DE2740783C3

DE2740783C3 - Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffes mit mattierter PoIyurethanuberzugsschicht

Info

Publication number: DE2740783C3
Application number: DE2740783A
Authority: DE
Inventors: Mervin Ruth Lancaster Buckwalter; Edgar William Willow Street Knaub
Original assignee: Armstrong Cork Co
Current assignee: Armstrong World Industries Inc
Priority date: 1976-09-11
Filing date: 1977-09-09
Publication date: 1980-04-10
Also published as: AU505107B2; GB1583174A; CA1100368A; DE2740783B2; AU2737277A; DE2740783A1; US4073975A

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung vi eines Schichtstoffes, der eine Trägerschicht und eine darauf angeordnete Polyurethan-Überzugsschicht mit mattierter Oberfläche aufweist, bei dem auf ein Trägermaterial eine Über/iigsschichl aus einer Lösung einer härtbaren Polyurethan bildenden Masse, gegebe- -,-, nenfalls in einem Verdünnungsmittel, welches ein Lösungsmittel für die Polyurethan bildende Masse darstellt, aufgetragen wird.

Bodenbeläge, die Polyurethanfilme als Verschleiß-Schichten aufweisen, sind auf diesem Fachgebiet relativ (,< > junge Entwicklungen. Filme aus diesen Materialien sind gekennzeichnet durch eine Kombination von Zähigkeit, Krat/.fcstigkcit, Begehungsbcsländigkeit und hohen Glanz, der den der bisher üblichen Filme, wie der Vinyl- und Alkyd-Polymerfilme, überschreitet. Obwohl er für (,-, manche Anwendungszwecke vorteilhaft ist, hat sich doch der hohe Glanz, der den Colyurethanüber/.iigen und -filmen eigen ist, manchmal als störend erwiesen.

Wenn beispielsweise derartige Überzüge oder Filme auf dunkel gefärbten Substraten angewendet werden, treten winzige Kratzer in der glänzenden Oberfläche auf, die in kräftig weißem Kontrast gegen den dunklen Untergrund erscheinen. Im Bestreben, den Glanz dieser Oberflächen zu dämpfen, wurden den Zubereitungen bereits Füllstoffe, wie Calciumcarbonat und Diatomeenerde zugesetzt. Im allgemeinen führen diese Füllstoffe zu einer Beeinträchtigung der physikalischen Eigenschäften der Verschleißschicht, wie der Begehungs-Abriebbeständigkeit und der Zugfestigkeit. Die Füllstoffe sind außerdem verantwortlich für eine Hemmung der Polyurethan-Bildungsreakuon, wodurch die Verarbeitungsdauer beträchtlich verlängert wird. Als Ergebnis davon sind die Wettbewerbsvorteile der Polyurethane gegenüber den bekannten, Verschleißschichten aufweisenden Bodenbelägen im wesentlichen vermindert oder völlig beseitigt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Glanzfreimachen oder Mattieren der Oberflächen von Polyurethanfilmen und -Überzügen zu schaffen, bei dem mattierte Fiime oder Überzüge gebildet werden, die insbesondere als Verschleißschicht auf Fußbodenbelag-Materialien u. dgl. geeignet sind.

Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffes, der eine Trägerschicht und eine darauf angeordnete Polyurethan-Überzugsschicht mit mattierter Oberfläche aufweist, bei dem

(a) auf ein Trägermaterial eine Überzugsschicht aus einer Lösung einer härtbaren Polyurethan-bildenden Masse, gegebenenfalls in einem Verdünnungsmittel, welches ein Lösungsmittel für die Polyurethan-bildende Masse darstellt, aufgetragen wird, das dadurch gekennzeichnet ist, daß

(b) das überzogene Trägermaterial mit Wasserdampf bei einer Temperatur bis 93,3°C behandelt wird, während sich das Trägermaterial auf einer Temperatur unterhalb des Taupunkts des Wasserdampfes befindet, wobei ein dünner Film aus flüssigem Wasser auf der Oberfläche der Überzugsschicht abgeschieden wird,

(c) die Überzugsschicht mit dem darauf abgeschiedenen dünnen Wasserfilm teilweise bis zum klebefreien Zustand gehärtet wird und

(d) die Härtung der Polyurethan-bildenden Masse vervollständigt wird.

