DE2448133C2 - Verfahren zur Beschichtung von Substraten - Google Patents
Verfahren zur Beschichtung von SubstratenInfo
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Description
45
Die vorliegende Erfindung betrifft die Beschichtung von Leder, Spaltleder und textlien Flächengebilden mit
Polyurethan-Reaktivsystemen unter Verwendung von weichmacherhaltigen Isocyanatpräpolymeren.
In der deutschen Patentschrift Nr. 8 78 544 wird >o
erstmals die Erzeugung einer künstlichen Narbenschicht auf Spaltleder unter Verwendung von Polyurethan-Reaktivbeschichtungen
beschrieben. Man trägt dabei auf das Spaltleder die Lösung eines freie Hydroxylgruppen
enthaltenden Alkydharzes auf, welche Polyisocya- v, nate als Vernetzungsmittel enthält, und entfernt danach
das Lösungsmittel durch Verdampfen. Nach der deutschen Patentschrift Nr. 8 72 268 (Beispiel 8) werden
die Lösungen eines NCO-Präpolymeren und eines
aromatischen Diamins mit Hilfe einer zweidüsigen Spritzpistole, wobei die beiden Lösungen erst im
Spritzstrahl gemischt werden, auf eine Unterlage aufgesprüht. Ahnliche Verfahren für die Beschichtung
von verschiedenartigen Substraten wie die beiden eben genannten finden sich z. B. in der deutschen Patentschrift
Nr. 9 57 564, der DE-AS 10 23 449, dem deutschen Patent 12 40 656, dem US-Patent 31 94 793, der
DE-OS 15 70 524 und dem US-Patent 35 39 424.
Die Beschichtung speziell von Leder wird zum Beispiel zusammenfassend in der Zeitschrift »Leder und
Häutemarkt«, 24 (Mai 1972), Nr. 18, Seiten 220 bis 228, und im Journal of the Society of Leather Technologist
and Chemists, 57, Seiten 59 bis 62, beschrieben. Wie aus diesen Veröffentlichungen hervorgeht, hat die Beschichtung
von Leder in den letzten Jahren zunehmende Bedeutung erlangt. Wenn die beschichteten Leder als
Ausgangsmaterialien für die Herstellung von Schuhen dienen sollen, so werden an die Beschichlrangen hohe
Anforderungen in bezug auf Biegefestigkeit, Kratzfestigkeit,
Alterungsbeständigkeit, Lichtechtheit und thermische Beständigkeit gestellt Diese Eigenschaften
können im allgemeinen nur bei Verwendung von Polyurethanen erreicht werden.
Allen bisher beschriebenen Verfahren zi?r Beschichtung
mit reaktiven Polyurethansystemen ist jedoch gemeinsam, daß entweder Lösungsmittel mitverwendet
werden müssen oder, falls lösungsmittelfrei gearbeitet wird, aus Gründen der zu hohen Viskosität des
reagierenden Systems jeweils nur ganz bestimmte Polyisocyanate bzw. Isocyanatpräpolymere eingesetzt
werden können. Insbesondere im Umkehrverfahren wird großer Wert auf genaueste Nachbildung der
Struktur des einstweiligen Trägers gelegt. Dies kann nur mit sehr dünnviskosen Polyurethanmischungen erfolgen.
Die Verwendung sehr niedrigviskoser (d. h. im allgemeinen niedermolekularer) Polyisocyanate bringt
aber andererseits die Schwierigkeit mit sich, daß derartige Verbindungen wegen ihrer relativ hohen
Flüchtigkeit stark toxisch wirken.
Die weitaus größte Bedeutung auf dem Gebiet der Textilbeschichtung mit Polyurethanen haben Verfahren,
bei welchen von in geeigneten Lösungsmitteln (im allgemeinen Dimethylformamid, gegebenenfalls im
Gemisch mit Methylethylketon oder Äthylacetat) gelösten, voll ausreagierten hochmolekularen Polyurethanen
ausgegangen wird. Das Lösungsmittel wird nach dem Aufbringen der Beschichtungslösung auf das
Substrat entweder verdampft oder durch Koagulation in einem wäßrigen Koagulationsbad entfernt. Bei dem
letztgenannten Verfahren gelingt es bei Einhaltung bestimmter Verfahrensbedingungen, mikroporöse
Überzüge herzustellen (DE-AS 1110 607, DE-OS 14 44 163, DE-OS 14 44 165, DE-OS 14 44 167, deutsches
Patent Nr. 1270 276, DE-OS 1694 171, DE-OS 17 69 277). Gemäß deutscher Patentschrift 16 94 059
gelangt man zu mikroporösen Besciichtungen, wenn man von Lösungen von Polyurethanen in Gemischen
aub niedrigsiedenden Lösungsmitteln und hochsiedenden
Nichtlösungjmitteln ausgeht, aus welchen nach dem Auftragen der Beschichtungslösung auf das Substrat das
leichtflüchtige Lösungsmittel selektiv verdampft wird.
Gegenstand der DE-AS 16 94 180, der DE-AS 16 94 230, der DE-AS 16 94 231 und der DE-OS
20 34 537 sind Verfahren zur Herstellung mikroporöser Folien bzw. Beschichtungen, bei welchen man die
Ausgangsprodukte der Polyurethansynthese (höhermolekulare
Polyhyclroxylverbindungen, Polyisocyanate bzw. Isocyanatpräpolymere und niedermolekulare Kettenverlängerungsmittel
einschließlich Wasser) in einem organischen Lösungsmittel miteinander umsetzt, welches
zwar diese Ausgangsprodukte löst, das zu bildende Polyurethan mit fortschreitendem Polyadditionsgrad
aber immer schwerer löst und schließlich das ausreagierte Polyurethan nicht wesentlich anquillt, das noch
gießfähige Reaktionsgemisch unter Formgebung auf ein Substrat aufträgt und die Polyaddition bei einer
Temperatur unter dem Erweichungspunkt des Polyurethans bei gleichzeitiger und/oder anschließender Entfernung
des Lösungsmittels vervollständigt Nach einem anderen eigenen Vorschlag (DE-OS 16 94 152) dispergiert
man gegebenenfalls in organischen Lösungsmitteln gelöste höhermolekulare, mindestens zwei freie
basische Aminogruppen aufweisende Voraddukte, gegebenenfalls unter Mitverwendung von niedermolekularen
Polyaminen, mit einem Nichtlösungsmittel für das herzustellende Polyaddukt, vermischt die Dispersion ι ο
mit im wesentlichen äquivalenten Mengen eines höhermolekularen, mindestens zwei NCO-Gruppen
aufweisenden Voradduktes und/oder eines niedermolekularen monomeren Polyisocyanats, trägt die Reaktionsmischung
vor Beendigung der Polyadditionsreaktion unter Formgebung auf ein Substrat auf, vervollständigt
die Polyaddition auf dem Substrat und erhält so nach Entfernung des Lösungsmittels einen mikroporösen
Überzug.
