetrate, are interconnected, the top layer is microporous and has compact gaps that are statistically about the layer is distributed and interconnected by pores penetrating the walls between the gaps, and the substrate is characterized in that it has wall thicknesses between the gaps which are generally greater than those in the undercoat or the topcoat.
Die Erfindung ermöglicht die Herstellung eines bevorzugten Materials, das durch eine Weiterreißfestigkeit (wie nachfolgend definiert) von mindestens 1,5 kg, zum Beispiel mindestens 2,3 kg, ein Verhältnis von Weiterreißfestigkeit zu Steifigkeit (wie nachfolgend definiert) von mindestens 4,2, zum Beispiel etwa 5,0 bis 10,5, vorzugsweise 6 bis 10, und eine Steifigkeit (wie nachfolgend definiert) von nicht über 0,65, vorzugsweise et v/a 0,25 bis 0,60, zum Beispiel 0,30 bis 0,50, gekennzeichnet ist.The invention enables the production of a preferred material by a tear strength (as defined below) of at least 1.5 kg, for example at least 2.3 kg, a ratio of tear strength to stiffness (as defined below) of at least 4.2, for example about 5.0 to 10.5, preferably 6 to 10, and a stiffness (as defined below) of not more than 0.65, preferably et v / a 0.25 to 0.60, for example 0.30 to 0.50.
Nach einer besonderen Ausführungsform der Erfindung besteht die Substrat schicht aus einer porösen Matrix aus elastomere-* Polierern, das eine Vielzahl von miteinander durch Poren verbundenen Lücken bildet, wobei die Substrat schicht 0,5 bis 1,2 oder 1,5 ffiia zum Beispiel 0,6 bis 1,0 mm, vorzugsweise 0,7 "bis 0,9 mn, dick ist, ein(e) Gesamtlückenvolumen oder Porösität von über 50 f> besitzt, mindestens 65 °ß> der Porosität durch Poren und die Lücken, mit denen die Poren verbunden sind, gebildet werden, und die Poren Durchmesser von mindestens 5,0 u, vorzugsweise von unter 20 u, bestimmt nach der Quecksilbereindringungs- bzw. Quecksilberdurchdringungsmethode (nachfolgend QuecksÜbennetbode genannt) besitzen. Her mittlere Porendurchme3ser der Subatratschicht liegt vorzugsweise im Bereich von 5 bis 20 u, vorzugsweise 7 bis 15 u,According to a particular embodiment of the invention, the substrate layer consists of a porous matrix of elastomeric * polishers, which forms a large number of interconnected gaps by pores, the substrate layer 0.5 to 1.2 or 1.5 ffiia, for example 0 , 6 to 1.0 mm, preferably 0.7 "to 0.9 mm, thick, has a total void volume or porosity of over 50 f>, at least 65 ° β> the porosity through pores and the gaps, with which the pores are connected, and the pore diameter of at least 5.0 u, preferably below 20 u, determined by the mercury penetration or mercury penetration method (hereinafter referred to as the mercury penetration bottom). The mean pore diameter of the substrate layer is preferably in the range from 5 to 20 u, preferably 7 to 15 u,
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zum Beispiel 10 bis 12 ja, jeweils bestimmt nach, der Quecksilbermethode. for example 10 to 12 yes, each determined according to the mercury method.
Die Unter- und Deckschichten sind vorzugsweise fesüiaftaxL mit der Substratschicht verbunden. Die Unter- und Deckschichten besitzen vorzugsweise Dicken im Bereich von 0,20 bis 0,45 mm. Die Deckschicht und die Unterschicht besitzen vorzugsweise Dichten von unter 0,40 g/cm , zum Beispiel im Bereich von 0,2 bis 0,4 g/cm"', zum Beispiel 0,25 bis 0,35 g/cm .The bottom and top layers are preferably fesüiaftaxL with the Substrate layer connected. The bottom and top layers have preferably thicknesses in the range from 0.20 to 0.45 mm. The top layer and the bottom layer preferably have densities of below 0.40 g / cm, for example in the range from 0.2 to 0.4 g / cm "', for example 0.25 to 0.35 g / cm.
Bei dem elastomeren Polymerisat handelt es sich vorzugsweise um ein elastomeres Polyurethan, das jedoch im Gemisch mit anderen thermoplastischen Polymerisaten, wie Polyvinylchlorid oder Vinylchloridcopolymerisaten, sowie Polyacrylnitril oder Acrylnitrilcopolymerisaten verwendet werden kann.The elastomeric polymer is preferably an elastomeric polyurethane, but mixed with other thermoplastic polymers such as polyvinyl chloride or vinyl chloride copolymers, as well as polyacrylonitrile or acrylonitrile copolymers can be used.
Die bevorzugten Polyurethane stellen im wesentlichen lineare Polyurethane dar, die aus einem Diisocyanat, einem monomeren Diol und einem Polyester oder einem Polyäther mit einem Molekulargewicht von 1 000 bis 3 000 hergestellt v/erden. Das Polyurethan besitzt vorzugsweise eine Grenzviskositätszahl in Dimethylformamid von mindestens 0,8 dl/g.The preferred polyurethanes are essentially linear polyurethanes which are composed of a diisocyanate, a monomeric one Diol and a polyester or a polyether having a molecular weight from 1,000 to 3,000 produced. The polyurethane preferably has an intrinsic viscosity in dimethylformamide of at least 0.8 dl / g.
Besonders bevorzugt werden Polyurethane auf der Basis von Polyestern mit einer Shore-Härte von 75 A oder 90 A bis 60 D, vorzugsweise mindestens 98 A, als feste kontinuierliche Folie bei 25 C. Dieses Material kann für alle drei Schichten verwendet werden. Bei einem bevorzugten Produkt wird es jedoch nur für die festigkeitsvermittelnde Substratschicht verwendet, wobei ein Polyurethan mit einer niedrigeren Shore-Härte als das Substratpolyurethan und somit einem weicheren Griff für die Deckschicht und die Unterschicht verwendet werden. Dieses weichere Material besitzt einen Stickstoffgehalt von etwa 2,5 ^ oder 2,8 bis 3,0 oder 3,5 bis 4,0 $. Dieses weiche Material kann durch Erhöhung des Verhältnisses von Polyester zu Glykol erreicht werden, was zu einem niedrigeren Bedarf an Diisocyanat führt. Das Polyurethan für das Substrat besitzt vorzugsweise einen höheren Stickstoffgehalt, zum Beispiel mindestens 4,0 oder 4,5 0Jo oder mehr.Polyurethanes based on polyesters with a Shore hardness of 75 A or 90 A to 60 D, preferably at least 98 A, are particularly preferred as a solid continuous film at 25 C. This material can be used for all three layers. In a preferred product, however, it is only used for the strength-imparting substrate layer, a polyurethane with a lower Shore hardness than the substrate polyurethane and thus a softer handle being used for the top layer and the lower layer. This softer material has a nitrogen content of about 2.5 ^ or 2.8 to 3.0 or 3.5 to 4.0 $. This soft material can be achieved by increasing the ratio of polyester to glycol, which results in a lower need for diisocyanate. The polyurethane for the substrate preferably has a higher nitrogen content, for example at least 4.0 or 4.5 0 Jo or more.
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Bei dem weichen Polyurethan für die Deckschicht und die Unterschicht kann es sich um ein Polyätherpolyurethan anstelle eines Polyesterpolyurethans handeln.With the soft polyurethane for the top layer and the bottom layer it can be a polyether polyurethane instead of one Act polyester polyurethane.
In einer besonderen Ausführungsform der Erfindung sind die für Deckschicht, Unterschicht und Substrat verwendeten Polyurethane aus dem gleichen Polyester, Diol und Diisocyanat hergestellt, und das für das Substrat verwendete Polyurethan besitzt einen Stickstoffgehalt von mindestens 4 $, während die für die Deckschicht und Unterschicht verwendeten Polyurethane niedrigere Stickstoffgehalte als das Substratpolyurethan besitzen.In a particular embodiment of the invention, the polyurethanes used for the outer layer, lower layer and substrate are made from the same polyester, diol and diisocyanate, and the polyurethane used for the substrate has one Nitrogen content of at least $ 4 while that for the top layer and backsheet have lower nitrogen levels than the substrate polyurethane.
Die Substratschicht besitzt vorzugsweise eine Porosität im Bereich von 50 bis 65 ^, und weniger als 7 f° der Gesaintporosität werden gebildet durch Poren und die Lücken, mit denen sie verbunden sind, wobei die Poren Durchmesser --ναιüber 100 jl besitzai/und mindestens 50 fo der Gesaiatporosität werden gebildet durch Poren und die Lücken, mit denen sie verbunden sind, wobei die Poren Durchmesser im Bereich von 6,4 bis 17,5 Ji besitzen.The substrate layer preferably has a porosity in the range of 50 to 65 ^, and less than 7 ° f the Gesaintporosität is formed by pores and the gaps with which they are connected, wherein the pore diameter --ναιüber 100 jl besitzai / and at least 50 fo the Gesaiatporosität is formed by pores and the gaps with which they are connected, wherein the pores have diameters in the range from 6.4 to 17.5 Ji.
Beim Betrachten eines geschnittenen Querschnitts ist die Substratschicht weiterhin vorzugsweise -durch kompakte Lücken gekennzeichnet, deren Mehrzahl maximale Abmessungen in der Ebene des Querschnitts von 30 bis 10Ou. besitzt, wobei die Mehrzahl dieser Lücken kleinste Querabmessungen in der Ebene der Schnittoberfläche von 1/4 ihrer maximalen Abmessung und darüber besitzt, die Gestalt der Lücken nicht-kugelig und trotz unregelmäßiger Außenlinien kompakt ist, die Lücken durch dichtere Regionen (die als dickere Wände angesehen werden können) getrennt sind, die kleinere, bei 150-facher Vergrößerung sichtbare Poren enthalten, von denen die Mehrzahl 1 bis 30 u Durchmesser (across) besitzt und 1 bis 10 μ voneinander entfernt angeordnet ist, und die Mehrzahl dieser dichteren Regionen Durchmesser (across) von 30 bis 100 u zwischen benachbarten größeren Lücken besitzt.When looking at a cut cross section is the substrate layer furthermore preferably -characterized by compact gaps, the majority of which have maximum dimensions in the plane of the Cross-section from 30 to 10Ou. owns the majority of these Gaps smallest transverse dimensions in the plane of the cutting surface 1/4 of its maximum dimension and above, the shape of the gaps is non-spherical and despite irregular outer lines is compact, the gaps are separated by denser regions (which can be viewed as thicker walls), the smaller, contain pores visible at 150x magnification, the majority of which have a diameter of 1 to 30 u (across) and 1 to 10 μ away from each other, and the plurality these denser regions have diameters (across) of 30 to 100 u between adjacent larger gaps.
Beim Betrachten eines durch Schneiden erzeugten Querschnittssind die mikroporösen Unter- und Deckschichten vorzugsweise gekennzeichnet durch unregelmäßig geformte, jedoch kompakte LückenWhen looking at a cross-section created by cutting are the microporous bottom and top layers are preferably characterized by irregularly shaped but compact gaps
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von 5 bis 75 u Durchmesser, wobei die Mehrheit Durchmesser von 20 bis 50 u besitzt, und diese Lücken begrenzt oder umgeben sind von dünnen Wänden mit 1 bis 5 u Dicke, wobei die Lücken durch Poren verbunden sind, die durch diese dünnen Fände hindurchführen. from 5 to 75 u in diameter, the majority being diameters of 20 to 50 u, and these gaps are limited or surrounded by thin walls 1 to 5 u thick, the gaps are connected by pores that pass through these thin walls.
Das neue wasserdampfdurchlässige flächige Material der Erfindung kann so hergestellt werden, daß man eine Schicht aus einer koagulierbaren, elastomeren Polymer-Unterschichtmasse auf einen porösen Träger zur Bildung der Unterschicht aufbringt, vor dem Koagulieren eine Schicht aus einer koagulierbaren, elastomeren Polymer-Substratmasse oben auf die Schicht der Unterschichtmasse aufbringt und dann vor dem Koagulieren eine Schicht aus einer koagulierbaren, elastomeren Deckschichtmasse oben auf die Schicht der Substratmasse aufbringt, und hierauf das Verbundmaterial unter Bildung einer integral fest verbundenen, mikroporösen, dreischichtigen Struktur, die keine faserige Verstärkung enthält ,' koaguliert, wobei mindestens die Substratmasse und mindestens eine der Unterschicht- oder Deckschichtmassen einen entfernbaren, teilchenförmigen Füllstoff enthält, und der Füllstoff in der Unterschicht- oder Deckschichtmasse eine mittlere Teilchengröße besitzt, die kleiner als die in der Substratmasse verwendete Teilchengröße ist.The new water vapor permeable sheet material of the invention can be made so that one layer of a coagulable, elastomeric polymer sub-layer material on one applying a porous support to form the sub-layer, a layer of a coagulable, elastomeric layer before coagulation Applying polymer substrate mass on top of the layer of underlayer mass and then a layer of one prior to coagulation Applying coagulable, elastomeric top layer material on top of the layer of substrate material, and then the composite material forming an integrally tightly bonded, microporous, three-layer structure that contains no fibrous reinforcement , 'coagulated, with at least the substrate mass and at least one of the underlayer or outer layer masses having a removable, contains particulate filler, and the filler in the undercoat or topcoat composition has an average particle size which is smaller than the particle size used in the substrate mass.