Nachstehend werden die Zeichnungen kurz beschrieben.

Fig. 1 stellt eine mikrophotographische Draufsicht (unter einem Winkel von 45°) auf eine mattierte und gehärtete Polyurethanoberfläche gemäß der Erfindung in lOOfacher Vergrößerung dar;

Fig. 2 ist eine mikrophotographische Draufsicht (Winkel 45") auf die gleiche Oberfläche wie in F i g. I in 300facher Vergrößerung und

Fig. 3 ist eine mikropholographische Schrägansicht der gleichen Oberfläche wie in Fig. I, wobei die Oberfläche sich unter einem Winkel von 20° zu der Kamera befindet, in 300facher Vergrößerung.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren umfaßt die Ausbildung eines polymeren Überzugs oder Films auf einem Substrat, wobei dieser Überzug ein Polyurethan enthält. Der Polyurclhaniiber/.ug wird ausgebildet, indem das Rcaktionspmdiiki aus mindestens einem Polyol und mindestens einem Diisocyanat mit mindestens einer Verbindung.die /wciWasserstoff-

atome aufweist, der Kettenverlängerung unterworfen wird, ein Substrat mit der Polymerlösung beschichtet wird und das beschichtete Substrat in einer mattierenden Umgebung gehalten wird. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat und der darauf befindliche Überzug oder Film auf einer Temperatur unterhalb des Taupunkts von Wasserdampf gehalten wird, so daß ein dünner Wasserfilm darauf abgelagert wird. Der Überzug oder Film, auf dem der dünne Wasse.iüm abgeschieden ist, wird dann bei einer Temperatur unterhalb von 93,3° C bis zum klebefreien

Zustand gehärtet. Die Härtung wird bei erhöhter Temperatur vervollständigt.

Obwohl die Überzugsschicht bei einem Feststoffpehalt von 100% aufgebracht werden kann, ist es wünschenswert, die Feststoffe in einem geeigneten Lösungsmittel zu lösen. Wenn ein Lösungsmittel verwendet wird, so wird ein Feststoffgehalt bis zu 75% und vorzugsweise von 40 bis 60% angewendet.

Nachstehend wird ein vereinfachtes Fließdiagramm

in des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben:

Polyurethanbildende Masse

} Beschichtung des Substrats

Beschichtetes Substrat

Halten in einer Atmosphäre mit geregelter Feuchtigkeit, wobei die Temperatur des beschichteten Substrats unterhalb des Taupunkts von Wasser liegt, während einer zum Erzielen eines k'cbcfrcien Überzugs ausreichenden Zeit

Beschichtetes klebefreies Substrat mit darauf abgeschiedenem Wasser

j Entfernung des Lösungsmittels und Vervollständigung der Härtung

Substrat mit mattierter Überzugsschicht

Bei der praktischen Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird in der ersten Stufe eine Lösung von Polyurethan-bildenden Materialien in einem geeigneten Lösungsmittel hergestellt. Besonders bevorzugt als diese Polyurethan-bildenden Materialien sind Verbindungen, die bei der Reaktion zu einem Polyurethanelastomeren führen, wie es durch Umsetzung eines organischen Diisocyanats mit einem aktive Wasserstoffatome enthaltenden polymeren Material gebildet wird. Zur Herstellung der Polyurethanelastomeren-Lösung können aromatische, aliphatische und cycloaliphatische Diisocyanate oder Gemische solcher Verbindungen verwendet werden. Zu diesen Diisocyanaten gehören beispielsweise

Tolylen-2,4-diisocyanat,

Tolyien-2,6-diisocyanat,

meta- Phenylendiisocyanat,

Diphenylen-4,4'-diisocyanat,

Methylen-bis-(4-phenylisocyanat),

4-Chlor-13-phenylendiisocyanat,

Naphthylen-l,5-diisocyanat,

Tetramethylen-1,4-diisocyanat,

Hexamethylen-l,6-diisocyanat,

Decamethylen-UO-diisocyanat,

Cyclohcxylen-1,4-diisocyanat,

Methylen-bis-(4-cyclohexylisocyanat),

Tetrahydronaphthalin-diisocyanatund

Isophoron-diisocyanat.