Die DE-OS iö94 08i beschreibt ein Verfahren zur
Herstellung von mikroporösen, wasserdampfdurchlässigen Überzügen, welches dadurch gekennzeichnet ist,
daß man gegebenenfalls in organischen Lösungsmitteln gelöste, monomere oder harzartige Polyisocyanate mit
einem Nichtlösungsmittel (welches auch Wasser sein kann) versetzt und emulgatorfrei zu einer Isocyanatgruppen
aufweisenden Dispersion verrührt, diese Dispersion mit zu den Isocyanatgruppen im wesentlichen
äquivalenten Mengen an Di- oder Polyaminen, gegebenenfalls gelebt in dem Nichtlösungsmittel für die
Polyisocyanate, versetzt, di» RealTOnsmischung vor
Beendigung der Polyadditionsreaktion auf ein Substrat aufträgt, die Polyadditionsreaktion ve- vollständigt und
danach das gegebenenfalls mitverwendete Lösungsmittel und anschließend das Nichtlösungsmittel durch
Verdampfen entfernt Dieses Verfahren ist deshalb von besonderem technischen Interesse, weil es grundsätzlich
auch ohne Verwendung von organischen Lösungsmitteln (d.h. ausschließlich mit Wasser als flüssigem
Reaktionsmedium) ausgeführt werden kann. Bei diesem Verfahren treten dann Schwierigkeiten auf, wenn man
höhermolekulare Polyisocyanate mit hoher Viskosität verwendet.
Zusammenfassend läßt sich also feststellen, daß die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren im
allgemeinen nur mit Hilfe von Lösungsmitteln ausgeführt werden können. Dies führt nicht nur zu
ökologischen Problemen infolge der mehr oder minder großen Toxizität der Lösungsmittel, sondern auch zur
Unwirtschaftlichkeit der Verfahren wegen der hohen Preise von Lösungsmitteln. Andererseits lassen sich
niedermolekulare Isocyanate, die eventuell lösungsmittelfrei verarbeitet werden könnten, wegen ihrer
bekannten toxischen Eigenschaften ebenfalls nur unter aufwendigen Sicherheitsvorkehrungen einsetzen. «
Toxikologisch unbedenkliche, höhermolekulare Polyisocyanate haben, wie erwähnt, den Nachteil, daß sie
infolge ihrer hohen Viskosität nach bisherigen Erkenntnissen nur aus Lösung angewandt werden können.
Überraschenderweise wurde nun gefunden, daß sich die w> Viskosität derartiger höhermolekularer Isocyanatverbindungen
durch den Zusatz von 1 bis IOO Gewichtsprozent, vorzugsweise 3 bis 40 Gew.-% und besonders
bevorzugt 5 bis 30 Gew.-% (bezogen auf Isocyanat), an
Weichmachern so weit herabsetzen läßt, daß sie t>i
problemlos lösungsmittelfrei in Reaktivsystemen zur Beschichtung verschiedenartiger Substrate, vorzugsweise
Leder, Spaltleder oder Textilien, eingesetzt werden können.
Überraschenderweise zeigen derart beschichtete Leder nicht die häufig bei Polyvinylchlorid-Beschichtungen
beobachtete Eigenschaft, daß sie sich nicht zurichten lassen bzw. daß die Zurichtschicht sich in
kurzer Zeit ablöst
Unter Beschichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung soll auch ein Zurichten von (Synthese-)Lederoberflächen
mit dünnen Polyurethanfilmen (ca. 8 bis 30 μπι) verstanden werden.
Niedrigviskose, wenig flüchtige organische Verbindungen haben als Weichmacher bei der Verarbeitung
von Polyvinylchlorid große Bedeutung. Diese Weichmacher haben alle den Nachteil, daß sie nach einiger Zeit
auswandern. Das Polymere versprödet infolgedessen. Bei den erfindungsgemäß zu verwendenden höhermolekularen
Polyisocyanaten treten derartige Wanderungserscheinungen der viskositätsvermindernden Verbindung
jedoch im allgemeinen nicht auf, insbesondere dann nicht, wenn als Weichmacher eine organische
Verbindung verwendet wird, die auf die Bestandteile des textlien Substrats bzw. auf Leder aufzuziehen vermag.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur Beschichtung von Substraten mit einem,
gegebenenfalls in Wasser dispergierten oder Wasser eindispergiert enthaltenden, Gemisch aus einem Polyisocyanat
und Verbindungen, welche gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Wasserstoffatome aufweisen, welches
dadurch gekennzeichnet ist, daß das Polyisocyanat lösungsmittelfrei im Gemisch mit 1 bis 100 Gew.-%,
bezogen auf Polyisocyanat, einer mit ihm mischbaren, schwer flüchtigen, die Viskosität senkenden, wanderungsbeständigen,
flüssigen organischen Verbindung als Weichmacher eingesetzt wird.
Als Substrate sind vorzugsweise textile Flächengebilde, Spaltleder und Leder geeignet, jedoch können nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren auch Kunststoffe, Holz, Stein, Metalle und ähnliche Werkscoffe überzogen
bzw. beschichtet werden.
Die erfindungsgemäß zu verwendenden Isocyanatgruppen aufweisenden Verbindungen sollen aus toxikologischen
Gründen schwer flüchtig sein. Vorzugsweise werden solche Systeme eingesetzt, die weniger als 1
Gew.-%, besonders bevorzugt weniger als 0,7 Gew.-%, an in einem Vakuum von 16mbar bei 20°C in einer
Stunde abziehbaren flüchtigen Substanzen enthalten. Die Isocyanate haben vor dem Zusatz der Weichmacher
eine Viskosität von mehr als 500 mPa · s, vorzugsweise
mehr als 1500 mPa · s/25°C. Ihr Molekulargewicht liegt vorzugsweise zwischen 300 und 20 000, besonders
bevorzugt zwischen 500 und 10 000.