Bei den elastomeren Polymeren handelt es sich vorzugsweise um elastomere Polyurethane mit Grenzviskositätszahlen von mindestens 0,3 dl/g, zum Beispiel 1,0 bis 2,0 oder 1,0 bis 1,4 dl/g (geraessen in verdünnter Lösung in Dimethylformamid). Die Polyurethane der Unterschicht und Deckschicht sind vorzugsweise weicher als die der Substratschicht. Das Substratpolymere besitzt zum Beispiel als dünne, lückenfreie Folie von 0,2 bis 0,4 mmThe elastomeric polymers are preferably elastomeric polyurethanes with intrinsic viscosity numbers of at least 0.3 dl / g, for example 1.0 to 2.0 or 1.0 to 1.4 dl / g (in a dilute solution in dimethylformamide). The polyurethanes the bottom layer and top layer are preferably softer than those of the substrate layer. The substrate polymer possesses for example as a thin, gap-free film from 0.2 to 0.4 mm
Dicke einen Modul bei 25 i° Dehnung von mindestens 55 kg/cm , zum Beispiel 60 bis 100 oder 70 bis 80 kg/cm , und die Unterschicht- und Deckschichtpolymeren besitzen als dünne, lückenfreie Folien von 0,2 bis 0,4 mm Dicke zum Beispiel einen Modul bei 25 $ Dehnung von unter 55 kg/cm , zum Beispiel 30 bis 45 oder 50 kg/cm .Thickness has a module at 25 ° elongation of at least 55 kg / cm, for example 60 to 100 or 70 to 80 kg / cm, and the bottom layer and top layer polymers are thin, gap-free films 0.2 to 0.4 mm thick for example a module at 25 $ elongation of less than 55 kg / cm, for example 30 to 45 or 50 kg / cm.
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Vorzugsweise enthält die Substratmasse das Substratpolyurethan gelöst in einem polaren organischen Lösungsmittel, wie Dimethylformamid, in einer Konzentration von mindestens 20 Gewichtsprozent, zum Beispiel 25 bis 40 Gewichtsprozent, zum Beispiel 30 bis 35 Gewichtsprozent, mit einem teilchenförmigen, löslichen Füllstoff, zum Beispiel einem wasserlöslichen anorganischen Salz, das hierin dispergiert und in dem organischen Lösungsmittel im wesentlichen unlöslich ist. Der Füllstoff besitzt vorzugsweise eine mittlere Teilchengröße, bestimmt mit dem Coulter-Zähler, im Bereich von 20 bis 200 u, zum Beispiel 25 bis 75 oder 50 γ., und das Verhältnis von Füllstoff zu Polymeren! liegt im Bereich von 1,8 : 1 bis 2,7 : 1, zum Beispiel 1,9 : 1 bis 2,2 : 1, Gewichtsteile. Insbesondere wird es bevorzugt j Teilchengrößen von 30 bis 95p» und zwar ein Füllst of f/Polymerverhältnis im Bereich von 1,8 : 1 bis 2,8 : 1 bei einer Salzteilchen/rröße von 30 u, und im Bereich von 1,8 : 1 bis 4,0 : 1 bei Teilchengrößen von etwa 95 u,anzuwenden.Preferably, the substrate composition contains the substrate polyurethane dissolved in a polar organic solvent, such as dimethylformamide, in a concentration of at least 20 percent by weight, for example 25 to 40 percent by weight, for example 30 to 35 percent by weight, with a particulate, soluble filler, for example a water-soluble inorganic Salt dispersed therein and essentially insoluble in the organic solvent. The filler preferably has an average particle size, determined with the Coulter counter, in the range from 20 to 200 μ, for example 25 to 75 or 50 γ., And the ratio of filler to polymers! ranges from 1.8: 1 to 2.7: 1, for example 1.9: 1 to 2.2: 1, parts by weight. In particular, it is preferred for particle sizes from 30 to 95 μm, namely a filler / polymer ratio in the range from 1.8: 1 to 2.8: 1 with a salt particle size of 30 μm, and in the range from 1.8: 1 to 4.0: 1 for particle sizes of about 95 microns.
Wie aus der DT-PA 24 13 461.0, auf die hier vollinhaltlich Bezug genommen wird, hervorgeht, erhält man beim Arbeiten in diesem Bereich ein Material mit verbesserter Festigkeit. Auf die vorgenannte Patentanmeldung wird insbesondere hinsichtlich der bevorzugten Rezepturen für ein Substrat für ein Kunstleder bzw. Syntheseleder und die Offenbarung hinsichtlich der bevorzugten Füllstoffteilchengrößen hingewiesen. Vorzugsweise werden die Angaben der DT-PA 24 13 461.0 in Zusammenhang mit dem Substrat für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angewendet. As can be seen from DT-PA 24 13 461.0, to which reference is made here in full, one obtains when working in this Area a material with improved strength. The aforementioned patent application is in particular with regard to preferred formulations for a substrate for an artificial leather or synthetic leather and the disclosure with regard to the preferred Filler particle sizes noted. Preferably the Information from DT-PA 24 13 461.0 in connection with the substrate used for carrying out the method according to the invention.
In ähnlicher Weise enthalten die Unterschicht- und Deckschichtmassen dispergierte Füllstoffe; vorzugsweise besitzt jedoch der Füllstoff eine mittlere Teilchengröße von unter 20 iu, zum Beispiel im Bereich von 1 bis 15 oder 5 bis 10 u. Das Füllstoff/ Polymerverhältnis beträgt vorzugsweise mindestens 2,5 : 1 und liegt zum Beispiel im Bereich von 3 '· 1 bis 6 : 1 Gewichtsteilen.Similarly, the undercoat and topcoat compositions contain dispersed fillers; however, the filler preferably has an average particle size of less than 20 iu, for example in the range from 1 to 15 or 5 to 10 u. The filler / polymer ratio is preferably at least 2.5: 1 and is for example in the range of 3 '· 1 up to 6: 1 parts by weight.
Die Polymermasse wird vorzugsweise so hergestellt, daß man das Polymere in Lösung aus Reaktanten mit niedrigem MolekulargewichtThe polymer composition is preferably prepared by dissolving the polymer in solution of low molecular weight reactants
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bildet, um eine Polymerlösung der gewünschten Konzentration zu bilden, und anschließend den teilchenförmigen Füllstoff (der vorzugsweise wasserlöslich ist) in die Poljanerlösung, zum Beispiel mit einem Hochenergiemischer, einmischt. Das Gemisch wird dann mit einer Flüssigkeit, die ein Nicht-Lösungsmittel darstellt, zum selbsttragenden Zustand koaguliert. Dies erfolgt vorzugsweise so, daß man das Gemisch auf ein poröses Band extrudiert und mit einem Nicht-Lösungsmittel, zum Beispiel Wasser (zum Beispiel bei 20 bis 60 0C) oder Wass er/Lö sungsmit tel-Geraischen, zum Beispiel mit 5 bis 30 $ Lösungsmittelgehalt, die eine Nicht-Lösungsmittel-Wirkung besitzen, zum Beispiel durch Eintauchen in das flüssige Nicht-Lösungsmittel, in Berührung bringt. Die verwendeten Nicht-Lösungsmittel können Anteile an gelöstem Füllstoff enthalten, zum Beispiel können bei kontinuierlichem Betrieb Füllstoff mengen in der Größenordnung von bis zu 15 i° leicht toleriert werden. Reine Nicht-Lösungsmittel sind gleichermaßen wirksam.to form a polymer solution of the desired concentration and then mixing the particulate filler (which is preferably water soluble) into the polyaner solution, for example with a high energy mixer. The mixture is then coagulated with a liquid which is a non-solvent to the self-supporting state. This is preferably done so that extruding the mixture onto a porous belt and with a non-solvent, for example water (for example at 20 to 60 0 C) or Wass he / Lö sungsmit tel-Geraischen, for example, with 5 to 30 $ Solvent content that have a non-solvent effect, for example by immersion in the liquid non-solvent. The non-solvents used can contain proportions of dissolved filler, for example filler quantities of the order of magnitude of up to 15 ° can easily be tolerated in continuous operation. Pure non-solvents are equally effective.
Die koagulierte selbsttragende Schicht wird dann vorzugsweise noch naß von dem porösen Band abgezogen und in ein Nicht-Lösungsmittel, zum Beispiel von 60 G, eingetaucht. Hierbei wird der lösliche Füllstoff bis zu einem zufriedenstellenden Ausmaß herausgelöst, zum Beispiel sollten nicht mehr als 1 000 mgThe coagulated self-supporting layer is then preferably peeled off the porous tape while still wet and immersed in a non-solvent, for example of 60 G, immersed. Hereby the soluble filler becomes to a satisfactory extent extracted, for example, should not exceed 1 000 mg
ρ
Füllstoff pro m des flächigen Materials verbleiben.ρ
Filler remains per m of the sheet material.
Die ausgelaugte Schicht wird anschließend getrocknet und kann ' jeder geeigneten Schlußbehandlung unterworfen werden.The leached layer is then dried and can ' be subjected to any suitable final treatment.
Die bevorzugte Dichte der Substratschicht des Materials beträgt 0,4 bis 0,7 g/cm . Für bestimmte Anwendungszwecke kann die Dichte bis zu 0,8 g/cm betragen.The preferred density of the substrate layer of the material is 0.4 to 0.7 g / cm. For certain purposes, the density up to 0.8 g / cm.
Es wird bevorzugt, solche Füllstoff-Teilchengrößen und Füllstoff/Polymer-Verhältnisse anzuwenden, daß die DicntdYlnnerhalb des Bereiches von 0,4 bis 0,5 oder 0,55 g/cm^ bleibt. Somit v/erden bei niedrigeren Werten innerhalb des Bereichs da? erlaubtenIt is preferred to have such filler particle sizes and filler / polymer ratios apply that the diameter within of the range from 0.4 to 0.5 or 0.55 g / cm ^ remains. So v / ground at lower values within the range there? allowed
Teilchengrößen vorzugsweise niedrigere Werte innerhalb des erlaubten Bereichs der Füllstoff/Polymer-Verhältnisse, undParticle sizes preferably lower values within the allowable range of filler / polymer ratios, and
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höheren Werten innerhalb des Bereichs der Teilchengrößen vorzugsweise höhere Werte innerhalb des Bereichs der Füllstoff/ Polymer-Verhältnisse verwendet. Zum Beispiel beträgt bei mittleren Teilchengrößen von 20 bis 30 u das Pullstoffverhältnis vorzugsweise 1,9 ! 1 "bis 2,1 : 1, bei 30 bis 60 ix-Füllstoff 2,1 : 1 bis 2,2 : 1, 2,3 : 1 oder 2,4 : 1 und bei Füllstoffteilchen von über 60 u. das Salzverhältnis über 2,2 : 1 oder 2,4 : 1.higher values within the range of particle sizes are preferred higher values within the range of filler / polymer ratios are used. For example, at middle Particle sizes from 20 to 30 µ the pulp ratio preferably 1.9! 1 "to 2.1: 1, with 30 to 60 ix filler 2.1: 1 to 2.2: 1, 2.3: 1 or 2.4: 1 and for filler particles of over 60 and the salt ratio over 2.2: 1 or 2.4: 1.
Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beschrieben. In the following the invention is described with reference to the drawings.
Bei den Figuren 1 bis 8 handelt es sich um Mikrophotographien, die bevorzugte dreischichtige wasserdampfdurchlässige Materialien der Erfindung zeigen, die in den Beispielen 1 bis 8 beschrieben sind. Es handelt sich jeweils um vertikale Querschnitte durch das mikroporöse flächige Material bei 55-facher Vergrößerung. Figures 1 through 8 are photomicrographs, the preferred three-layer water vapor permeable materials of the invention described in Examples 1-8. In each case, it is a question of vertical cross-sections through the microporous flat material at 55x magnification.
Figur 9 zeigt eine schematische Seitenansicht eines Prüfgeräts zur Bestimmung der Steifigkeit der erfindungsgeniäß hergestellten flächigen Erzeugnisse.FIG. 9 shows a schematic side view of a test device to determine the rigidity of the manufactured according to the invention flat products.