Alkylendiisocyanate, d. h. Isocyanate, in denen die Isocyanatgruppen an einen aliphatischen Ring(cycloaliphatischen Ring) gebunden sind, werden bevorzugt. Im allgemeinen ergeben diese Verbindungen Überzugsmaterialien, die besonders geeignet für Bodenbeläge sind und keinerlei Vergilbungsneigung unter dem Einfluß von Lufi und Licht zeigen.

Unter einem aktive Wasserstoffatome enthaltenden polymeren Material werden Materialien verstanden, zu denen polymere Glycole, wie Polyalkylenätherglycole und Polyester mit Hydroxy-Endgruppen gehören. Polyalkylenätherglycole sind die bevorzugten aktive

j-, Wasserstoffatome enthaltenden polymeren Materialien für die Polyurethan-bildende Masse. Die am besten geeigneten Polygylcole haben Molekulargewichte von 300 bis 5000, vorzugsweise 400 bis 2000. Zu diesen gehören beispielsweise Polyäthylenäthe-glycc·!, PoIypropylenätherglycol, Polytetramethylenätherglycol, Polynonamethylenätherglycol, Polydecamethylenätherglycd und Gemische solcher Glycole. Polyglycole. die mehrere verschiedene Reste in der Molekülkette aufweisen, wie beispielsweise die Verbindung

■" HO(CH₂OCjH₄O)_nH

worin η eine ganze Zahl von mehr als 1 bedeutet, können ebenfalls verwendet werden.
Polyester, die anstelle der vorstehend aufgeführten

ίο Polyalkylenätherglycole oder in Verbindung mit diesen verwendet werden können, sind beispielsweise Polyester, die durch Umsetzung von Säuren, Estern oder Säurehalogeniden mit Glycolen gebildet worden sind.
Geeignete Glycole sind Polyalkylenglycole, wie

Äthylen-, Propylen-, Tetramethylen- und Decamethylenglycole, subs'iiuierte Polymethylenglycole, wie 2,2-Dimethylen-l,3-propandiol, cyclische Glycole (cycloaliphatische Glycole), wie Cyclohexandiol, und aromatische Glycole, wie Xylylenglycol. Aliphatisch':

ho Glycole werder. im allgemeinen bevorzugt, wenn maximale Flexibilität des Produkts gewünscht wird. Diese Glycole werden mit aliphatischen, cyclnaliphatischen oder aromatischen Dicarbonsäuren oder deren niederen Alkylestern oder Ester-bildenden Derivaten

6^r> davon umgesetzt, wobei relativ niedermolekulare Polymere gebildet werden, die vorzugsweise einen Schmelzpunkt von weniger als etwa 70°C haben und beispielsweise Molekulargewichte aufweisen, die den

für die Polyalkylenätherglyeole angegebenen Molekulargewichten entsprechen. Gceignc'e Säuren zur Herstellung dieser Polyester sind beispielsweise Bernsteinsäure. Adipinsäure. Korksätire. Sebacinsäure. Terephthalsäure und Hexahydrotcrephthalsäure und die Alkyl- und Halogensubstitutionsderivatc bzw. durch Wasserstoffsubstitution gebildete Derivate dieser Sau ren.

Die aus den vorstehend angegebenen Glvcolen und Diisocyanaten erfindungsgemäß gebildeten Pol\urethane werden einer Keltenverlängening unterwnrfen. vorzugsweise mit Wasser. Ls ist vorteilhaft, dali via". Kocvanat im Überschuß über die Glycole in einem Verhältnis von NCC): Ol I von mindestens 1.2:1 und nicht mehr als 2.2 : 1 vorliegt. Vorzugsweise betragt das Verhältnis von NCO: OM 1.7:1. Das Polyurethane!,!· stomerc wird besonder-, einfach dadurch hergestellt, indem zuerst ein molarer I Überschuß des Diisocyanats mit dem aktive Wasserstollatome enthaltenden pok nieren Material vermischt wird und dann das Gemisch auf etwa 50 bis 120'C erhitzt wird, bis ein Vorpolymerisat gebildet worden ist.