Als Isocyanatgruppen aufweisende Verbindungen kommen sowohl unmodifizierte als auch vorzugsweise
modifizierte Polyisocyanate und/oder Umsetzungsprodukte von Polyisocyanaten mit Verbindungen infrage,
die mindestens 2 gegenüber Isocyanaten reaktionsfähige Wasserstoffatome besitzen. Hierunter sind neben
Aminogruppen, Thiolgruppen oder Carboxylgruppen aufweisenden Verbindungen vorzugsweise Wasser und
hoch- und/oder niedermolekulare Polyhydroxyverbindungen zu verstehen. Geeignete hochmolekulare
Polyhydroxyverbindungen sind zum Beispiel mindestens 2, vorzugsweise aber 2-4 Hydroxylgruppen
aufweisende Polyester, Polyäther, Polythioäther, Polyacetale,
Polycarbonate und Polyesteramide mit einem Molekulargewicht zwischen 500 und 5000, vorzugsweise
800-3000, wie sie für die Herstellung von homogenen und von zellförmigen Polyurethanen an sich bekannt
Die in Frage kommenden Hydroxylgruppen aufweisenden Polyester sind z. B. Umsetzungsprodukte von
mehrwertigen, vorzugsweise zweiwertigen und gegebenenfalls zusätzlich dreiwertigen Alkoholen mit mehrwertigen,
vorzugsweise zweiwertigen Carbonsäuren. Anstelle der freien Polycarbonsäuren können auch die
entsprechenden Polycarbonsäureanhydride oder entsprechende
Polycarbonsäureester von niedrigen Alkoholen oder deren Gemische zur Herstellung der
Polyester verwendet werden. Die Polycarbonsäuren können aliphatischer, cycloaliphatischer, aromatischer
und/oder heterocyclischer Natur sein und gegebenenfalls,
z. B. durch Halogenatome, substituiert und/oder ungesättigt sein. Als Beispiele hierfür seien genannt:
Bernsteinsäure, Adipinsäure, Korksäure,
Azelainsäure, Sebacinsäure, Phthalsäure,
Isophthalsäure, Trimellitsäure,
Phthalsäureanhydrid,
Tetrahydrophthalsäureanhydrid,
Hexahydrophthalsäureanhydrid,
Tetrachlorphthalsäureanhydrid,
Endomethylentetrahydrophthalsäureanhydrid,
Glutarsäureanhydrid, Maleinsäure,
Maleinsäureanhydrid, Fumarsäure,
dimere und trimere Fettsäuren wie Ölsäure,
gegebenenfalls in Mischung mit monomeren
Fettsäuren,
gegebenenfalls in Mischung mit monomeren
Fettsäuren,
Terephthalsäuredimethylester und
Terephthalsäure-bis-glykolester.
Als mehrwertige Alkohole kommen z. B.
Als mehrwertige Alkohole kommen z. B.
Äthylenglykol, Propylenglykol-(1,2) und -(1,3),
Butylenglykol-(1,4) und -(23),
Hexandiol-(l,6),Octandioi-(l,8),
Neopentylglykol, Cyclohexandimethanol
(1,4-Bis-hydroxymethylcyclohexan),
(1,4-Bis-hydroxymethylcyclohexan),
2-Methyl-13-propandioI, Glycerin,
Trimethylolpropan, Hexantriol-( 1,2,6),
Bu.antriol-(l,2,4),TrimethyloIäthan,
Pentaerythrit, Chinit, Mannit und Sorbit,
Methylglykosid, ferner Diäthylenglykol,
Triäthylenglykol,Tetraäthylenglykol,
Polyäthylenglykole, Dipropylenglykol,
Polypropylenglykole, Dibutylenglykol und
Polybutylenglykole
in Frage. Die Polyester können anteilig endständige Carboxylgruppen aufweisen. Auch Polyester aus Lactonen,
z. B. e-Caprolacton oder Hydroxycarbonsäuren, z. B. ω-Hydroxycarbunsäure, sind einsetzbar.
Auch die in Frage kommenden, mindestens zwei, in der Regel zwei bis aclit, vorzugsweise aber zwei bis drei
Hydroxylgruppen aufweisenden Polyäther sind solche der an sich bekannten Art und werden z. B. durch
Polymerisation von Epoxiden wie Äthylenoxid, Propylenoxid, Butylenoxid, Tetrahydrofuran, Styroloxid oder
Epichlorhydrin mit sich selbst, z. B. in Gegenwart von BF3, oder durch Anlagerung dieser Epoxide, gegebenenfalls
im Gemisch oder nacheinander, an Startkomponenten mit reaktionsfähigen Wasserstoffatomen wie Alkohole
oder Amine, z. B. Wasser, Äthylenglykol, Propylenglykol-( 1,3) oder -(1,2), Trimethylolpropan, 4,4'-Dihydroxydiphenylpropan,
Anilin, Ammoniak, Äthanolamin oder Äthylendiamin, hergestellt. Auch Sucrosepolyäther,
wie sie z. B. in den deutschen Auslegeschriften 11 76 358 und 10 64 938 beschrieben werden, kommen in
Frage. Durch Vinyl,) jlymerisate modifizierte Polyäther, wie sie z. B. durch Polymerisation von Styrol und
Acrylnitril in Gegenwart von Polyethern entstehen (amerikanische Patentschriften 33 83 351, 33 04 273,
35 23 093, 31 10 695, deutsche Patentschrift 11 52 536), sind ebenfalls geeignet, ebenso OH-Gruppen aufweisende
Polybutadiene.
Unter den Polythioäthern seien insbesondere die Kondensationsprodukte von Thiodiglykol mit sirh
selbst und/oder mit anderen Glykolen, Dicarbonsäuren, Formaldehyd, Aminocarbonsäuren oder Aminoalkoholen
angeführt. Je nach den Co-Komponenten handelt es
ίο sich bei den Produkten um Polythiomischäther,
Polythioätherester oder Polythioätheresteramide.
Als Polyacetale kommen z. B. die aus Glykolen, wie
Diäthylenglykol, Triäthylenglykol, 4,4'-Dioxäthoxy-diphenyldimethylmethan
oder Hexandiol und Formaldehyd herstellbaren Verbindungen in Frage. Auch durch
Polymerisation cyclischer Acetale lassen sich erfindungsgemäß geeignete Polyacetale herstellen.
Als Hydroxylgruppen aufweisende Polycarbonate kommen solche der an sich be';nnten Art in Betracht,
die z. B. durch Umsetzung von Diolen wie Propandiol-(13),
Butandiol-(1,4) und/oder Hexandiol-(1,6), Diäthylenglykol, Triäthylenglykol oder Tetraäthylenglykol mit
Diarylcarbonaten, z. B. Diphenylcarbonat uder Phosgen,
hergestellt werden können.
Zu den Polyesteramiden und Polyamiden zählen z. B. die aus mehrwertigen gesättigten und ungesättigten
Carbonsäuren bzw. deren Anhydriden und mehrwertigen gesättigten und ungesättig*.en Aminoalkoholen,
Diaminen, Polyaminen und ihren Mischungen gewonnenen, vorwiegend linearen Kondensate.
Auch bereits Urethan- oder Harnstoffgruppen enthaltende Polyhydroxylverbindungen sowie gegebenenfalls
modifizierte natürliche Polyole, wie Rizinusöl, Kohlenhydrate oder Stärke, sind verwendbar. Auch
Anlagerungsprodukte von Alkylenoxiden an Phenol-Formaldehyd-Harze oder auch an Harnstoff-Formaldehydharze
sind einsetzbar.
Weitere Beispiele für höhermolekulare Polyhydroxylverbindungen sind z. B. in High Polymers, Vol. XVI,
4f »Polyurethanes, Chemistry and Technology«, verfaßt
von Saunders-Frisch, Interscience Publishers, New York, London, Band I, 1962, Seiten 32-42 und Seiten
44-54, und Band II, 1964, Seiten 5-t> und 198-199,
sowie im Kunststoff-Handbuch, Band VII, Vieweg-Höchtlen, Carl-Hanser-Verlag, München, 1966, z. B. auf
den Seiten 45 bis 71, beschrieben.
Als niedermolekulare Polyhydroxylverbindungen (Molekulargewicht 18 — 500) kommen neben Wasser
beispielsweise die oben als Ausgangskomponenten für die Polyesterherstellung erwähnten Verbindungen in
Betracht.