Die Mikrophotographien der Figuren 1 bis 8 sind mit einem Elektronenmikroskop (Stereoscan Mark 2, Herst. Cambridge Instruments Limited) aufgenommen worden. Hierbei wird ein glatter, sauberer Querschnitt durch die flächigen Proben gelegt. Die geschnittene Oberfläche wird dann mit einer dünnen, metallischen, reflektierenden Schicht, zum Beispiel aus Gold oder Palladium, beschichtet, wie dies bei der Präparierung von Proben für die Elektronenmikrophotographie üblich ist. Dann wird ein Elektronenstrahl unter einem Winkel von 45 ° auf die geschnittene Oberfläche gerichtet, und die von der Oberfläche unter 45 ° reflektierten Elektronen werden gesammelt und zur Erzeugung eines optischen Bildes verwendet, das photographiert wird. Hierdurch ist die Tiefenschärfe dieser Photographien erheblich größer als bei der optischen Photographie, was wiederum den Effekt mit sich bringt, daß man in die Lücken und Hohlräume hineinsehen kann.The photomicrographs of Figures 1 through 8 are taken with an electron microscope (Stereoscan Mark 2, Manuf. Cambridge Instruments Limited). This becomes a smoother, cleaner one Cross-section laid through the two-dimensional samples. The cut surface is then covered with a thin, metallic, reflective Layer, for example of gold or palladium, coated, as is the case in the preparation of specimens for electron microphotography is common. Then an electron beam is directed at the cut surface at an angle of 45 °, and the electrons reflected from the surface at 45 ° are collected and used to generate an optical Image that is photographed. As a result, the depth of field of these photographs is considerably greater than that of the optical photography, which in turn has the effect that you can see into the gaps and cavities.
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Die Beispiele erläutern die Erfindung.The examples illustrate the invention.
In den Beispielen werden verschiedene Polyurethane verwendet. Sie werden in Dimethylformamid als Lösungsmittel aus einem Polyester oder Polyäther durch Umsetzung mit einem Diol und einem Diisocyanat in inerter Atmosphäre hergestellt.Various polyurethanes are used in the examples. You are in dimethylformamide as a solvent from a polyester or polyether by reaction with a diol and a diisocyanate produced in an inert atmosphere.
880 Teile (I) reines Ν,Ν-Dimethylformamid werden in einem 1500 Teile (II) fassenden Reaktionsgefäß, das mit trockenem Stickstoff gespült worden ist, vorgelegt. Nachdem man 0,027 Teile (IX) p-Toluolsulfonsäure und 0,020 Teile (X) Dibutylzinndilaurat in dem Dimethylformamid gelöst hat, versetzt man mit 205,0 Teilen (III) eines Hydroxypolyesters ("Desaophen 2001", endständige Hydroxylgruppen aufweisender Polyester vom Molekulargewicht 2000, mit einer Säure zahl von unter 2 und einer Hydroxylzahl von etwa 55 (jeweils mg KOH/g), der aus etwa 1 Mol Butandiol-1,4» 1,12 Mol Äthylenglykol und 2 Mol Adipinsäure hergestellt worden ist) und 48 Teilen (IV) Butandiol-1,4, die in dem Gemisch gelöst werden; die Temperatur des Gemisches wird auf 25 0C eingestellt.880 parts (I) of pure Ν, Ν-dimethylformamide are placed in a 1500 parts (II) reaction vessel which has been flushed with dry nitrogen. After 0.027 part (IX) p-toluenesulfonic acid and 0.020 part (X) dibutyltin dilaurate have been dissolved in the dimethylformamide, 205.0 parts (III) of a hydroxypolyester ("Desaophen 2001", terminal hydroxyl-containing polyester with a molecular weight of 2000) are added an acid number of less than 2 and a hydroxyl number of about 55 (in each case mg KOH / g), which has been prepared from about 1 mol of 1,4-butanediol »1.12 mol of ethylene glycol and 2 mol of adipic acid) and 48 parts (IV) 1,4-butanediol, which will be dissolved in the mixture; the temperature of the mixture is adjusted to 25 0 C.
Hierauf setzt man 171,6 Teile (V) 4,4-Diphenylmethandiisocyanat allmählich portionsweise zu, wobei darauf geachtet wird, daß die Temperatur 50 0C nicht übersteigt. Wenn die Zugabe beendet ist, wird das Gemisch auf 60 0C erhitzt und 1,5 Stunden unter Rühren bei dieser Temperatur gehalten. Durch Titration einer Probe wird der Überschuß an nicht-umgesetztem Isocyanat bestimmt. Hierauf versetzt man mit einer ausreichenden Menge an Butandiol (3,0 Teile (Vl)), um nicht-umge setzt es Isocyanat im wes entliehen stöchiometrisch umzusetzen. Anschließend hält man das Gemisch unter Rühren auf 60 0C und mißt die Viskosität periodisch, bis sie auf einen Wert von etwa 3500 Poise (unter Verwendung eines Brookfield-Viskosimeters mit der Spindel Nr. 5 oder 6), korrigiert auf 24 0C, gestiegen ist. Hierauf versetzt man mit· 4,10 Teilen (VII) Butandiol-1,4, gelöst in 3,5 Teilen (VIII) Ν,Ν-Dimethylformamid, als Maskierungsmittel, um die Reaktion zu beenden.Thereon are employed 171.6 parts (V) 4,4-diphenylmethane diisocyanate gradually added portionwise to, care being taken that the temperature does not exceed 50 0 C. When the addition is complete, the mixture is heated to 60 ° C. and kept at this temperature for 1.5 hours with stirring. The excess of unreacted isocyanate is determined by titrating a sample. A sufficient amount of butanediol (3.0 parts (Vl)) is then added to prevent it from being converted to stoichiometric isocyanate borrowed in the wes. The mixture is then kept at 60 ° C. with stirring and the viscosity is measured periodically until it has risen to a value of about 3500 poise (using a Brookfield viscometer with spindle no. 5 or 6), corrected to 24 ° C. is. 4.10 parts of (VII) 1,4-butanediol, dissolved in 3.5 parts of (VIII) Ν, Ν-dimethylformamide, are then added as a masking agent in order to terminate the reaction.
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Der Stickstoffgehalt beträgt etwa 4,5 Prozent und der Polyestergehalt etwa 50 Prozent. Das Polyurethan "besitzt eine Shore-Härte von 55 D als feste kontinuierliche Folie bei 25 0C.The nitrogen content is about 4.5 percent and the polyester content is about 50 percent. The polyurethane "has a Shore hardness of 55 D as a solid continuous film at 25 ° C.
Das Polyurethan besitzt folgende physikalischen Eigenschaften:The polyurethane has the following physical properties:
Die Lösung besitzt eine Viskosität von 4 100 Poise bei einem Peststoffgehalt von 33,2 <fo und 24 0C (Brookfield RVT, Spindel Nr. 7, 2,5 U/min), eine Grenzviskositätszahl von 1,08 dl/g, sowie einen k-Wert (Hugginsche Konstante) von 0,60. Ein lückenfreier Film, der aus der Lösung durch langsame Verdampfung des Lösungsmittels gegossen worden ist, besitzt einen Zugmodul bei 5, 25, 50 und 100 $> Dehnung von 27,3, 74,5, 95,8 bzw. 120 kg/ cm , eine Zugfestigkeit von 589 kg/cm 3 eine Dehnung beim Kristallinpunkt von 48O <fo und eine Bruchdehnung von 615 $, eine Weiterreißfestigkeit von 180 kg/cm, sowie· ein Verhältnis von Reißfestigkeit zum 25 56-Modul von 2,4.The solution has a viscosity of 4,100 poise with a pesticide content of 33.2 <fo and 24 0 C (Brookfield RVT, spindle no. 7, 2.5 rpm), an intrinsic viscosity of 1.08 dl / g, as well a k value (Huggin's constant) of 0.60. A gap-free film cast from the solution by slow evaporation of the solvent has a tensile modulus at 5, 25, 50 and 100 $> elongation of 27.3, 74.5, 95.8 and 120 kg / cm, respectively, a tensile strength of 589 kg / cm 3, an elongation at the crystalline point of 480 <fo and an elongation at break of 615 $, a tear strength of 180 kg / cm, and a ratio of tear strength to the 25 56 module of 2.4.
Die Herstellung erfolgt in gleicher Weise wie beim Polyurethan 1, jedoch werden die Mengen der Reaktanten variiert. Es wird folgende Rezeptur angewendet:Production takes place in the same way as for polyurethane 1, but the amounts of the reactants are varied. The following recipe is used:
DMP (I) 900DMP (I) 900
p-übluolsulfonsäure (IX) 0,06p-fluuenesulfonic acid (IX) 0.06
Dibutylzinndilaurat (X) 0,027Dibutyltin dilaurate (X) 0.027
Desmophen 2001, Hydroxypolyester (III) 232,4Desmophen 2001, Hydroxypolyester (III) 232.4
Butandiol (IV) 30,0Butanediol (IV) 30.0
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (V) 132,64,4'-diphenylmethane diisocyanate (V) 132.6
Butandiol (VI) 5Butanediol (VI) 5
Butandiol (VII) . 5Butanediol (VII). 5
DtIF (VIII) 100DtIF (VIII) 100
Hieraus erhält man ein Polymeres mit 3,3 f° Stickstoffgehalt.A polymer with a nitrogen content of 3.3 f ° is obtained from this.
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— 1 λ —- 1 λ -
Die Lösung besitzt eine Viskosität bei 33» 2 fo Peststoffgehalt und 24 0C von 4 100 Poise, eine Grenzviskositätszahl von 1,145 und einen k-Wert von 0,48. Ein aus der Lösung, wie beim Polyurethan 1, gegossener Film besitzt einen Zugmodul bei 10, 25 und 50 i° von 23,5, 37,9 bzw. 49,6 kg/cm , eine Zugfestigkeit von 465 kg/cm , eine Dehnung beim Kristallinpunkt von 620 fi sowie eine Bruchdehnung von 710 fo, eine Weiterreißfestigkeit von 113 kg/cm und ein Verhältnis von Reißfestigkeit zu 25 ^-Modul von 2,98.The solution has a viscosity at 33 "2 fo Peststoffgehalt and 24 0 C of 4 100 poise, an intrinsic viscosity of 1.145 and a k value of 0.48. A film cast from the solution, as in the case of polyurethane 1, has a tensile modulus at 10, 25 and 50 ° of 23.5, 37.9 and 49.6 kg / cm, a tensile strength of 465 kg / cm, an elongation at a crystalline point of 620 fi and an elongation at break of 710 fo, a tear strength of 113 kg / cm and a ratio of tear strength to 25 ^ modulus of 2.98.
Die Herstellung erfolgt in gleicher Weise wie beim Polyurethan 1, jedoch werden die Mengen der Reaktanten verändert, und es wird das Bayer-Desmopher.-yersuchsprodukt PU 1816 anstelle von Desmophen 2001 verwendet. Bei Desmophen PU 1816 handelt es sich um einen Polyester mit endständigen Hydroxylgruppen vom Molekulargewicht 2 250 mit einer Säurezahl von unter 2 und einer Hydroxylzahl von 50-2 (jeweils mg KOH/g). Dieser Hydroxylpolyester ist Desmophen 2001, abgesehen von der Diolkoiaponente, sehr ähnlich. Es wird folgende Rezeptur angewendet:Production takes place in the same way as for polyurethane 1, but the amounts of the reactants are changed and it becomes the Bayer Desmopher.Yesuchprodukt PU 1816 instead of Desmophen used in 2001. Desmophen PU 1816 is a polyester with terminal hydroxyl groups with a molecular weight of 2,250 and an acid number of less than 2 and one Hydroxyl number of 50-2 (each mg KOH / g). This hydroxyl polyester is Desmophen 2001, apart from the Diolkoiaponente, very similar. The following recipe is used:
Bestandteil . Teile; Component . Parts;
DMP (I) 900DMP (I) 900
p-Toluolsulfonsäure (IX) 0,06p-toluenesulfonic acid (IX) 0.06
Dibutylzinndilaurat (X) 0,027Dibutyltin dilaurate (X) 0.027
Polyester PU 1816 (III) 271,3Polyester PU 1816 (III) 271.3
Butandiol (IV) 33,0Butanediol (IV) 33.0
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (V) 140,6 Butandiol (VI) 5,14,4'-diphenylmethane diisocyanate (V) 140.6 butanediol (VI) 5.1
Butandiol (VIl) 5,0Butanediol (VIl) 5.0
DMF (VIII) 100DMF (VIII) 100
Hieraus erhält man ein Polymeres mit 3,5 i° Stickstoffgehalt.A polymer with a nitrogen content of 3.5 ° is obtained from this.
Die Lösung besitzt eine Viskosität bei 33,2 <fo Feststoffgehalt und 24 0G von 3 400 Poise, eine Grenzviskositätszahl von 1,11 und einen k-Wert von 0,49. Ein aus der Lösung, wie beim PoIy-The solution has a viscosity at 33.2 <fo solids content and 24 0 G of 3,400 poise, a limiting viscosity number of 1.11 and a k value of 0.49. One out of the solution, as in the case of
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urethan 1, gegossener Film besitzt einen Zugmodul bei 10, 25 und 50 fo von 19,0, 36,0 bzw. 48,2 kg/cm , eine ZugfestigkeitUrethane 1, cast film has a tensile modulus at 10, 25 and 50 fo of 19.0, 36.0 and 48.2 kg / cm, respectively, a tensile strength
von 519 kg/cm , eine Dehnung beim Kristallinpunkt von '56O fo, sowie eine Bruchdehnung von 640 $, eine Weiterreißfestigkeit von 143 kg/cm und ein Verhältnis von Reißfestigkeit zu 25 #-Modui von 3,98.of 519 kg / cm, an elongation at the crystalline point of 56O fo, and an elongation at break of $ 640, a tear strength of 143 kg / cm and a ratio of tear strength to 25 # modulus of 3.98.