Gemäß einer anderen Ausführungsform kann das Diisocyanat mit einem molaren Überschuß des aktive Wasserstoffatome enthaltenden polymeren Materials umgesetzt und das Reaktionsprodukt durch Umsetzung mit einem weiteren Anteil an Diisocyanat gekappt werden, wobei ein Vorpolymerisat gebildet wird. In jedem Fall ist das gebildete Vorpolymerisat aufgrund der reaktiven Isocyanatendgruppen der weiteren Härtung zugänglich. Diese Vorpolymerisate werden dann in einem geeigneten Lösungsmittel gelöst oder ohne Lösungsmittel angewendet, um erfindungsgemäß die Substrate zu beschichten. Die Polyurethanbesehichtung kann außerdem in situ auf dem zu beschichtenden Substrat ausgebildet werden, indem in einem geeigneten Lösungsmittel ein Überschuß eines organischen Diisocyanats und das aktive Wasserstoffatome enthaltende polymere Material vermischt werden.

Die Überzugsschicht kann mit Hilfe von verschiedenen, auf diesem Fachgebiet angewendeten Beschich-Viskosität der Überzugsmasse so zu vermindern, daß sk mit Hilfe der vorstehend erläuterten Methoder aufgetragen werden kann, ist die tatsächliche Art um Zusammensetzung des Lösungsmittels nicht kritisch Das Lösungsmittel sollte jedoch ausreichende Flüchtigkeit besitzen, damit es während des Hochtemperatur Härtungsvorgangs leicht entfernt werden kann. Außer dem ist es wünschenswert, ein Lösungsmittel /ι verwenden, welches nicht reaktiv gegenüber dei Isocvanatkomponente in dem Überzug ist. Zu geeigne ten Lösungsmitteln gehören aromatische Lösungsmittel wie Benzol. Toluol tinil Xylol, sowie aliphalischi Losungsmittel bzw. heterocyclisch -iiliphatische Lo sungsmillel. wie Tetrahydrofuran, Meihyläthylketoi u.dgl. In manchen Fällen, in denen die Viskosität dei Komponenten nicht kritisch ist. kann das Lösungsniitte völlig weggelassen werden.

Die Lösung der Polyurethan bildenden Materialiei wird dann auf ein Substrat aufgetragen, weiches für liii meisten Anwendungszwecke für Hr lenbelägc Vorzugs weise ein Substrat aus einem Vinylpolymcren ist. Da; für die Zwecke der Frfindung verwendbare tatsächliche Substrat ist jedoch nicht kritisch und dieses Substra kann ein poröses aus Fasern bestehendes Substrat, wie aus gewebtem Köper. Drillich. Segeltuch u.dgl.. sein. Ir g eichcr Weise können die erfindungsgemäßen Filme oder Überzugsschichten auch auf ein undurchlässige Substi.it aufgetragen werden, beispielsweise aus GIa? oder rostfreiem Stahl.

Nachdem die Lösung der Polyurethan-bildcndci Komponenten oder des Polyurcthan-Vorpolymcrisan auf das Substrat aufgetragen worden ist. wird da¹ beschichtete Substrat in einer Matticrungskammci einer Wasserdampf enthaltenden Atmosphäre ausgc setzt. Während die Temperatur innerhalb der Beschich tungskammer jede beliebige Temperatur bis zu 93.3" C sein kann, läßt sich die Atmosphäre in dieser Kammer st charakterisieren, daß sie eine solche relative Feuchtig keit aufweist, daß ein dünner Film aus Wasser auf de Oberfläche der Überzugsschicht oder des Überzugs films abgelagert wird, wenn das den Überzug oder FiIn or» I U ■> 11 r. ηΛ ί* CllKclr-ί