Geeignete Polyisocyanate, die im erfindungsgemäßen Verfahren als solche bzw. vorzugsweise in Form ihrer
Umsetzungsprodukte mit Wasser ur.d/oder den eben
genannten Polyhydroxylverbindungen und/oder veiieren Verbindungen mit Zerewitinoff-aktiven Wasserstoffatomen
eingesetzt werden, können aliphatis-jher,
cycloaliphatii jher, araliphatischen aromatischer und
heterocyclischer Natur sein. Eine ausführliche Beschreibe bung dieser Polyisocyanate findet sich z. B. bei W.
Siefken in Justus Liebigs Annalen der Chemie, 562, Seiten 75 bis 136. Beispielsweise seien hier genannt
Äthylen-diisocyanat, 1,4-Tetramethylendiisocyanat,
l,6-Hexameth)iCndiisGcyanat, 1,12-Dodecandiisocya-
h> nat, Cyclobutan-US-diisocyanat, Cyclohexan-1,3 und
-1,4-diisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren, l-lsocyanato-S.S.S-trimethyl-S-isocyanatomethyl-cyclohexan
(DE-AS 12 02 785), 2.4- und 2,6-He-
xahydrotoluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische dieser Isomeren. Hexahydro-1,3- und/oder -1,4-phenylen-diisocyanat,
Perhydro-2,4'- und/oder -4,4-diphenylmethan-diisocyanat,
1.3- und 1.4-Phenyiendiisocyanat, 2,4- und 2,6-Toluylendiisocyanat sowie beliebige Gemische
dieser Isomeren. Diphenylmethan-2.4'- und/oder -4,4'-diisocyanat, Naphthylen-l,5-diisocyana(, Triphenylmethan-4,4',4"-triisocyanat.
Polyphenyl-polymethylen-polyisocyanate, wie sie durch Anilin-Formaldehyd-Kondensation
und anschließende Phosgenierung erhalten und /. B. in den britischen Patentschriften 8 74 430
und 8 48 671 beschrieben werden, perchlorierte Arylpolyisocyanate
gemäß der deutschen Auslegeschrifi Il 57 601. Carbodiimidgruppen aufweisende Polyisocyanate,
wie sie in der deutschen Patentschrift 10 92 007 beschrieben werden, die in der amerikanischen Patentschrift
34 92 330 beschriebenen Diisocyanate. AllophanaigruppcM
äüfwciScmic fOiyiSOtydnäic gcmiiij «je ι
britischen Patentschrift 4 94 890. der belgischen Patentschrift 7 61 626 und der veröffentlichten holländischen
Patentanmeldung 7102 524. Isocyanuratgruppen aufweisende
Polyisocyanate, wie sie z. B. in den deutschen Patentschriften 10 22 789. 12 22 067 und 10 27 394 sowie
in den deutschen Offenlegungsschriften 19 29 034 und
20 0·* 048 beschrieben werden. Urethangruppen aufweisende
Polyisocyanate, wie sie /. B in der belgischeii
Patentschrift 7 52 261 oder in der amerikanischen Patentschrift 33 94 IM beschrieben werden, acylierte
Harnuoffgruppcn aufweisende Polyisocyanate gemäß
der deutschen Patentschrift !2 30 778. Biuretgruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie ι. B. in der
deutschen Patentschrift 11 01 394, in der britischen
Patentschrift 8 89 050 und in der französischen Patentschrift "0 17 514 beschrieben werden, die z.B. in der
belgischen P,jrentschrift 7 23 640 beschriebenen, durch
Telomcrisaüonsreaktionen hergestellten PoKisocyanate.
Hstergruppen aufweisende Polyisocyanate, wie sie
/B. in den britischen Patentschriften 9 56 474 und
V) 72 956. ir, der amerikanischen Patentschrift 35 67 763 ι.nd in der deutschen Patentschrift 12 31 688 genannt
άerden und L'mset/ungsprodukie der obengenannten
Isocyanate nut A^etalen gemäß der deutschen Patentschrift
10 72 385.
F.rfindungsgemaß bevorzug! sind freie Isocyanatgruppen
aufweisende I'mset/ungsprodukte von Hexarr:ethvlendi;soc\1ina!.
Toiuylendiisocyanat und 1-lsocya-'.i'ij-3-isoc
>.-:r,d'oT1e:h>!-3.5.5-Ir::rie!h\ic>c]ohexan mit
den oben beschriebenen, ak'i'.e Wasse-Moffatome
enthaltenden Verbindungen. Diesen l.'rns.etzungsprodukten
werden" vor;.jgsw eise '.or ihrer Anwendung im
erfindungsgemaSen Verfahren /. B. durch Destillation
im Dünnschichtverdampfer überschüssige flüchtige
monomere Diisocyanate entzogen.
7.U den erfinduHtSgemäß bevorzugt zu verwendender
Schwer* iUCi 11; c I'".. iSOCV Snutgr'Jpp^n
Verbindungen zähier, z. B auch die L'rnsetzungsprodukte
aus ; Mo! Trirnethyloipropan u~<i 3 Moi Toiuylendiisocvana"
bzu. i Mo! Wasser und 2 Mo; To!uy!endi;socyanat
oder das aus i Mo! Wasser und 3 Mof
Hexarneihyiendiisooana: hergestellte biuretgruppenhaltige
Polvisocyanat.
Die erfindungsgemä3 in einer Menge von i bis 100
Gew.-°o. vorzugsweise 3 bis -iQ Gew.-%. besonders
bevorzugt 5 bis 30 Gew.-°o. bezogen auf Poiyisocyanat.
mitzuverwendende. sch*·* erfiüchtiee. wandenjngsbeständige.
flüssige organische %"erb:ndung wirkt als
_viskosi!ä"sverrr.inderr.der Weichmacher für das hochviskose Poi*.isoc\anat.
Erfindungsgemäß geeignete Weichmacher müssen mit der Isocyanatgruppcn aufweisenden Verbindung
mischbar und gegenüber Isocyanaten im wesentlichen inert sein, also keine freien Hydroxyl- oder Aminogruppen aufweisen. Sie besitzen vorzugsweise eine Viskosität von 5 bis 20000 m Pa ■ s, besonders bevorzugt 10 bis
1000 mPa · s/20°C und eine Flüchtigkeit von weniger
als 10%, bevorzugt weniger als 5% (ausgedrückt durch den Gewichtsverlust nach 72 Stunden Lagerung bei
90°C in einem Trockenschrank, z. B. einem Brabender-.Schnellwasserbestimniutigsgerät).
F.rfindungsgemäß besonders geeignete Weichmacher
sind solche organische Verbindungen, die mit dem entstehenden Polyurethan bzw. dem Substrat verträglich
sind oder dazu eine gewisse Affinität aufweisen, el. h.
beispielsweise zu Amino-, Hydroxy-, Säureamid- oder Ksiergruppen chemische oder Wasserstoffbriickenbinuiiiigen
ausbilden können. Derartige Verbindungen weisen vorzugsweise mindestens eine der Gruppen
- COOII. - OSOjOH oder -- SO,H auf.