Die Herstellung erfolgt in gleicher Weise wie beim Polyurethan 1, wobei jedoch der Dibutylzinndilauratkatalysator, Komponente (X), weggelassen wird. Es wird folgende Rezeptur angewendet :It is produced in the same way as for polyurethane 1, but with the dibutyltin dilaurate catalyst, component (X), is omitted. The following recipe is used:
DMP (I) . 900,00DMP (I). 900.00
p-Toluolsulfonsäure (IX) 0,06p-toluenesulfonic acid (IX) 0.06
Polymeg 1930, Polyäther (III) 254,20'Polymeg 1930, polyether (III) 254.20 '
Butandiol (IV) 33,30Butanediol (IV) 33.30
4,4'-Diphenylmethandiisocyanat (V) 152,704,4'-diphenylmethane diisocyanate (V) 152.70
Butandiol (Vl) 3,00Butanediol (VI) 3.00
Butandiol (VII) 5,00Butanediol (VII) 5.00
DMF (VIII) . 20,00DMF (VIII). 20.00
Man erhält ein Polymeres mit 3,8 ^ Stickstoffgehalt. Bei Polymeg 1930 handelt es sich um ein Polytetramethylenglykol mit endständigen Hydroxylgruppen vom Molekulargewicht 1930, einer Hydroxylzahl von 53 bis 59 und einer sehr niedrigen Säurezahl von nicht über 0,05. Es besitzt einen Schmelzpunkt von 38 0C und eine spezifische Dichte von 0,985 g/cm-5 bei 25 0C.A polymer with a nitrogen content of 3.8 ^ is obtained. Polymeg 1930 is a polytetramethylene glycol with terminal hydroxyl groups with a molecular weight of 1930, a hydroxyl number of 53 to 59 and a very low acid number of not more than 0.05. It has a melting point of 38 0 C and a specific gravity of 0.985 g / cm 5 at 25 0 C.
Die Polymerlösung besitzt eine Viskosität bei 33,2 fa Feststoffgehalt und 24 0G von 4 400 Poise, eine Grenzviskositätszahl von 0,38 dl/g und einen k-Wert von 0,65. Ein aus der Lösung, wie beim Polyurethan 1, gegossener Film besitzt einen Zugmodul bei 5, 25, 50 und 100 fo Dehnung von 9,6, 37,4, 50,8 bzw. 66,9 kg/ ern , eine Zugfestigkeit von 447 kg/cm , eine Defanxing beim Kristallisationspunkt von 68O $> sowie eine Bruchdehnung von 715 #1The polymer solution has a viscosity at 33.2 fa solids content and 24 0 G of 4,400 poise, a limiting viscosity number of 0.38 dl / g and a k value of 0.65. A film cast from the solution, as in the case of polyurethane 1, has a tensile modulus at 5, 25, 50 and 100 fo elongations of 9.6, 37.4, 50.8 and 66.9 kg / s, respectively, and a tensile strength of 447 kg / cm, a defanxing at the crystallization point of 68O $> and an elongation at break of 715 # 1
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eine Weiterreißfestigkeit von 95,8 kg/cm und ein Verhältnis von Reißfestigkeit zu 25 #-Modul von 2,55.a tear strength of 95.8 kg / cm and a ratio of tear strength to 25 # modulus of 2.55.
Entfernbarer FülletoffRemovable filler **
Natriumchlorid (oder ein anderer, gleichwertiger, vorzugsweise wasserlöslicher, entfernbarer Füllstoff) wird in einar Stiftmühle (pin and disk mill) mit Luftklassierung gemahlen, un Unterkorn auszuscheidtn und Überkorn in die Mahlstufe zurückzuführen. Vor dem Dispergieren in der Polymerlösung wird die Teilchengröße des NatriumchloridpulverB unter Anwendung der Coulterzähler-Methode bestimmt.Sodium chloride (or other equivalent, preferably water-soluble, removable filler) is put into a pin mill (pin and disk mill) ground with air classification, undersize grain separated and oversized grain returned to the grinding stage. Before dispersing in the polymer solution, the particle size of the sodium chloride powder B is determined using the Coulter counter method determined.
Die Messung der Teilchengröße mit dem Coulter-Zähler stallt eine allgemein bekannte Methode dar, die weit verbreitet ist, und in der Literatur} zum Beispiel in "The Coulter Principle of Particle Size Measurement" von T. Allen und K. Marshall, zugänglich in der National Library of Science and Intention.' (Patent Office Branch), London,· beschrieben ist.The measurement of the particle size with the Coulter counter is one well-known method that is widely used and in the literature} for example in "The Coulter Principle of Particle Size Measurement "by T. Allen and K. Marshall at the National Library of Science and Intention. ' (Patent Office Branch), London.
Nichtsdestoweniger soll eins kurze Beschreibung der Methode gegeben werden. Bas Natriumchlorid, dessen Teilchengröße gemessen werden soll, wird als stark verdünnte Suspension in einer gesättigten 4-prozentigen Lösung von AmmoniunithiocYsnat in Isopropanol suspendiert, das zuvor mit Natriumchlorid gesättigt worden ist.Nonetheless, a brief description of the method should be given. Bas sodium chloride, whose particle size is measured is to be used as a highly diluted suspension in a saturated 4 percent solution of ammonium thiocyanate in isopropanol suspended, which has previously been saturated with sodium chloride.
Das Gemisch wird Untraschall-Schwitigungen unterworfen, um sicherzustellen, da3 keine Teilchen agglomeriert sind.The mixture is subjected to ultrasonic vibrations to ensure that no particles are agglomerated.
Dann wird die Suspension in der Meßkammer der in der US-PS 2 656 508 beschriebenen Apparatur angeordnet. In der Kammer wird eine Elektrode angebracht. Ein Rohr, dac eine andere Elektrode enthält und eine sehr kleine, der Teilchengröße entsprechende Öffnung besitzt, wird in die Suspension eingetaucht, die dann durch das Rohr gezogen wird. Für Sale mit einer mittleren Teilchengröße von 9 bis 126 u wird ein Rohr jrit einsr öffr..unf von 2'3O u verwendet. Jedesmal, >v9rin ein Teilchen dxa öThe suspension is then placed in the measuring chamber of the apparatus described in US Pat. No. 2,656,508. An electrode is placed in the chamber. A tube, which contains another electrode and has a very small opening corresponding to the particle size, is immersed in the suspension, which is then drawn through the tube. For sale with an average particle size of 9 to 126 u, a tube with one or more openings of 23O u is used. Each time> v9rin a particle dxa ö
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passiert, wird ein dem Teilchenvolumen, proportionaler Spannungsimpuls erzeugt; je größer der Impuls, desto größer das Teilchen.happens, a voltage pulse proportional to the particle volume is generated generated; the bigger the momentum, the bigger the particle.
Der elektronische Schaltkreis des Meßinstruments kann so eingestellt werden, dai3 nur Impulse gezählt werden, die ein Volumen innerhalb eines gewissen Bereichs besitzen, und die Anzahl der Impulse innerhalb einer gegebenen Zeit innerhalb des jeweiligen Bereichs für eine Serie von Bereichen gezählt wird. Die Ergebnisse werden dann so aufgetragen, daß man eine Verteilung der Teilchengrößen, bezogen auf Gewicht, erhält.The electronic circuitry of the measuring instrument can be set in this way that only pulses are counted which have a volume within a certain range, and the number of pulses within a given time within the respective Area is counted for a series of areas. The results are then plotted to give a distribution of the Particle sizes based on weight obtained.
Die Konzentration der Teilchen in der Probe wird so eingestellt, daß sie unterhalb der sogenannten Koinzidenzkonzentration, das heißt derjenigen Konzentration liegt, bei der die Wahrscheinlichkeit, daß mehr als 1 Teilchen die Öffnung zur gleichen Zeit passiert und als ein einziges Teilchen gemessen wird, erheblich wird. So wird zum Beispiel für Salz mit einer Teilchengröße von etwa 10 u eine 0,05- bis 0,1-gewichtsprozentige Suspension, für Salz von etwa 50 p. eine 0,1- bis 0,3-gewichtsprozentige Suspension und für Salz von etwa 90 u eine etwa 0,3- bis 0,5-gewichtsprozentige Suspension verwendet.The concentration of the particles in the sample is adjusted so that they are below the so-called coincidence concentration, the is the concentration at which there is a probability that more than 1 particle will open the opening at the same time happens and measured as a single particle becomes significant. For example, for salt with a particle size of about 10 u of a 0.05 to 0.1 weight percent suspension, for Salt of about 50 p. a 0.1 to 0.3 weight percent suspension and for salt of about 90 µ, about 0.3 to 0.5 percent by weight Suspension used.
Alle Werte für mittlere Teilchengrößen, die in den Beispielen angegeben werden, sind mit einem Coulter-Zähler (Industrie-LIodell ZB) mit einem Volumenwandler (Modell M2) unter Verwendung eines Rohrs mit einer Öffnung von 280 u gemessen worden, mit Ausnahme der Ergebnisse in Tabelle III.All values for mean particle sizes given in the examples are with a Coulter counter (industrial model For example, measured with a volume transducer (model M2) using a tube with an opening of 280 u Except for the results in Table III.
Pur jede gegebene mittlere Teilchengröße ist der Wert für die negative Abweichung diejenige Teilchengröße, unterhalb der nur 16 Gewichtsprozent der Gesamtmenge liegen, und der Wert für die positive Abweichung diejenige Teilchengröße, oberhalb der nur 16 Gewichtsprozent der Gesamtmenge liegen. Die positive und negative Abweichung vom Mittelwert müssen nicht gleich sein. Die mittlere Teilchengröße ist die Größe, bei der 50 Gewichtsprozent auf beide Seiten des gegebenen Werts fallen.Purely any given mean particle size is the value for the negative deviation is the particle size below which only 16 percent by weight of the total amount, and the value for the positive deviation is the particle size above which only 16 percent by weight of the total amount is. The positive and negative Deviations from the mean do not have to be the same. The mean particle size is the size at 50 percent by weight fall on both sides of the given value.
Somit besitzen mindestens 84 Gewichtsprozent des Füllstoffs vor-This means that at least 84 percent by weight of the filler
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zugsweise eine Teilchengröße von mindestens 10, 15 oder 30 n, und mindestens 68 Gewichtsprozent eine Teilchengröße im Bereich von 15 bis 100 oder 25 bis 75 U, insbesondere 30 bis 70 u.preferably a particle size of at least 10, 15 or 30 n, and at least 68 percent by weight a particle size in the range from 15 to 100 or 25 to 75 U, in particular 30 to 70 U.
Vorzugsweise betragen die positive und negative Abweichung weniger als 50 <fot zum Beispiel etwa bis 45 $, zum Beispiel 30 bis 45%.The positive and negative deviations are preferably less than 50 <fo t, for example up to about $ 45, for example 30 to 45%.
In den Beispielen beziehen sich die Bezugszahlen auf die Figuren 1 bis 8.In the examples, the reference numbers relate to FIGS. 1 to 8.
Hierbei handelt es sich um ein erfindungsgemäßes dreischichtiges Material.This is a three-layer material according to the invention.
Das Substrat 15 besitzt eine gröbere Porenstruktur als die Deckschicht 16 und die Unterschicht 17, die aus einem weicheren Polymeren (Polyurethan 2, wie vorstehend beschrieben) als das Substrat hergestellt sind.The substrate 15 has a coarser pore structure than the cover layer 16 and the backsheet 17, which is made of a softer polymer (polyurethane 2, as described above) than the substrate are made.
Die angewendete Methode zur Erzeugung der miteinander verbundenen Schichten ist nachfolgend beschrieben.The method used to create the interconnected layers is described below.