/HlA

aufgetragen werden, wie durch Walzenbeschichten. Rakelbcschichten. Luftrakelbeschichtcn. Aufsprühen mit Hilfe von Luft, luftloses Aufsprühen, durch Tiefdruck oder durch Vorhangbeschichten. Die aufzutragende Menge des Polyurethan-Vorpolymeren oder der Polyurethan-bildenden Komponente wird in Abhängigkeit von dem Endverwendungszweck des gebildeten Produkts bestimmt. Erfindungsgemäß hat die Überzugsschicht nach d^m Trocknen eine Dicke von 0.1 bis 0.2 mm. Wenn die Dicke des getrockneten FMtis nicht mindestens 0,05 mm beträgt, kann die Zähigkeit und Beständigkeit der Verschleißoberfläche des Bodenbelags nicht erreicht werden. Wenn andererseits die Dicke 0.2 mm überschreitet, werden die bei erhöhter Temperatur ablaufenden Härtungsreaktionen gehemmt und es werden wirtschaftlich nachteilige Mengen der Verschleißschicht aufgetragen. Wenn die Dicke des Überzugs 0.1 mm oder weniger beträgt, ist es gewöhnlich einfach, die Überzugsschicht mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens aufzutragen und die anderen Bedingungen erfolgreich zu regeln.

Um den mattierten Polyurethanüberzug auszubilden werden die Polyurethan-bildenden Komponenten oder das Polyurethan-Vorpolymere vorzugsweise zuerst in einem flüchtigen Lösungsmittel gelöst. Da die Hauptfunktion des flüchtigen Lösungsmittels darin besteht, die Um diese Abscheidung von flüssigem Wasser aus de Umgebung der Mattierungskammer zu erreichen, ist e erforderlich, daß das Substrat und der darauf befindlich! Überzug oder Film bei einer Temperatur unterhalb de Taupunkts des Wasserdampfes innerhalb der Mattie rungskammer gehalten wird. Unter der hier verwende ten Bezeichnung »Taupunkt« soll die Temperatu verstanden werden, unterhalb der die Verflüssigung voi Wasserdampf aus der Kammer auf dem Substra auftritt, d. h.. der Taupunkt ist die Temperatur, bei de eine Luftprobe eine Feuchtigkeit von 100% aufweisi Wenn somit die Mattierungskammer eine relativi Feuchtigkeit von 100% aufweist, und die auf den Substrat angeordnete Polyurethan-bildende Überzugs schicht eine Temperatur von 24°C hat. so wird aus de Atmosphäre der Kammer ein dünner Film voi Wasserdampf kondensiert. Wenn die Mattierungskam mer eine relative Feuchtigkeit von 80% aufweist, so is es in entsprechender Weise erforderlich, das Substra bei einer Temperatur von etwa 11,1°C zu halten, un Wasserdampf als Flüssigkeit auf der Überzugsschicht zi kondensieren (die Differenz zwischen der Temperatu des trockenen Kolbens und des feuchten Kolben; gemessen am Hygrometer von 2°C). Der Zusammen hang zwischen der Feuchtigkeit und dem Taupunkt um den Ablesewerten am feuchten und trockenen Kolbei

ist auf dem Fachgebiet gut bekannt und läßt sich in detaillierter Weise in jedem Standardlehrbuch finden, wie beispielsweise in »Langes Handbook of Chemistry«.

Der Polyurethan-bildende Film oder Überzug wird mit dem darauf abgeschiedenen flüssigen Wasser ausreichend lange in der Mattierungskammer gelassen, so HaB ein Härttingsgrad erzielt wird, der als »klebefrei« definiert ist. Unter »klebefrei« wird berührungstrocken verstanden, d. h. ein Film, der keine Klebrigkeit zeigt.

Sobald der klebefreie Zustand eingetreten ist, werden in die Oberfläche des Überzugs oder Films Fehler eingeführt, die zu einer Verminderung des Glanzes dieses Films oder dieser Oberfläche führen. Diese Fehler sind in den Figuren dargestellt. Die Figuren sind Photographien der mattierten Oberflächen gemäß der Erfindung, die mit einem Scanning-Elektronenmikroskop aufgenommen worden sind, wobei eine Beschleunigungsspannung von 25 KV angewendet wurde.