Zu den erfindungsgemäß bevorzugten Weichmachern gehören auch Phenolester von langkettigcn
Sulfonsäuren und Phthalsäureester. Auch Phosphorsäureester. Monocarbonsäureester, Dibenzyläther und
chlorierte aromatische Kohlenwasserstoffe, wie sie aus der kunststoffverarbeitenden Industrie als Weichmacher
an ^ivh bekannt sind, können erfindungsgemäß
eingesetzt werden, wenn sie die oben angeführten physikalischen Eigenschaften aufweisen.
Als Beispiele für erfindungsgemaß zu verwendende
Weichmacher seien die folgenden Verbindungen genannt:
Gemische von Fettsäuren und sulfonierten Fettsäuren,
wie sie bei der technischen Sulfonierung von Triglyceriden entstehen. Klauenöl. Türkischrotöl. chlorierte
Paraffinkohlenwasscrstoffc. Diallylphthalat. Dioctylphthalat. Tributylphosphat. Triäthylhexylpho'.
phat. die Diphenylester vnn I.aurylsulfonsäurc. Palmitinsulfonsäure
und Stcarvlsulfonsäiire sowie chloriertes Diphenyl.
Das losungsmittelfreie Gemisch aus Poiyisocyanat
und (darauf bezogen) I bis 100 Gew.-0Zo des Weichmachers
soll eine Viskosität von weniger als 1 5 000 mPa ■ s. vorzugsweise weniger als 5000 mPa ■ s.
besonders bevorzugt weniger als 150OmPa · s/20=C
aufweisen, damit eine einwandfreie Verarbeitung der erfindungsgemäßen Reaktivsysteme gewährleistet ist.
Als im erfindungsgemäßen Verfahren neben Polyisocyanaten
und Weichmachern einzusetzende Verbindungen mit gegenüber Isocyanaten reaktiven Gruppen
kommen neben den obengenannten hoch- und/oder niedermolekularen Polyhydroxy !verbindungen (einschließlich
Wasser) aüphatische und/oder aromatische Polyamine in Frage.
Crfindungsgernäß geeignete PoKamine sind z. B.
Äthylenamin.
Propylendiamin-i.2 und -!.3.
i .4-Tetramethylendiamin.
1.6-Hexamethylendiamin.
Diäthylentriamin.
N\.V-Diisobuty!-1.6-he.\arnethyierdiarnin.
1.1 '-Undecamethylendiamin.
i.!2-Dodecameth\le-.diamin.
Cvciobutan-l^-damin.
Cyciohexan-1.3- '-ind -i.4-diamin
sowie deren Gemische.
! -Aminr.-3.5.5-tr Tiethyl-5-aminomethylcyclohe-
sowie deren Gemische.
! -Aminr.-3.5.5-tr Tiethyl-5-aminomethylcyclohe-
xan.
2,4- und 2,6-Hexahydrotoluylcndiamin
sowie deren Gemische,
sowie deren Gemische,
Perhydro-?,4'- und -4,4'-diaminodiphenylmethan.
p-Xylylendiamin,
Bis-(3-aminopropyl)-methylamin, usw.
Auch Hydrazin und substituierte Hydrazine. /.. B. Me'Jylhydrazin, N.N'-Dimethylhydrazin und deren Homologe sowie Säuredihydrazide kommen erfindungsgemäß in Betracht, z. B. Carbodihydrazid, Oxalsäuredihydrazid. die Dihydrazide vo:· Malonsäure. Bernsteinsäure. Glutarsäure, Adipinsäure. /J-Methyladipinsäure, Sebazinsäure. Hydracrylsäiire und Terephthalsäure, Semicarba/ido-alkylen-hydrazide wie z. [3. ,9-Scmicarbazido-propionsäurehydrazid (DE-OS 17 70 591), Semicarbazido-alkylencarbazinester wie z. B. 2-Seniicarba/idoäthyl-carbazinester (DEOS 19 18 504) oder auch Amino-semicarbazid-Verbindungen wie /. B.
Auch Hydrazin und substituierte Hydrazine. /.. B. Me'Jylhydrazin, N.N'-Dimethylhydrazin und deren Homologe sowie Säuredihydrazide kommen erfindungsgemäß in Betracht, z. B. Carbodihydrazid, Oxalsäuredihydrazid. die Dihydrazide vo:· Malonsäure. Bernsteinsäure. Glutarsäure, Adipinsäure. /J-Methyladipinsäure, Sebazinsäure. Hydracrylsäiire und Terephthalsäure, Semicarba/ido-alkylen-hydrazide wie z. [3. ,9-Scmicarbazido-propionsäurehydrazid (DE-OS 17 70 591), Semicarbazido-alkylencarbazinester wie z. B. 2-Seniicarba/idoäthyl-carbazinester (DEOS 19 18 504) oder auch Amino-semicarbazid-Verbindungen wie /. B.
19 02 931).
Als aromatische Diamine seien beispielsweise ßisanthranilsäureester
gemäß den deutschen Offenlegungsschriften 20 40 644 und 21 60 590. 3,5- und 2,4-Diaminobenzoesäureester
gemäß DE-OS ?0 25 900, die in den deutschen Offenlegungsschriften 18 03 635. 20 40 650
und 2160 589 beschriebenen pstergruppenhal.'igcn
Diamine sowie 3.3'-Dichlor-4,4'-diamino-diphenylmethan, Toluylendianiin. 4,4'-Diaminodiphenylmethan und
4.4'·Diamiiiodiphenyldisulfid genannt.
Alle diese Kettenverlängerungsmittel können in ein τι der obengenannten Weichmacher oder auch in
Wasser gelöst sein. Man kann gegebenenfall- auch organische Lösungsmittel mitverwenden, doch ist diese
Verfahrensweise aus den eingangs geschilderten Gründen nicht vorteilhaft.
Es ist möglich, jedoch im allgemeinen (insbesondere bei der Verwendung von Polyaminen als Kettenverlängerungsmittel)
nicht erforderlich, im erfindungsgemäßen Verfahren Katalysatoren mitzuverwenden.
Als mitzuverwendende Katalysatoren kommen solche der an sich bekannten Art infrage, /. B. tertiäre
Amine, wie
Triethylamin.
Tributylamin.
N-Methyl-morpholin.
N-Äthyl-morpholin.
N-Cocomorpholin.
N.N.N'.N'-Tetramethyl-äthylendiamin,
l,4-Diaza-bicyclo-(2.2.2)-octan,
N-Methyl-N'-dimethylaminoäihyl-piperazin.
N.N-Dimethylbenzylamin.
Bis-(N,N-diäthy!aminoäthyl)-adipat.
N,N- Diäthylbenzylamin.
Pentamethyldiäthylentriamin,
N.N-Dimethylcyclohexylamin.
N.N.N\N'-Tetramethy!-1.3-butandiamin.
N.N-Dimethyl-jS-phenyläthylamin.
1,2-Dimethylimidazol und
2-Methylimidazol.