Zunächst wird eine Unterschichtpaste mit einer Rakel auf einer porösen Polyäthylenfolie verteilt. Auf der Schicht der Unterschichtpaste wird dann eine Substratpaste verteilt, und schließlich wird auf der Substratpaste eine Deckschichtpaste verteilt. Die zusammenhängenden, übereinanderliegenden Pastenschichten auf dem porösen Träger werden dann 1 Stunde bei 30 0 in reines, stehendes Wasser (Wasser-Lösungsmittel-Salz-Gemische sind gleichermaßen wirksam) mit der beschichteten Seite nach unten eingetaucht, um das Polymere in der Paste zur selbsttragenden Form zu koagulieren. Hierauf wird das dreischichtige Verbundmaterial rißfrei von dem Träger abgezogen und 5 Stunden bei 60 0C in stehendes V/asser eingetaucht, um das DMF im wesentlichen vollständig zu entfernen und den Natriumchloridgehalt auf eine sehr geringe. Menge zu verringern, das heißt deutlich unterhalb 1 000 mg/m , um korrekte Dichtemessungen zu erhalten.First, an underlayer paste is spread on a porous polyethylene film with a doctor blade. A substrate paste is then spread over the layer of underlayer paste, and finally a top layer paste is spread over the substrate paste. The cohesive, superimposed paste layers on the porous support are then immersed for 1 hour at 30 ° in pure, standing water (water-solvent-salt mixtures are equally effective) with the coated side down, in order to make the polymer in the paste self-supporting to coagulate. Thereupon, the three-layered composite material is free of cracks peeled from the support and / ater immersed for 5 hours at 60 0 C in stagnant V to the DMF substantially completely remove the sodium chloride content and a very low. Reduce the amount, i.e. well below 1,000 mg / m, in order to obtain correct density measurements.
Das Material wird dann etwa 2 Stunden in einem Heißluftofen bei etwa 70 0C getrocknet. Die Eigenschaften sind in Tabelle I zu-The material is then dried in a hot air oven at about 70 ° C. for about 2 hours. The properties are shown in Table I.
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s anmengest eilt.s hurried.
Die Substratpaste 1 wird durch Vermischen und Mahlen der oben als Polyurethan 1 bezeichneten Polyurethanlösung (verdünnt auf 32 fo Peststoffkonzentration) mit 1,90 Teilen, pro Teil Polyurethan, Natriumchloridteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 27 u (negative Abweichung 12 μ; positive Abweichung 21 u) und anschließendes Entgasen im Vakuum hergestellt.The substrate paste 1 is made by mixing and grinding the polyurethane solution referred to above as polyurethane 1 (diluted to 32 fo pesticide concentration) with 1.90 parts, per part of polyurethane, sodium chloride particles with an average particle size of 27 u (negative deviation 12 μ; positive deviation 21 u ) and subsequent degassing in a vacuum.
Die Deckschicht- und Unterschichtpaste 1 wird durch Vermischen und Mahlen der oben als Polyurethan 2 bezeichneten Polyurethanlösung (verdünnt auf 25 f° Feststoff konzentration) mit 3 Teilen, pro Teil Polyurethan, Natriumchloridteilchen mit einer mittleren Teilchengröße von 9 u (negative Abweichung - 3 u; positive Abweichung +4p) und anschließendes Entgasen im Vakuum hergestellt. The top layer and bottom layer paste 1 is made by mixing and grinding the polyurethane solution referred to above as polyurethane 2 (diluted to 25 f ° solids concentration) with 3 parts, per part of polyurethane, sodium chloride particles with an average particle size of 9 u (negative deviation - 3 u; positive deviation + 4p) and subsequent degassing in a vacuum.
Die Eigenschaften des Materials sind in Tabelle I angegeben. Beispiel 1 A The properties of the material are given in Table I. Example 1 A
Ein aus einer einzigen Schicht bestehendes Material, das aus der gleichen Paste wie die Substratpaste 1 und in gleicher 7/eise, jedoch mit erheblich größerer Dicke (1,4 mm) hergestellt wird, besitzt die in Tabelle III angegebenen Eigenschaften. Die mit der Quecksilbermethode erhaltenen Ergebnisse sind in Tabelle IV zusannneiigest eilt.A single layer material made from the same paste as substrate paste 1 and in the same 7 / iron, however, is produced with a considerably greater thickness (1.4 mm), has the properties given in Table III. With Results obtained by the mercury method are summarized in Table IV.
Bei diesem Beispiel handelt es sich um ein dreischichtiges Material, ähnlich dem von Beispiel 1, jedoch mit dickerem Substrat 18, dessen Struktur weniger grob ist.This example is a three-layer material, similar to that of Example 1, but with a thicker substrate 18, the structure of which is less coarse.
Das Material wird in gleicher Weise wie in.Beispiel 1 hergestellt, wobei die einzigen Unterschiede darin bestehen, daß-man Natriumchlorid mit einer mittleren Teilchengröße von Hu (negative Abweichung 6 u; positive Abweichung 15 w) in der Substrat-The material is produced in the same way as in Example 1, the only differences being that-one Sodium chloride with a mean particle size of Hu (negative Deviation 6 u; positive deviation 15 w) in the substrate
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paste verwendet.paste used.
Die Eigenschaften dee Materials sind in Tabelle I zusamzenge-■teilt. The properties of the material are summarized in Table I.
Ein aus der Substratpaste mit gleicher Dicke hergestelltes sinechichtiges Material besitzt eine Dichte von 0,56 g/cm .A sine-layer made from the substrate paste with the same thickness Material has a density of 0.56 g / cm.
Hierbei handelt te sich um ein dreischichtiges Material, ähnlich dem von Beispiel ^t jedoch rait einem anderen Polymeren in. der Deckschicht und Unterschicht.This is te is a three-layer material, similar to Example ^ However, Rait t another polymer in. The topsheet and backsheet.
Das Verfahren und die Rezepturen sind die gleichen trie in Beispiel 1, mit dem einzigen Unterschied, daß dia vorstehend als Polyurethan 3 bezeichnet· Polyurethanlösung in den Unter- und Deckschichten verwendet wird, und die Schichten unterschiedliche Dicken besitzen.The procedure and the recipes are the same in the example 1, with the only difference that dia is prominent as Polyurethane 3 denotes · Polyurethane solution is used in the bottom and top layers, and the layers are different Own thick ones.
Die Eigenschaften des Material* sind in Tabelle I zusammengestellt. The properties of the material * are summarized in Table I.
Hierbei handelt es sich um ein dryischichtiges Material, ähnlich demjenigen von Beispiel 1, jedoch mit einem anderen Polymeren, nämlich dem vorgenannten Polyurethan 3» in der Deckschicht- und Unterechichtpaate. Weiterhin wird die Substratpaate unter Verwendung von gröberem Natriumchlorid mit einer mittleren Teilchengröße von 31 ρ (negative Abweichung 12,5 u; positiv« Abweichung 18 u) und mit 2,0 Teilen Salz pro Teil Polymeres hergestellt. Im übrigen sind das Verfahren und die Rezepturen die gleichen wie in Beispiel 1.This is a dry-layer material, similar that of Example 1, but with a different polymer, namely the aforementioned polyurethane 3 »in the top layer and Lower layer paate. Furthermore, the substrate pairs are being used of coarser sodium chloride with an average particle size of 31 ρ (negative deviation 12.5 u; positive «deviation 18 u) and made with 2.0 parts of salt per part of polymer. Otherwise, the process and the recipes are the same as in example 1.
Die Eigenschaften des Materials sind in Tabeilü I zusamnengeoteilt· The properties of the material are grouped together in Table I
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Bei diesem Beispiel handelt es sich um ein dreischichtiges Material, ähnlich demjenigen von Beispiel 1, jedoch mit einem anderen Polymeren, nämlich dem vorgenannten Polyurethan 3, in der Deckschicht- und Unterschichtpaste. Weiterhin wird die Substratpaste unter Verwendung von gröberem Natriumchlorid mit einer mittleren Teilchengröße von 49 u (negative Abweichung 18,5 n; positive Abweichung 31 u) und 2,2 Teilen Salz pro Teil Polymeres hergestellt. Im übrigen sind das Verfahren und die Rezepturen die gleichen wie in Beispiel 1.This example is a three-layer material, similar to that of Example 1, but with a different polymer, namely the aforementioned polyurethane 3, in the top layer and bottom layer paste. Furthermore, the substrate paste is produced using coarser sodium chloride with an average particle size of 49 microns (negative deviation 18.5 n; positive deviation 31 microns) and 2.2 parts of salt per part of polymer. Otherwise, the procedure and the recipes are the same as in Example 1.
Die Eigenschaften des Materials sind in Tabelle I zusammengestellt. The properties of the material are summarized in Table I.
Es wird ein aus einer einzigen Schicht bestehendes Material aus einer Substratpaste hergestellt, die der Substratpaste von Beispiel 6 sehr ähnlich ist und sich von dieser nur etwas in der Salzteilchengröße unterscheidet. Es wird das gleiche Verfahren angewendet, jedoch besitzt die Schicht eine erheblich größere Dicke. Die Eigenschaften des Materials sind in Tabelle III und die Ergebnisse der Quecksilbermethode in Tabelle IV angegeben.A single layer material is made from a substrate paste similar to that of the substrate paste of Example 6 is very similar and differs from this only slightly in the salt particle size. It will be the same procedure applied, but the layer has a considerably greater thickness. The properties of the material are in Tables III and the results of the mercury method are given in Table IV.
Bei diesem Beispiel handelt es sich um ein dreischichtiges Material, ähnlich demjenigen von Beispiel 1, jedoch mit einem anderen Polymeren, nämlich Polyurethan 1, in der Deckschicht- und Unterschichtpaste.This example is a three-layer material, similar to that of Example 1, but with a different polymer, namely polyurethane 1, in the top layer and underlayer paste.
Das Verfahren und die Rezepturen sind die gleichen wie in Beispiel 1, mit der Ausnahme, daß in der Substratpaste 1,90 Teile Natriumchlorid pro Teil Polyurethan verwendet werden.The procedure and the recipes are the same as in the example 1, with the exception that 1.90 parts of sodium chloride per part of polyurethane are used in the substrate paste.
Die Eigenschaften des Materials sind in Tabelle I zusammengestellt. The properties of the material are summarized in Table I.
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Bei diesem Beispiel handelt es sich um ein dreischichtiges Material, ähnlich demjenigen von Beispiel 1, wobei jedoch Salz von kleinerer Teilchengröße im Substrat, und ein härteres Polymeres in der Unterschicht und Deckschicht, nämlich das gleiche Polyurethan 1 wie in dem Substrat, verwendet werden.This example is a three-layer material, similar to that of Example 1, but with salt of smaller particle size in the substrate, and a harder polymer in the bottom layer and top layer, namely the same polyurethane 1 as in the substrate, can be used.
Nach dem Auftragen von Unterschicht, Substrat und Deckschicht wird koaguliert, ausgelaugt und getrocknet, gemäß dem in Beispiel 1 beschriebenen Verfahren. ■After the application of sub-layer substrate and covering layer is coagulated, leached, and dried according to the method described in Example. 1 ■
Die Substratrezeptur unterscheidet sich von Beispiel 1 durch die Verwendung von Natriumchlorid mit einer mittleren Teilchengröße von 17p- und 2,05 Teilen Natriumchlorid pro Teil Polyurethan. Die Unterschicht- und Deckschichtrezepturen sind die gleichen wie in Beispiel 1, mit Ausnahme des unterschiedlichen Polyurethans. The substrate formulation differs from Example 1 in the use of sodium chloride with an average particle size of 17p and 2.05 parts of sodium chloride per part of polyurethane. The undercoat and topcoat formulations are the same as in Example 1, with the exception of the different polyurethane.
Die Eigenschaften des Materials sind in Tabelle I zusammengestellt. The properties of the material are summarized in Table I.
Alle diese Beispiele besitzen eine Bruchdehnung im Bereich von 375 bis 500 #..All of these examples have an elongation at break in the range of 375 to 500 # ..
Weitere Beispiele, die den Einfluß von veränderlicher Substratdicke (Beispiele 10 bis 13 und 14 bis 17) und von veränderlichem Salzverhältnis (Beispiele 18 und 19, 20 und 21, sowie 22 bis 24) zeigen, sind in Tabelle I angegeben. Alle diese Beispiele besitzen eine Bruchdehnung im Bereich von 375 "bis 500 5&.Further examples showing the influence of variable substrate thickness (Examples 10 to 13 and 14 to 17) and of variable Salt ratios (Examples 18 and 19, 20 and 21, and 22 to 24) are shown in Table I. Own all of these examples an elongation at break in the range of 375 "to 500 5 &.
Hierbei iaandelt es sich um weitere Beispiele, die (in Beispiel 25) die Verwendung eines Polyätherpolyurethans (Polyurethan 4) in den äußeren Schichten, und in den anderen Beispielen den EinflußThese are further examples that (in example 25) the use of a polyether polyurethane (polyurethane 4) in the outer layers, and in the other examples the influence
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der Veränderung der Schichtdicke und der Dichteverhältnisse zeigen.the change in the layer thickness and the density ratios demonstrate.
Die Einzelheiten hinsichtlich Salzverhältnis, Polymerschichtdicke, Salzteilchengroße und physikalische Eigenschaften sind in den Tabellen II A und II B angegeben.The details regarding salt ratio, polymer layer thickness, Salt particle size and physical properties are given in Tables II A and II B.