Gegenüber Isocyanatgruppen aktive Wasserstoffatome aufweisende tertiäre Amine sind z. B. Triethanolamin,
Triisopropanolamin, N-Methyl-diäthanolamin, N-Äthyl-diäthanolamin, N.N-Dimethyl-äthanolamin sowie
deren Umsetzungsprodukte mit Alkylenoxiden, wie Propylenoxid und/oder Äthylenoxid.
Als Katalysatoren kommen ferner Süaamine mit Kohlenstoff-Silizium-Bindungen, wie sie z. B. in der
deutschen Patentschrift 12 29 290 beschrieben sind, in Frage, z. B. 2J,4-Trimethyl-2-silamorpholin oder
1,3-Diäthylaminomethyltetramethyl-clisiloxan.
Als Katalysatoren kommen auch stickstoffhaltige Rasen wie Tetraalkylammoniumhydroxide. ferner Alkalihydroxide
wie Natriumhydroxid, Alkaliphcnolatc wie Natriumphenolat oder Alkalialkoholate wie Natriummethylat
in Betracht. Auch Hexahydrotriazine können als Katalysatoren eingesetzt werden.
Erfindungsgemäß können auch organische Metallverbindungen, insbesondere organische Zinnverbindungen,
als Katalysatoren verwendet werden.
Als organische Zinnverbindungen kommen vorzugsweise Zinn(ll)-salze von Carbonsäuren wie Zinn(ll)-acetat.
Zinn(ll)-octoat. Zinn(ll)-äthylhexoal und Zinn(ll)-laurat und die Dialkylzinnsalze von Carbonsäuren, wie
z. B. Dibutyl-zinndiacctat. Dibutylzinn-dilaurat, Dibutylzinn-inaleat
oder Dioctylzinn-diacetat, in Betracht.
Weitere Vertreter von erfindungsgemäß zu verwen-
r\pnf\f>n K atalvsatnrnn ςο\νίρ t:in7p|hp|lpn
Wirkungsweise der Katalysatoren sind im Kunststoff-Handbuch.
Band VII, herausgegeben von Vieweg und Höehtlen, Carl-Hanser-Verlag, München, 1966, z. B. auf
den Seiten 96 bis 102. beschrieben.
Die erfindungsgemäßen reaktiven Beschichtungssysteme
aus Polyisocyanat. Weichmacher, gegenüber Isocyanaten reaktiven Verbindungen und gegebenenfalls
Wasser können nach beliebigen Verfahren, beispielsweise durch Gießen. Sprühen, Drucken oder
Plüschen, auf das Substrat aufgebracht werden. Man kann dabei z. B. auch ein Gemisch aus Polyisocyanat und
Weichmacher einerseits sowie die gegenüber Isocyanaten reaktive Gruppen aufweisenden Verbindungen,
eegebenenfalls gelöst in Weichmachern oder Wasser, andererseits in zwei getrennten Strahlen mittels einer
geeigneten Spritzpistole auf die Unterlage aufsprühen und so das Polyurethan auf dem Substrat »in situ« zu
erzeugen.
Wie bereits erwähnt, können nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren sehr einfach und wirtschaftlich auch mikroporöse Überzüge lösungsmittelfrei in Anlehnung
an das Verfahren der DE-OS 16 94 081 (US-Patent 37 89 027) hergestellt werden. Man dispergiert dabei in
das mit dem Weichmacher vermischte Polyisocyanat 3 bis 300 Gew.-%, vorzugsweise 5 bis 100 Gew.-°/o,
besonders bevorzugt 10 bis 30 Gew.-%. bezogen auf Polyisocyanat. Wasser ein. verrührt emulgatorfrei zu
einer Isocyanatgruppen aufweisenden Dispersion und setzt dieser Dispersion eine gegenüber den Isocyanatgruppen
im wesentlichen äquivalente Menge eines Polyamins zu, welches gegebenenfalls in Wasser oder
einem Weichmacher gelöst ist. trägt die reagierende Mischung auf das Substrat auf, vervollständigt die
Polyadditionsreaktion bei erhöhter Temperatur und entfernt schließlich das überschüssige Wasser durch
Verdampfung oder setzt gegebenenfalls dem Reaktionsgemisch auch einen Katalysator zu. der die
Reaktion von Isocyanatgruppen -mit Wasser zu katalysieren vermag.
Aufgrund der großen Variationsbreite der erfindungsgemäß zu venvendenden Ausgangsprodukte ist es
möglich, die Reaktionszeit Temperatur sowie alle weiteren Parameter des erfindungsgemäßen Verfahrens
in weiten Grenzen zu variieren. Die Temperatur ist — falls keine grobporigen, schaumartigen Beschichtungen
erwünscht sind — durch die Siedepunkte der gegebenenfalls vorhandenen flüchtigen Substanzen (z, B.
Wasser) nach oben begrenzt.
Eine besondere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, das Reaktivsystem in
sehr dünner Schicht (ca. 8 bis 30 μηι) als Zurichtung auf
Leder bzw. Lederaustauschmaterialien zu applizieren.
F7S gelingt auf diese Weise, dünne festhaftende
Lackschichten lösungsmittelfrei auf Leder-, Polyurethan- oder PVC-Obi'rflächen zu erzeugen.
Die folgenden Beispiele erläutern des erfindungsgemäße
Verfahren. Wo nicht anders vermerkt, sind Zahlenangaben als Gewichtsteile bzw. Gewichtsprozente
zu verstehen.
Verminderung der Viskosität von NCO-Präpolymeren
durch Zusatz von Weichmacher
A) Ein Polypropylenglykoläther vom Molekulargewicht 2000 wird bei 17,3 mbar und 1 IOC
onlwaccprl D^T ^nliifürturto Ρ'Λ!ν'ίί ί hei" Wird 'V.
einem öfachen Überschuß an 1,6-Hexandiisocyanat
gegeben. Nach 2 Stunden Rühren bei 100' C wird das Produkt in einem Dünnschichtverdampfer von
überschüssigem 1,6-Hexandiisocyanat befreit. Das Produkt enthält danach 0,3% freies Diisocyanat. Es
hat einen NCO-Gehalt von 3,14% und eine Viskosität von 186OmPa ■ sbei25'C.
Als Weichmacher dient Dibiitylphthalat.
Priipo'wiier
(Teile)
(Teile)
Weichmacher
!Teile)
!Teile)
Viskosit.i!
ImPa. s)
ImPa. s)
100
90
80
70
60
50
40
30
20
IO
0
90
80
70
60
50
40
30
20
IO
0
0
10
10
:o
30
40
50
60
70
80
90
100
40
50
60
70
80
90
100
2 100
1450
080
620
380
280
220
100
80
30
B) Als NCO-Präpolymeres wird das handelsübliche Umsetzungsprodukt aus I Mol Wasser und 3 Mol
1,6-Hexandiisocyanat eingesetzt, welches durch Dünnschichten von freiem monomerem Diisocyanat
befreit wurde. Es hat einen NCO-Gehalt von 21 Gew.-% und eine Viskosität von mehr als
15 00OmPa · s.
Als Weichmacher dient ein handelsüblicher Alkylsulfonsäureester
der Formel
R-SO2-O
in der R für ein Gemisch von Alkylgruppen mit 10 bis =8
C-Atomen steht Der Weichmacher ist eine he-'lgelbe
Flüssigkeit von der Dichte 1,05, er hat eine Viskosität von 100 mPa · s/20°C und ein Molekulargewicht von
390.
l'räpolymer
I Teile)
I Teile)
Weichmndi.·!
I Teile ι
I Teile ι
Viskosität
(ml'a.s)
(ml'a.s)
0
20
40
50
M)
80
100
20
40
50
M)
80
100
■15000
3 200
1700
1020
3 200
1700
1020
650
4(M)
KKl
4(M)
KKl
In einem 2. Versuch dient als Weichmacher Dibiitylphthalat.
l'r.ipoh mer
VS jii hm.ii.hci | \ iskosii il | — |
- leilei | ι ml'.ι si | |
0 | >l5000 | |
20 | 2 600 | |
40 | 850 | |
50 | 420 | |
M) | 230 | |
80 | 90 | |
100 | ||
Beispiel 2 |
HX)
80
60
5(1
40
20
0
80
60
5(1
40
20
0
50 Teile Triisocyanat aus Beispiel 1B. 25 Teile
Diäthylenglykolpolyadipat (OH-Zahl 60). 2 Teile Myristylalkohol.
2 Teüe des Polysiloxans mit endständigen Hydroxylgruppen aus Beispiel A9 der DE-OS 16 94 081
(US-Patent. 37 89 027) und 10 Teile Dibutylphthalat wurden eine Stunde lang auf 100° C erwärmt. Dies liefert
Lack A. Eine zweite Mischung (B) unterschied sich von
A lediglich dadurch, daß anstelle von Dibutylphthalat 10
Teile des Alkylsulfonsäureesters aus Beispiel IB eingesetzt wurden.
Ein gerauhtes Baumwollgewebe wurde nach bekannten Methoden im Umkehrverfahren mit einer handelsüblichen
Lösung eine aliphatischen Polyurethanharnstoffes
in Toluol-Isoprcoanol (als Deckstrich) und einem Haftstrich aus einem handelsüblichen aromatischen
Polyurethan, gelöst in Methylethylketon,beschichtet.
Ein Gemisch aus 100 Teilen Lack A und 3 Teilen Zinndioctoat wurde auf das Polyurethan-beschichtete
Gewebe durch Drucken aufgetragen. Nach 2 Minuten Trocknen bei 150aC entstand eine glatte, gut verlaufende,
hochglänzende Lackzurichtung.
Ähnlich gute Frgebnisse ließen sich erzielen, wenn
ansteile des polyurethanbeschichteten Gewebes ein solches verwendet wurde, auf dem sich eine konventionelle
PVC-Beschichtung befand. Es zeigte sich, daß in diesem Fall ein Grundstrich mit einem aliphatischen
Polyurethan (vor dem Auftrag der erfindungsgemäßen Lackmischung), die Wanderung von Weichmachern aus
dem PVC durch den Lack verhinderte. Diese Schwierigkeit trat aber nur dann auf, wenn hochflüchtige
weichmacher, wie z. B. Diäthylphthalat, in der PVC-Masse
enthalten waren.
100 Teilo !.ackmischung B wurden mit 5 Teilen eines
handelsüblichen Additionsproduktes von Propylenoxid
und Äthylendiamin mit der idealisierten Formel
N,N,N',N'-Tetra(hydroxypropyl)-äthylendiamin verrührt und vermiuelr einer Airless-Spritzpistole auf das
oben beschriebene polyurethanbeschichtete Gewebe bzw. das mit einem aliphatischen Polyurelhanharnsloff
grundierte Polyvinylchlorid-Schaumkunstleder aufgesprüht. Nach 2 Minuten Trockenzeit bei 150° C
entstanden in beiden Fällen hochglänzende Finishe.
Fin handelsüblicher, auf Glycerin gestarteter PoIypropylenglykoläther
(Molekulargewicht 3000) wurde kontinuierlich bei 1000C mit einem 6fachen molaren
Überschuß an 2,4-Toluylendiisocyanat umgesetzt.
Das Reaktionsprodukt wurde durch Dünnschichlen von monomeren! Toluylendiisocyanat befreit und hatte
danach eine Viskosität von 740OmPa ■ s/25C und
einen NCO-Gehalt von 3.32%. 100 Teile dieses prt>rvQ!v:«erer! wurden "ii! !0 Teilen eines handcl-.iibii
chen PVC-Weichmachers auf Basis n-Chlorparaffin
versetzt ( Viskosität des Gemisches: 5500 mPa ■ s/25X).
In einem heizbaren Rührkessel einer handelsüblichen Beschickungsmaschine vom Typ Transpol 204 wurde
das Produkt auf 60'C erwärmt. Mit Hilfe einer Zahnradpumpe stellte man die Fördermenge auf 488 g
(35OmMoI NCO) pro Minute ein. Das Produkt wurde über eine auf 100°C heizbare Schlaiichheiziing /um
Mischkopf gefördert.
Ein zweiter Kessel enthie't eine Mischung aus 435 g Adipinsäuredihydrazid, 200 g Wasser. 300 g einer
handelsüblichen, mit Kasein aufgeschlossenen Titandioxyd-Pigmentzubereitung und 75 g eines handelsüblichen
Polydimethylsiloxans als Verlaufmittel. Mittels einer Zahnradpumpe wurden 138 g(245 mMol NH>) pro
Minute dieser Härterlösung in den Mischkopf gefördert. Mi". einer Bandgeschwindigkeit von 1,5 m/Minute und
einer Spritzbreite von 1 m wurden in die Maschine gegebenenfalls mit Hilfe von Nitrocellulose oder
Polyurethan vorgefinishte Siliconmatrizen oder Trennpapiere eingeführt und mit dem Reaktivgemisch
bespritzt. In die reagierende Masse wurden verschiedene Textilien oder Leder eingelegt. Nach Passieren eines
Trockentunnels (6 Minuten bei 805C) wurde vom einstweiligen Träger abgezogen. Es entstanden weiche.
äußerst flexible und kratzfeste, schaumige Beschichtungen.
In einem Analogversuch wurden dieselben Substrate direkt beschichtet. Auch dabei entstanden weiche.
flexible und kratzfeste Beschichtungen.
58 g eines Präpolymeren (50 mMol NCO) aus 1000 g
eines verzweigten Polypropylenglykoläthers (Molgewicht 3000) und IC8 Teilen Hexandiisocyanat. welches
durch Dünnschichten von monomerem Diisocyanat befreit worden war (Viskosität Tj = 700OmPa · s/20;C)
wurden mit 17.5 g sulfonierten! Chlorparaffin versetzt (7) = 6OOOmPa · s).
Mit einem Schnellrührer wurden bei Raumtemperatur 20 g Wasser eingetragen. Nach Zugabe von 1.36 g
Diaminoäthan (45.5 mMol NH; NCO/NH=1.1) wurde
das Gemisch noch 5 Sekunden gerührt und dann auf eine Glasplatte aufgetragen. Nach weiteren 6 Sekunden
wurde auf die noch klebrige Beschichtung ein Baumwollgewebe aufgelegt.