Ein Vergleich der Beispiele 26 und 27 zeigt, daß nur eine sehr geringe Verbesserung im Verhältnis von Weiterreißfestigkeit zu Steifigkeit erreicht wird, wenn die Standard-Deckschicht in Form von zwei dünneren Schichten auf beiden Seiten des Substrats aufgebracht wird. Ein Vergleich der Beispiele 23 und 27 zeigt, daß die Verwendung von gröberem Salz in dem Substrat das Verhältnis von Weiterreißfestigkeit zu Steifigkeit erheblich verbessert, und der Vergleich von Beispiel 28 mit Beispiel 29 zeigt die weitere Verbesserung, die man bei der Verminderung der Substratdicke erhält.A comparison of Examples 26 and 27 shows that only a very small improvement in the ratio of tear strength to rigidity is achieved when the standard top layer is applied in the form of two thinner layers on both sides of the substrate. Comparison of Examples 23 and 27 shows that the use of coarser salt in the substrate significantly improves the ratio of tear strength to stiffness, and comparison of Example 28 with Example 29 shows the further improvement obtained in reducing the substrate thickness.
Der Vergleich der Beispielpaare 27 und 30 bzw. 29 und 31 führt die drastische Verminderung im Weitcrreißfestigkeit/Steifigkeit-Verhältnis vor Auren, die eintritt, wenn die Substratscliicht nicht dicker und dichter als die Unter- und Decks chi eilten ist.The comparison of example pairs 27 and 30 or 29 and 31 leads the drastic reduction in the tear strength / stiffness ratio from auras that occur when the substrate clears is not thicker and denser than the lower deck and deck.
Die Beispiele 5 und 6 und 25 werden hinsichtlich ihrer Hydrolysebeständigkeit verglichen. Hierzu v/erden Prüfmuster der Abmessungen 51 x 51 mm getrennt in der Dampfphase einer bei 90 C gehaltenen verschlossenen Kammer gehalten, deren flüssige Phasen aus destilliertem Wasser bzw. wässrigem Ammoniak (0,085 g/ Liter) bestehen. Die Prüfmuster werden täglich auf die erste Bildung von Oberflächenrissen beim Biegen mit der Hand (wobei der erste Wert notiert wird) und auf Zerkrümeln des Materials beim Biegen mit der Hand (wobei der zweite Wert notiert wird) untersucht. Das Material der Beispiele 5, 6 und 25 zeigt Oberflächenrisse nach 17, 17 bzw. 21 Tagen im Aramoniakdainpf und 33t 33 bzw. 46 Tagen im Wasserdapf, und zerbröckelt (völliges Versagen) nach 18, 18 bzw. 29 Tagen im Ammoniakdampf und nach 36, 38 bzw. 50 Tagen im Wasserdampf.Examples 5 and 6 and 25 are compared with regard to their resistance to hydrolysis. For this purpose, test specimens measuring 51 x 51 mm are kept separately in the vapor phase of a closed chamber kept at 90 C, the liquid phases of which consist of distilled water or aqueous ammonia (0.085 g / liter). The test samples are examined daily for the first formation of surface cracks when bent by hand (the first value is noted) and for crumbling of the material when bent by hand (the second value is noted). The material of Examples 5, 6 and 25 shows surface cracks after 17, 17 and 21 days in the aramonia steam and 33 t 33 or 46 days in the water steam, and crumbled (complete failure) after 18, 18 and 29 days in the ammonia steam and after 36, 38 or 50 days in steam.
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Dies zeigt die verbesserte Hydrolysebeständigkeit eines Materials, das ein Polyath.erpolyureth.an in den äußeren Schienten besitzt.This shows the improved hydrolysis resistance of a material a Polyath.erpolyureth.an in the outer splints owns.
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Substratpolymeres Feststoffkonzentration Substrate polymer solids concentration
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Substratpolymeres PeststoffkonzentrationSubstrate polymer Pesticide concentration
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roro
—k OJ
—K
-jOJ
-j
VO ro
VO
Ul cn
Ul
OJ
Ul cn
OJ
Ul
Gesamtdicke
τητη Total thickness
τητη
Deckschichtdicke, mmTop layer thickness, mm
DeckschichtdichteSurface layer density
Substratdicke, mmSubstrate thickness, mm
SubstratdichteSubstrate density
Unterschi chtdi cke, mmDifference in thickness, mm
Unters chi chtdicht eUnderlayer density e
I r I r
:Gesamtgewicht, g/m: Total weight, g / m
Tabelle II BTable II B
CD OO OOCD OO OO
spielat
game
festigkeit,
kgTear on
strength,
kg
kgStiffness,
kg
kg/cm 25 i> IM,
kg / cm
festigkeit/
SteifigkeitTear on
strength/
Stiffness
durchlässig-
keit (WVP)"Steam-
permeable
ability (WVP) "
keit,
kg/cmTensile strength
ability,
kg / cm
nung, $ Fracture d
tion, $
Die Weiterreißfestiglceit ( cut tear strength ) wird genäfl der in Zusammenhang mit Tabelle III beschriebenen Methode (H) gemessen. The cut tear strength is sewn method (H) described in connection with Table III.
Die Messung der Steifigkeit geschieht wie folgt:The stiffness is measured as follows:
Die Methode stellt darauf ab, die Kräfte wiederzugeben, die durch die Sehnen des Fußes ausgeübt werden müssen, um eine Faltung in einem Schuhoberleder zu bewirken. Für die nachfolgenden Ausführungen wird auf Figur 9 Bezug genommen. Ein Prüfmuster 50 von 7 cm Länge und 4,5 cm Breite wird in einer Einspanneinrichtung 51 so eingespannt, daß die äußere oder Deckschichtoberfläche, zum Beispiel 13» nach außen gebogen ist, und eine Strecke 52, 53 von 20 cm von jedem Ende in der Einspanneinrichtung eingeklemmt ist, wobei die eingeklemmten Enden 20 cm voneinander entfernt sind, so daß die Form eines umgekehrten U entsteht. The method aims to reproduce the forces that have to be exerted by the tendons of the foot in order to make a fold to effect in a shoe upper leather. Reference is made to FIG. 9 for the following explanations. A test sample 50 of 7 cm length and 4.5 cm width is clamped in a clamping device 51 so that the outer or top layer surface, e.g. is clamped with the clamped ends 20 cm apart to form an inverted U shape.
Die Einspanneinrichtung ist in einer Instron-Zugfestigkeitsvorrichtung angeordnet. Ein Metallstab 55 von 15 cm Durchmesser, der an dem Kreuzkopf befestigt ist, wird mit einer Geschwindigkeit von 2,5 cm/min auf das obere Ende 56 des umgekehrt U-förmigen Prüfmusters abgesenkt, wobei der Stab 55 parallel zu den ebenen Bodenenden der Probe und senkrecht zur Längsachse des umgekehrt U-fÖrmigen Prüfmusters ist (vergleiche Figur 9). Die Steifigkeit ist definiert als diejenige Belastung, die erforderlich ist, um eine 2,5 nun tiefe Einbuchtung im untersten Teil des umgekehrt U-förmigen Prüfmusters zu verursachen. Der 25 £- AnfaigsnaoiiL (IJKOund die Wasserdampf durchlässigkeit (WVP) werden wie für Tabelle III beschrieben gemessen.The fixture is in an Instron tensile strength device arranged. A metal rod 55 15 cm in diameter, attached to the crosshead is applied at a rate of 2.5 cm / min onto the top end 56 of the inverted U-shaped Test specimen lowered, the rod 55 parallel to the flat bottom ends of the specimen and perpendicular to the longitudinal axis of the inverted U-shaped test pattern is (see Figure 9). the Stiffness is defined as the load that is required to create a 2.5 now deep indentation in the lowest part of the inverted U-shaped test piece. The £ 25 - AnfaigsnaoiiL (IJKO and the water vapor permeability (WVP) are like as described for Table III.
Bei WVP A handelt es sich um den Wert für das Material vor dem Aufbringen des Oberflächenfinish.WVP A is the value for the material before the surface finish was applied.
Bei WVP B handelt es sich um den Wert für das Material nach der;iWVP B is the value for the material after; i
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Aufbringen des Oberfläclienfinish. Jede Probe erhält die gleiche Oberflächenfinish-Behandlung. Hierdurch wird die Beständigkeit gegenüber dem Eindringen von flüssigem Wasser und gegenüber Verschmutzung verbessert, die Oberfläche wird von einem stumpfen, matten Finish in ein glänzendes, tiefer gefärbtes Finish umgewandelt, die behandelte Oberfläche erhält einen künstlichen farben , und das Material erhält einen lede^ähnlichen Bruch.Application of the surface finish. Each sample receives the same Surface finish treatment. This increases the resistance to the penetration of liquid water and to pollution improved, the surface is transformed from a dull, matte finish to a glossy, deeper colored finish, the treated surface takes on an artificial color, and the material has a crack similar to one another.
Das Sprühen wird wie folgt durchgeführt:Spraying is carried out as follows:
12,9 Teile einer 31-prozentigen Lösung des oben hergestellten Polyesterpolyurethans (Polyurethan 1) werden gründlich mit 7,1 Teilen DMF und 0,4 Teilen schwarzer Farbe (Superba black) vermischt. 7,52 Teile des erhaltenen Gemisches werden rait 43,24 Teilen zusätzlichem DIvIF, 34,53 Teilen Cyclohexanon und 14,71 Teilen Aceton vermischt. Dieses Gemisch wird auf das flächige Material aufgespritzt bzw. aufgesprüht, während Heißluft aus einer Breitschlitzdüse gegen die Oberfläche des gespritzten Materials gerichtet wird. Die Temperatur der Luft, 5,1 cm innerhalb der Breitschlitzdüse gemessen, beträgt etwa 110 0C; nachdem sie die Breitschlitzdüse verlassen hat, mischt sie sich jedoch mit der kühleren Umgebungsluft, so daß die Temperatur des heißen Luftstroms unmittelbar oberhalb der Oberfläche des Materials (zum Beispiel 2,5 cm darüber) vermutlich etwa 80 C beträgt.12.9 parts of a 31 percent solution of the polyester polyurethane prepared above (Polyurethane 1) are mixed thoroughly with 7.1 parts of DMF and 0.4 parts of black paint (Superba black). 7.52 parts of the mixture obtained are mixed with 43.24 parts of additional DIvIF, 34.53 parts of cyclohexanone and 14.71 parts of acetone. This mixture is sprayed or sprayed onto the flat material, while hot air is directed from a slot nozzle against the surface of the sprayed material. The temperature of the air, measured 5.1 cm inside the slot nozzle, is about 110 ° C .; however, after it has left the slot die, it mixes with the cooler ambient air, so that the temperature of the hot air stream just above the surface of the material (for example, 2.5 cm above it) is presumably about 80 ° C.
Während des Spritzvorgangs wird die Lösung mit Druckluft (5,6 atü) in einer Standard-Spritzpistole atomisiert, die 30 cm über dem mikroporösen Material angeordnet ist.During the spraying process, the solution is pumped out with compressed air (5.6 atü) atomized in a standard spray gun that is 30 cm across the microporous material is arranged.
Das gespritzte Material trifft unmittelbar beim Verlassen der Spritzzone auf einen Heißluftstrom, der unter kleinem Winkel (zum Beispiel einem Winkel von etwa 15 °) gegen die Oberfläche gerichtet ist, so daß der Strom nahezu parallel zu der oberen Oberfläche des Materials läuft. Die Luft strömt aus einem abgeflachten Rohr (einer Breitschlitzdüse), deren Auslaß sich etwa 5,1 cm oberhalb des Materials und etwa 30 cm vom Zentrum der Spritzpistole entfeirt, gemessen horizontal entlang des Weges des laufenden Materials,befindet, das sich mit einer Geschwindigkeit vonAs soon as it leaves the spray zone, the sprayed material hits a stream of hot air which is directed at a small angle (for example an angle of about 15 °) towards the surface, so that the stream runs almost parallel to the upper surface of the material. The air flows from a flattened tube (a slot nozzle), the outlet of which is about 5.1 cm above the material and about 30 cm from the center of the spray gun, measured horizontally along the path of the running material, which is at a speed of
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153 cm/min bewegt. Der Heißluftstrom dient zum Schmelzen des DMF-enthaltenden Polyurethans an der Oberfläche des Materials.153 cm / min moved. The hot air flow serves to melt the DMF-containing polyurethane on the surface of the material.
Das Material durchläuft dann einen Heißluftofen (mit einer Lufttemperatur von 93 0C in der ersten Zone und 121 0G in der zweiten Zone), um restliches DMF zu entfernen. Die Verweilzeit im Ofen beträgt 3 Minuten. Das Endprodukt besitzt ein schwarzes, glänzendes, jedoch feinnarbiges Aussehen, wie das von glattem, feinem schwarzem Kalb. Die Dicke ist etwa die gleiche wie diejenige des ursprünglichen Materials. Die Trockengewichtszunahme beträgt etwa 1 bis 2 g/m .The material then passes through a hot air oven (with an air temperature of 93 0 C in the first zone and 121 G 0 in the second zone) to remove residual DMF. The dwell time in the oven is 3 minutes. The end product has a black, shiny, but finely grained appearance, like that of a smooth, fine black calf. The thickness is about the same as that of the original material. The dry weight gain is about 1 to 2 g / m 2.
für die Wasserdampfdurchlässigkeit (WVP) In allen Beispielen werden nach der Finishbehandlung Werte/von 50 oder darüber erhalten, und diese Werte sind im Hinblick auf die Verwendung als Schuhobermaterial völlig zufriedenstellend, da bereits Werte von 40 zur Herstellung von komfortablen Herrenschuhen geeignet sind.for water vapor permeability (WVP) In all examples, values of / of 50 or above are obtained after the finishing treatment, and these values are in view of the use as a shoe upper material is completely satisfactory, since values of 40 for the production of comfortable men's shoes are suitable.
Es können auch zusätzliche Finishbehandlungen, wie Beschichten, Bedrucken und/oder Prägen, durchgeführt werden.Additional finishing treatments such as coating, printing and / or embossing can also be carried out.
Die Ergebnisse der Dichtemessungen in den Tabellen II A und II B wurden durch Spalten der Schichten mit einer Bandmesserspaltmaschine, Messen der Dicke und Wiegen der Probe erhalten.The results of the density measurements in Tables II A and II B were obtained by splitting the layers with a band knife splitting machine, Measure the thickness and weigh the sample obtained.
Gemäß Beispiel 1 wird ein Material hergestellt, wobei als Deckschicht- und ünterschichtpolymeres das Polyurethan 3 und als Substratpolymeres das Polyurethan 1 verwendet werden.According to Example 1, a material is produced, with the top layer and underlayer polymer the polyurethane 3 and as the substrate polymer the polyurethane 1 can be used.
Die Deckschicht- und Unterschichtrezepturen sind wie in Beispiel 3. Die Substratrezeptur enthält 32,5 Gewichtsprozent Polymeres, bezogen auf Polymeres und Lösungsmittel, 2 : 1 Gewichtsteile Natriumchlorid, bezogen auf Polymeres, und das Natriumchlorid besitzt eine mittlere Teilchengröße von 40 u, gemessen mit dem Coulter-Zähler.The topcoat and bottomcoat formulations are as in Example 3. The substrate formulation contains 32.5 percent by weight polymer, based on polymer and solvent, 2: 1 parts by weight of sodium chloride, based on polymer, and the sodium chloride has a mean particle size of 40 microns when measured with the Coulter counter.
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Das Material ohne Finish wird mit einer Bandmesserspaltmaschine gespalten, und die Eigenschaften der erhaltenen Deckschicht, Substratschicht und Unterschicht werden gemessen.The material without finish is split with a band knife splitting machine, and the properties of the top layer obtained, The substrate layer and sub-layer are measured.
Bei Deckschicht und Unterschicht handelt es sich um mikroporöse Schichten von 0,35 mm Dicke, während das Substrat etwa 0,75 mm dick ist.The top layer and bottom layer are microporous layers 0.35 mm thick, while the substrate is about 0.75 mm thick.
Die Zugfestigkeit des Substrats ist über dreimal größer alsThe tensile strength of the substrate is over three times greater than
der beiden
diejenige der festereriYahderen Schichten, sie beträgt etwa 6 kg/cm; und der Anfangsmodul ist über zehnmal größer als
derjenige der festeren der beiden anderen Schichten, er beträgt etwa 1,5 kg/cm. Die Bruchdehnung liegt jedoch im gleichen
Bereich wie die Werte für die anderen beiden Schichten, nämlich im Bereich von 300 bis 450 $>. of both
that of the more solid layers, it is about 6 kg / cm; and the initial modulus is over ten times greater than that of the stronger of the other two layers, it is about 1.5 kg / cm. The elongation at break is, however, in the same range as the values for the other two layers, namely in the range from 300 to 450 $>.
40 9 8 86/U1 640 9 8 86 / U1 6
mittlere Teilchengröße Positive. Abweichung Negative Abweichung Salz/Polymer-Verhältnis Dichtemean particle size positive. deviation Negative deviation salt / polymer ratio density
Dicke (ram)Thickness (ram)
Gewicht (g/m2)Weight (g / m 2 )
Weiterreißfestigkeit ( cut tear strength )Cut tear strength
Kerbreißfestigkeit ·Tensile strength
Weiterreißfestigkeit/Kerbreißfestigkeit ZugfestigkeitTear strength / notch tear strength Tensile strength
Anfangsmodul (IM) Wasserdampfdurchlässigkeit (WVP), A PorositätInitial modulus (IM) water vapor permeability (WVP), A porosity
mittlerer Porendurchmessermean pore diameter
' unkorrigierte Ergebnisse'uncorrected results
2) λ 2 ) λ
' Ergebnisse korrigiert auf 1,45 mm Dicke und 0,45 g/cm·3 Dichte ' Results corrected to 1.45 mm thickness and 0.45 g / cm 3 density
(A) Hierbei handelt es sich um das Verhältnis in Gewichtsteilen.(A) This is the ratio in parts by weight.
(B) Diese Werte sind sedimentometrisch gemessen. Hierbei erhält
man Werte, die sehr gut mit denjenigen, unter Verwendung
eines Coulter-Zählers erhaltenen Ergebnissen übereinstimmen.(B) These values are measured by sedimentometry. Here receives
one values that go very well with those using
results obtained with a Coulter counter agree.
^' Dies stellt die mittlere Teilchengröße dar.^ ' This represents the mean particle size.
' Dies stellt die positive Abweichung dar.'This represents the positive deviation.
' Dies stellt die negative Abweichung dar.'This represents the negative deviation.
A09886/U16A09886 / U16
f— \4)
f— \
-33- 243598Q-33- 243598Q
(C) Dichte in g/cm·^, erhalten durch Wiegen einer bestimmten Fläche des flächigen Materials von bestimmter Dicke(C) Density in g / cm · ^, obtained by weighing a certain area of the sheet material of a certain thickness
(D) Zugfestigkeit in kg/cm(D) Tensile strength in kg / cm
(E) Bei 25 Prozent Dehnung in kg/cm(E) At 25 percent elongation in kg / cm
(F) in kg(F) in kg
(G) Wasserdampfpermeabilität in g/m /Std. bei 100 Prozent relativer Feuchte und 37 0C(G) water vapor permeability in g / m / h. at 100 percent relative humidity and 37 0 C
(D), (E), (F), (G) und (H) werden nach den in der BE-PS 732 452 beschriebenen Methoden gemessen.(D), (E), (F), (G) and (H) are according to the in BE-PS 732 452 methods described.
(H) Die Weiterreißfestigkeit (cut tear, tear propagation) wird in kg gemessen. Die Messung wird mit einem Zugfestigkeitsmeßgerät mit konstanter Geschwindigkeit in Querrichtung durchgeführt, zum Beispiel, wie in der BE-PS 732 432 beschrieben (Instron-Zugfestigkeitsmeßgerät). Das Prüfmuster mit rechteckigen Abmessungen von 75 x 45 mm wird mit einem einzigen Schlag einer Presse mit einem messerscharfen Lochstempel hergestellt. In dieses Prüfmuster wird mit einem scharfen Messer ein 20 mm langer Schnitt angebracht, der von der Mitte einer kurzen Seite ausgehend parallel zu den langen Seiten verläuft. Die Klauen des Zug festigkeit s-Lie 3-geräts werden 20 mm entfernt angeordnet, und von jeder Klaue wird eine Kante von 22,5 mm Lange gegriffen. Das Prüfmuster wird einer steigenden Belastung durch Auseinanderziehen der Klauen mit 10 cm/min unterworfen, bis das Prüfmuster entlang des Schnitts zerrissen ist. Die Weiterreißfestigkeit ist definiert als der mittlere Gleichgewichtswert des maximalen Belastungswertes, der festgehalten wird.(H) The tear resistance (cut tear, tear propagation) is measured in kg. The measurement is made with a tensile tester at constant speed in the transverse direction carried out, for example, as described in BE-PS 732 432 (Instron Tensile Tester). The test sample with rectangular dimensions of 75 x 45 mm, with a single blow of a press with a razor-sharp punch manufactured. A 20 mm long cut is made in this test specimen with a sharp knife, the starting from the middle of a short side, parallel to the long sides. The claws of the tensile strength S-Lie 3 device are placed 20 mm away and an edge 22.5 mm long is gripped from each claw. The test sample becomes an increasing strain from pulling apart the claws at 10 cm / min until the test specimen is torn along the cut. The tear strength is defined as the mean equilibrium value of the maximum Load value that is recorded.
(M) Porosität (M) porosity
Zunächst wird das scheinbare Volumen der Probe anhand derFirst, the apparent volume of the sample is determined using the
409886/1416409886/1416
Geometrie bestimmt. Das tatsächliche Volumen, des Peststoffs in der Probe wird so bestimmt, daß man die Probe evakuiert, anschließend Helium bis zum Atmosphärendruck einströmen läßt und das so eingebrachte Volumen mißt. Die Differenz zwischen dem scheinbaren und dem tatsächlichen Volumen ergibt das Gesamt-Lückenvolumen oder die Porosität (X).Geometry determined. The actual volume of the pest in the sample is determined in such a way that the sample is evacuated, then helium flows in up to atmospheric pressure and measures the volume thus introduced. The difference between the apparent and the actual volume results the total void volume or porosity (X).
(N) Mittlerer Porendurchmesser und mittlere Porengröße (N) Mean pore diameter and mean pore size
Bei den hier verwendeten Ausdrucken "Porengröße" oder "Porendurchmesser" handelt es sich um die Werte, die man nach folgender experimenteller Methode erhält: Porengröße in diesem Sinn ist nicht die maximale Abmessung der Lücken in dem Material, sondern gibt die Abmessungen der Löcher oder Poren in den Wänden wieder, die die Lücken umgeben oder definieren, wobei die Löcher eine Verbindung zwischen den Lücken gewährleisten.The terms "pore size" or "pore diameter" used here these are the values obtained using the following experimental method: Pore size in this sense is not the maximum dimension of the gaps in the material, but gives the dimensions the holes or pores in the walls that surround or define the gaps, with the holes connecting ensure between the gaps.
Der für das Durchdringen von Quecksilber durch eine Pore erforderliche Druck ist dem Porendurchmesser umgekehrt proportional. Das durch die Pore in die Lücke gedrückte Quecksilbervolumen entspricht dem Volumen der Pore und der Lücke. Die Porosität einer Probe wird gegen die Porengröße aufgetragen, indem man das Quecksilbervolumen bestimmt, das von allen Seiten bei gegebenen Drücken in die Probe hineingepreßt werden kann. Das Gesamt-Lückenvolumen (siehe oben unter (M)) ist aus Poren und größeren Lücken zusammengesetzt, in die diese Poren einmünden, welche den gesamten Bereich von Porendurchmessern überstreichen und von denen jede zu ihrer Füllung Quecksilber bei bestimmten Drücken erfordert. Durch Festlegung der Quecksilberdrücke (P) ist das Volumen (V) des hineingepreßten Quecksilbers und somit auch das VerhältnisThe pressure required for mercury to penetrate a pore is inversely proportional to the pore diameter. The volume of mercury pushed through the pore into the gap corresponds to the volume of the pore and the gap. The porosity of a sample is plotted against the pore size, by determining the volume of mercury forced into the sample from all sides at given pressures can be. The total void volume (see above under (M)) is composed of pores and larger gaps into which these pores open, covering the entire area of pore diameters and each of which requires mercury for its filling at certain pressures. By defining the mercury pressures (P), the volume (V) of the mercury pressed in is, and therefore also that relationship
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bei diesem Druck bestimmt. Dies ist die Porosität bei dieser Porengröße. Durch Veränderung des Quecksilber&ruclrs - kann die Porosität als Punktion des Poreiidurchmessers aufgetragen v/erden. Hierbei erhält man eine Abflachung bei einem bestimmten Wert, der die G-esamtporosität der Probe darstellt, das heißt sämtliche Poren und Lücken sind mit Quecksilber gefüllt« 0,03 U wird als kleinster Durchmesser angesehen. Der so erhaltene Wert steht in sehr guter Übereinstimmung mit anderen Methoden, bietet jedoch den Vorteil, den Bereich der Porendurchmesser zu zeigen. Der V/inkelpunkt der Kurve wird als mittlerer Porendurchmesser genommen.determined at this pressure. This is the porosity in this one Pore size. By changing the mercury & ruclrs - The porosity can be applied as a puncture of the poreiidameter v / earth. Here you get a flattening at a certain value, which represents the total porosity of the sample, that is, all pores and gaps are filled with mercury «0.03 U is considered the smallest diameter. The value obtained in this way is in very good agreement with other methods, but offers the advantage of to show the range of pore diameters. The angular point the curve is taken as the mean pore diameter.
Der angewendete Anfangsdruck beträgt 0,35 kg/cm absolut.The initial pressure applied is 0.35 kg / cm absolute.