Es entstand ein mikroporös beschichtetes Gewebe mit einer Wasserdampfdurchlässigkeit von 1.1 mg/
h ■ cm2, gemessen nach IUP 15. »DAS LEDER«, 1961.
Seiten 86-88.
63,5 g (50 mMol NCO) des Präpolymeren aus Beispiel
3 wurden mit 19,5 g Dioctylphthalat versetzt
-. (ij = 2600 mPa ■ s). Bei 200C wurden 20g Wasser
eingerührt. Das Wasser enthielt als Emulgator 1% eines Urethans aus Stearylisocyanat und Diäthanolamin.
1,19 g Hydrazinhydrat (47,5 mMol NH, NCO/ NH= 1.05) in 5 g Wasser wurden durch Einleiten von
in Kohlendioxyd in das Carbonat übergeführt und der
oben beschriebenen Emulsion unter Rühren zugesetzt. Nach 8 Sekunden Rühren wurde das reagierende
System auf ein Trennpapier geräkelt, nach einer weiteren Sekunde Spaltleder sowie ein gebundenes
! ι Vlies aufgelegt und das in der Beschichtung befindliche
Wasser verdampft. Es entstand ein genarbtes, beschichtetes Spaltleder bzw. Vlies mit einer Wasserdampfj..»nui^PP:»i'nit
. — — Ao m„ iu.
Das gebundene Vlies war in folgender Weise
." hergesttllt worden:
13 g eines 1,5 den/40 mm Polyäthylenterephthalat-Krempelvlieses, welches mit 12 Nadelpassagen genadelt
worden war. wurden mit einer Mischung des Präpolymeren aus Beispiel IB. 0.3 g Polydimethylsiloxan. 0,3 g
:> Zinndioctoat, 15 g eines durch Dünnschichten von
monomerem Isocyanat befreiten NCO-Präpolymeren (aus einem auf Diäthylenglykol gestarteten, linearen
Copolyäther aus 25 Mol-% Athylenoxid und 75 Mol-% Propylenoxid mit einem Molekulargewicht von 4000
;i> und der doppelten molaren Menge an Hexandiisocyanat)
sowie 15 g Klauenöl und 13 g eines PVC-Plastisols
der folgenden Zusammensetzung:
750 g Polyvinylchlorid (K-Wert 70) -. 75Og Di-2-äthylhexylphthalat
15 g Dibutylzinndilaurat
1 5 g Kupferphthalocyanin, formiert in Polypropylenglykol
(Molekulargewicht 2000)
:■· imprägniert, in ein 1% Diäthylendiamin enthaltendes,
80X heißes Wasserbad getaucht und getrocknet (das Imprägniermittelgemisch hatte eine Visk Tsität von
390OmPa · s/20 "C).
Be i s ρ i e I 6
63.5 g (50 mMol NCO) des in Beispiel 3 beschriebenen
Präpolymeren wurden mit 20 g Dibenzylphthalat versetzt (?; = 220OmPa ■ s).
Dann wurden 3.5 g Adipinsäure ihydrazid (40 mMol
so NH:). gelöst in 15 g einer handelsüblichen. 40%igen
anionischen Polvurethandispersion (auf Basis eines
Adipinsäure-Hexandiol/Neopentylglykol-Mischpolyesters.
Hexandiisocyanat und Äthylendiamin), 4 g eines Urethans aus Stearylisocyanat und Diäthanolamin als
Emulgator sowie 4 g einer handelsüblichen Titandioxyddispersion, die mit Casein formiert worden war.
zugegeben, das Gemisch noch 3 Sekunden lang bei Raumtemperatur gerührt und dann auf ein Vlies
gegossen. Es entstand ein weiches, wassenjampfdurchlässiges,
beschichtetes Kunstleder.
50.8 g (40 mMol NCO) des Präpolymeren aus Beispiel 3 wurden mit 3 g Dioctylphthalat versetzt
(?) = 1500mPa · s/20cC). 1.43 g33'-Dimethy!-4.4'-diiminodicyclohexylmethan
(12 mMo! NH) und 1,8 g Adipinsäuredihvdrazid i20 mMol NHl wurden in H ν Waswr
15 16
gelöst. Dieser Lösung wurden noch 2 g Polydimethyl- Sekunden nach dem Vermischen wurde ein gerauhtes
siloxan sowie 2 g eines mit Casein formierten Cadmium- Baumwollgewebe auf die noch klebrige Masse aufgelegt
rotpigments zugefügt. und das Wasser verdampft. L-s entstand eine Beschich-
Das weichmacherhaltige Präpolymer und die Amin- tung mit einer Wasserdampfdurchlässigkeit von 03 mg/
mischung wurden miteinander verrührt und die " h - cm2 (gemessen nach IUP 15; vgl. »Das Leder«, 12
Reaktionsmischung auf ein Stahlband geräkelt. 60 [1961],Seiten86-88).
Claims (4)
1. Verfahren zur Beschichtung von Substraten mit einem, gegebenenfalls in Wasser dispergierten oder
Wasser eindispergiert enthaltenden, Gemisch aus einem Polyisocyanat und Verbindungen, welche
gegenüber Isocyanatgruppen reaktive Wasserstoffatome aufweisen, dadurch gekennzeichnet,
daß das Polyisocyanat lösungsmittelfrei im Gemisch mit 1 bis 100 Gew.-°/o, bezogen auf
Polyisocyanat, einer mit ihm mischbaren, schwerflüchtigen, die Viskosität senkenden, wanderungsbeständigen,
flüssigen organischen Verbindung als Weichmacher eingesetzt wird.'
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Isocyanatgruppen aufweisende Verbindungen solche verwendet werden, die weniger
als 1 Gew.-% an in einem Vakuum von 16 mbar bei 20"C in einer Stunde abziehbare!) flüchtigen _>u
Substanzen enthalten, eine Viskosität von mehr als 50OmPa-S bei 20°C und ein Molekulargewicht
zwischen 300 und 20 000 aufweisen.
3. Verfahren nach Anspruch '■ und 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Isocyanatgruppen enthaltende
Verbindung ein Umsetzungsprodukt aus einem Polyisocyanat und Wasser und/oder hoch-
und/oder niedermolekularen Polyolen eingesetzt wird.
4. Verfahren zur Herstellung von mikroporösen jo
Beschickungen gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß in das Gemisch aus Isocyanatgruppen enthaltender Verbindung und Weichmacher 3 bis 300 Gew.-°/o, bezogen auf Polyisocyanat,
Wasser, gegebenenfalls im Gemisch mit NH-Gruppen enthaltenden Verbindungen und/oder Katalysatoren,
eindispergiert werden, die so erhaltene Wasser-in-öl-Emulsion auf das zu beschichtende
Substrat im Direkt- oder Umkehrverfahren aufgetragen und das Produkt unter Verdampfung des
überschüssigen Wassers ausgehärtet wird.
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ID=5927904
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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GB (1) | GB1523148A (de) |
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