Die Wasserdampfpermeabilität (G) wird wie folgt bestimmt: Ein 33 mm hohes Schraubgefäß von 70 min Durchmesser, das mit einem Schraubverschluß mit einem Loch von 60,5 mm Durchmesser versehen ist, wird mit einer Probe des mikroporösen ilaterials mit einem Durchmesser von 67,5 mm bedeckt. Die Anordnung wird in einer Klimakammer bei 37-1 0C gehalten, in der die relative Feuchtigkeit mittels Siliciumdioxidgel auf einem Wert von Null gehalten wird.The water vapor permeability (G) is determined as follows: A 33 mm high screw vessel with a diameter of 70 min and which is provided with a screw cap with a hole of 60.5 mm diameter is filled with a sample of the microporous ilaterial with a diameter of 67.5 mm covered. The assembly is held in a climatic chamber at 37-1 0 C in which the relative humidity is maintained at a value of zero by means of silica gel.
In das Schraubgefäß werden 25 ml destilliertes Wasser gegeben, und die Veränderung des Gewichts (w) in einer bestimmten Zeit (t) wird 4 Stunden nach dem Einstellen des Gefäßes in die Kammer und erneut mindestens 5 Stunden später gemessen. Die Wasserdampfpermeabilität (WVP) in g/m /Std. bei 100 Prozent relativer Feuchte und 37 0C ist durch die Gleichung25 ml of distilled water are placed in the screw-top jar and the change in weight (w) in a certain time (t) is measured 4 hours after the jar has been placed in the chamber and again at least 5 hours later. The water vapor permeability (WVP) in g / m / h. at 100 percent relative humidity and 37 0 C is given by the equation
- 336,6 w t- 336.6 w t
bestimmt.certainly.
A0S886/U16A0S886 / U16
9,5 "8.7
9.5 "
0,8"0.8
0.8 "
57o3.4
57o
Ύ, 60.7
Ύ, 6
20_25 _
20th
65.5
6th
32
3
In Spalte A ist die Porosität in Prozent der Probe aufgrund von Poren angegeben, die größer als der in der linken Spalte angegebene Wert in u sind. Dies umfaßt sowohl die Poren, als auch die Lücken, mit denen die Poren verbunden sind.In column A, the percent porosity of the sample is due to Pores indicated which are larger than the value in u indicated in the left column. This includes both the pores and the Gaps with which the pores are connected.
In Spalte B ist derProzentanteü vm da1 Gesamfcprcsität angegeben, den
der Wert in der gleichen Zeile in Spalte A darstellt. In Beispiel 1 A entsprechen zum Beispiel 4 Prozent der Porosität Poren,
die größer als 100 u sind, und dieser Wert stellt 6,4 Pro-In column B derProzentanteü vm since 1 Gesamfcprcsität specified, the
represents the value in the same row in column A. In example 1A, for example, 4 percent of the porosity corresponds to pores that are greater than 100 u, and this value represents 6.4 pro
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zent der Gesamtporosität von 63 Prozent in Beispiel 1 dar.percent of the total porosity of 63 percent in Example 1.
In Spalte C ist der Unterschied zwischen dem in der gleichen Zeile in Spalte B eingetragenen Wert und dem in der darüber liegenden Zeile ebenfalls in Spalte B eingetragenen Wert angegeben. Somit stellt der Wert in Spalte C den Prozentanteil von der Gesamtporcsität dar, der auf Poren zwischen diesem Wert in dieser Zeile und der darüber liegenden Zeile zurückgeht. In Beispiel 1 A gehen zum Beispiel 1,5 Prozent der Gesamtporosität auf Poren zurück, die größer als 75 U, jedoch nicht größer als 100 u, sind.In column C is the difference between that in the same Line entered in column B and the value entered in column B in the line above. Thus, the value in column C represents the percentage of the total porcsity that is due to pores between this value in this one Line and the line above it. For example, in Example 1A, 1.5 percent of the total porosity is pores that are greater than 75 U but not greater than 100 u.
Beim genauen Betrachten der Tabelle IV erkennt man für Beispiel 1 A, daß 51,6 fo der Porosität Poren zwischen 6,4 und 10 u entsprechen. 13» 5 f° liegen zwischen 5,0 und 6,4 U, das heißt 65,1 /^ zwischen 5 und 10 ρ und 9|5 $ zwischen 3» 2 und 5,0u, das heißt 74,6 fo zwischen 3» 2 und 10u. 68,3 ?° liegen zwischen 5,0 und 17,5 u; der mittlere Teilchendurchmesser beträgt 7,2 μ. On closer inspection of Table IV, it can be seen for Example 1A that 51.6 fo the porosity correspond to pores between 6.4 and 10 u. 13 »5 f ° are between 5.0 and 6.4 U, that is 65.1 / ^ between 5 and 10 ρ and 9 | 5 $ between 3» 2 and 5.0u, that is 74.6 fo between 3 »2 and 10u. 68.3 ? ° are between 5.0 and 17.5 u; the mean particle diameter is 7.2 μ.
In Beispiel-6 A liegen 40 fo zwischen 12 und 17,5 U, 4,3 r/o zwischen 10 und 12 u, das heißt 44,8 fo zwischen 10 und 17,5 u. und 19,4 $ zwischen 6,4 und 10 u, das heißt 64,2 fo zwischen 6,4 und 17,5 u. 70,1 f° liegen zwischen 5,0 und 17,5 u; der mittlere Porendurchmesser beträgt 1Ou.In Example-6 A, 40 fo between 12 and 17.5 U, 4.3 r / o between 10 and 12 u, i.e. 44.8 fo between 10 and 17.5 u. And 19.4 $ between 6, 4 and 10 u, that is 64.2 fo between 6.4 and 17.5 u. 70.1 f ° are between 5.0 and 17.5 u; the mean pore diameter is 10u.
Hinsichtlich der weiteren Einzelheiten des in den Beispielen verwendeten porösen Trägers und der Natur der Polymeren, Lösungsmittel, Nicht-Lösungsmittel und entfernbaren Füllstoffe, die verwendet werden können, wird auf die DT-PA 24 13 461.0 hingewiesen, auf die hier vollinhaltlich Bezug genommen wird.Regarding the further details of the examples porous carrier used and the nature of the polymers, solvents, Non-solvents and removable fillers that can be used are referred to in DT-PA 24 13 461.0 to which reference is made here in full.
V/ie bereits dargelegt, sind die Deck- und Unterschichten integral festhaftend mit dem Substrat verbunden.As already stated, the top and bottom layers are integral firmly bonded to the substrate.
Wie aus der Betrachtung der Mikrophotographien (Figuren 1 bis 8) hervorgeht, wird diese Haftung nicht durch eine dichtere Schicht an der Grenzfläche zwischen den Schichten bedingt, sondern die Wänd,e zwischen den Lücken setzen sich unverändert fort, abgese-As can be seen from examination of the photomicrographs (Figures 1 to 8), this adhesion is not enhanced by a denser layer at the interface between the layers, but the walls between the gaps continue unchanged, apart
A09886/U16A09886 / U16
hen von einer Veränderung in der Wanddicke von einer Schicht zur anderen. Diese erwünschte, hochdurchlässige Struktur rührt von der bevorzugten Arbeitsmethode der gleichzeitigen Koagulation her, bei der alle drei Schichten vor jeglicher Koagulation aufgebracht werden, und dann die gesamte Struktur dem Koagulationsmittel ausgesetzt wird.hen of a change in the wall thickness of one layer to the other. This desirable, highly permeable structure stems from the preferred method of working of simultaneous coagulation where all three layers are applied prior to any coagulation, and then the entire structure to the coagulant is exposed.
Wie vorstehend erwähnt, erhält die Deckschicht vorzugsweise ein Finish. Die bevorzugte Ausführungsform dieser Finishbehandlung umfaßt die Bildung einer dünnen, verdichteten, jedoch noch durchlässigen Zone an der äußeren Oberfläche der Deckschicht. Diese verdichtete Schicht ist normalerweise bei Produkten, die genarbtem Leder ähnlich sind, nicht über 30 u dick, und besitzt im allgemeinen eine Dicke von unter 20 u, zum Beispiel 1 bic oder 3 "bis 10 u.As mentioned above, the top layer is preferably given a finish. The preferred embodiment of this finishing treatment involves the formation of a thin, densified, but still permeable zone on the outer surface of the cover sheet. This compacted layer is normally no more than 30 microns thick in products that are similar to grained leather, and has generally a thickness of less than 20µ, for example 1 bic or 3 "to 10µ.
Die Oberfläche des Materials zeigt nach der Anwendung des Finish gemäß der vorgenannten Methode bei der mikroskopischen Untersuchung folgende allgemeine Eigenschaften: Die besitzt eine dünne, geschmolzene Oberflächenschicht, typisehorv/eise 1 bis 15 u dick, mit weniger, die Oberfläche durchdringenden Poren, als das unbehandelte Material, das heißt^weniger als etv/a 300 Poren sind bei 200-facher Vergrößerung, in einer Fläche von 360 χ 360 u sichtbar. Das Material besitzt typischerweise weniger als 200 Poren, zum Beispiel nicht mehr als 100 Poren, zum Beispiel 10 bis 100 Poren, meistens 30 bis 70 Poren, zum Beispiel etwa 50 Poren, die bei 200-facher Vergrößerung in einer Fläche von 430 χ 430 u sichtbar sind. Diese Poren befinden sich in flachen Kratern,, die typischerweise 5 bis 20 γ., zum Beispiel 10 u, tief und 20 bis 90 u, zum Beispiel 50 y., breit sind. Die Poren im Boden eines Kraters erscheinen typischerweiseAfter applying the finish according to the aforementioned method, the surface of the material shows the following general properties during microscopic examination: It has a thin, molten surface layer, typically 1 to 15 μm thick, with fewer pores penetrating the surface than the untreated one Material, i.e. ^ less than about 300 pores are visible at 200x magnification in an area of 360 χ 360 u. The material typically has fewer than 200 pores, for example not more than 100 pores, for example 10 to 100 pores, mostly 30 to 70 pores, for example about 50 pores, which at 200-fold magnification in an area of 430 χ 430 u are visible. These pores are located in shallow craters, which are typically 5 to 20 γ., For example 10 µ, deep and 20 to 90 µ, for example 50 y., Wide. The pores in the bottom of a crater typically appear
verbunden
brückenartigTund ermöglichen den Zutritt zu weiteren Poren in
Innern des Materials. Die zurückbleibenden Poren besitzen typischerweise
einen Durchmesser von 5 bis 30 u, zum Beispiel 20 y.,
und sind somit im allgemeinen größer als die Poren in dem ungespritzten
Material.tied together
bridge-like and allow access to further pores in the interior of the material. The remaining pores typically have a diameter of 5 to 30 µm, for example 20 µm, and are thus generally larger than the pores in the unsprayed material.
409886/1416409886/1416
Jeder Krater kann mehrere solcher Poren enthalten, typiecherweise 3, 5» 6, 8 oder 10.Each crater can contain several such pores, typically 3, 5 »6, 8 or 10.
Alle nach diesen Methoden hergestellten Materialien besitzen gute Eigenschaften hinsichtlich des Narbenbruchs oder Furchenmusters, das ein feines Muster von Furchen an der Faltlinie zeigt, wenn das Material mit der Deckschicht auf der Innenseite der Faltung scharf gefaltet wird.Own all of the materials made by these methods good properties in terms of the hernia or furrow pattern, which shows a fine pattern of furrows on the fold line when the material is with the top layer on the inside the fold is folded sharply.
Die Figuren 1 bis 8 zeigen bevorzugte Ausführungsformen von erfindungsgemäßen Schichtstoffen. Bei den Figuren 1 bis 8 handelt es sich um elektronenmikroskopisch angefertigte Mikrophotographien, die die Schichtstoffe im Querschnitt bei 55-facher Vergrößerung zeigen.Figures 1 to 8 show preferred embodiments of the invention Laminates. Figures 1 to 8 are photomicrographs made using an electron microscope, which show the laminates in cross section at 55x magnification.
Die Schichtstoffe besitzen eine Dicke von mindestens 0,8 mm und bestehen aus drei übereinanderliegenden Schichten aus elastomeren Polymeren, die fest miteinander verbunden sind, nämlich einer festigkeitsvermittelnden, porösen, elastomeren Substratschicht 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 12, die zwischen einer porösen,elastomeren Polymer-Unterschicht 17, 20, 23, 26, 29, 32, 35, 14 und einer porösen, elastomeren Polymer-Deckschicht 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34, 13 angeordnet ist.The laminates have a thickness of at least 0.8 mm and consist of three superimposed layers of elastomeric polymers that are firmly connected to one another, namely one strength-imparting, porous, elastomeric substrate layer 15, 18, 21, 24, 27, 30, 33, 12, which is sandwiched between a porous, elastomeric Polymer lower layer 17, 20, 23, 26, 29, 32, 35, 14 and a porous, elastomeric polymer outer layer 16, 19, 22, 25, 28, 31, 34, 13 is arranged.
Alle weiteren Angaben hinsichtlich der besonderen Beschaffenheit der Schichten und ihrer Dickenverhältnisse sind der Beschreibung zu entnehmen.All further details regarding the special nature of the layers and their thickness ratios are given in the description refer to.
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