F i g. I ist eine Gesaml-Urauf'sicht der mattierten und gehärteten Polyurethanoberfläche, die mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gebildet wird. Diese Aufnahme wurde mit dem Scanning-Elektronenmik'oskop bei lOOfacher Vergrößerung aufgenommen. Die Form der mattierten Oberfläche ist deutlicher in F i g. 2 zu sehen, welche die gleiche Oberfläche wie in Fig. I. jedoch in 300facher Vergrößerung darstellt. Was in der in F i g. I gezeigten Oberfläche als Blasen erscheint, sind ersichtlich winzige, etwa kreisförmige Einbuchtungen und diese Einbuchtungen brechen auffallende Lichtstrahlen, die auf die Oberfläche treffen, so daß insgesamt ein Mattierungseffekt erzielt wird. Der Glanz-Ablesewert dieser Oberfläche wurde zu etwa 30 gemessen (wie in den nachstehendsn Beispielen diskutiert ist). Eine weitere Prüfung der mattierten Oberfläche ist in F i g. 3 gezeigt, in der die in den ersten beiden Figuren dargestellte Probe unter einem Winkel von 20° mit dem Scanning-Elektronenmikroskop betrachtet wird. Das weiße flockenartige Material stellt einen Querschnitt der als Substrat vorliegenden Trägerbahn dar. Der gehärtete Polyurethanüberzug, der auf der Trägerbahn liegt, ist im Querschnitt als schwarzes Band mit einer

■%η*·οη motdarte

wobei die mattierte obere Fläche mit zahlreichen winzigen Einbuchtungen in der Oberfläche der Oberschicht deutlich sichtbar ist. In Abhängigkeit von der Verweildauer in der Mattierungskammer und der Temperatur dieser Kammer kann die Tiefe und Häufigkeit dieser Einbuchtungen und somit der Glanz des endgültig erhaltenen Polyurethanüberzugs kontrolliert werden. Die in F i g. 3 gezeigte Oberfläche mit einem geschätzten Glanz von 30 hat eine durchschnittliche Tiefe der Einbuchtungen von 3 Mikron und stellt die maximale Einbuchtung dar, die bei dem Mattierungsverfahren erreicht wird. Diese Probe entsprach dem später erläuterten Beispiel 1. Während die Temperaturen und die Feuchtigkeit in der Mattierungskammer beträchtlich variiert werden können, solange sich der zu mattierende Überzug bei dieser Feuchtigkeit und Temperatur unterhalb des Taupunkts befindet, ist es jedoch wichtig, Temperaturen von im wesentlichen mehr als 933° C nicht zu überschreiten. Bei einer Temperatur der Mattierungskammer von mehr als 933° C wird bei diesen polymeren Systemen nur sehr geringe Mattierung beobachtet Es können zwar Temperaturen unter etwa 15,6° C angewendet werden, diese werden jedoch nicht bevorzugt, da eine ungeeignete Dauer innerhalb der Kammer erforderlich ist, um den klebefreien Zustand zu erreichen. Wenn das Substrat (Trägermaterial) und der darauf aufgetragene Überzug auf Temperaturen von 15,6 bis 65,6°C gehalten werden, so werden Temperaturen der Mattierungskammer von 21,1 bis 933°C bei relativen Feuchtigkeiten von 70 bis ^r> 95% bevorzugt. Unter diesen Bedingungen wird eine geeignete Mattierung in einer geringen Dauer von 1 Minute bis 24 Stunden erreicht.

Die Fig.4 zeigt die gleiche Schrägansicht eines erfindungsgemäßen Schichtstoffes, wie sie in F i g. 3

ίο photographisch dargestellt ist. Wie aus der Figur hervorgeht, ist der als untere Schicht gezeigte Träger mit einer Polyurethanschicht überzogen, deren Oberfläche kleine Vertiefungen aufweist.
Wenn das beschichtete Substrat die Mattierungskam-

n mer verläßt, ist es nur bis zum klebefreien Zustand gehärtet worden und stellt ohne eine anschließende Behandlung keine geeignete Verschleißschicht für ein Fußbodenbelagmaterial dar. Die Endstufe des Verfahrens besteht dann darin, aus der partiell gehärteten, klebefreien mattierten Oberfläche Lösungsmittel zu entfernen, falls ein solches verwendet worden ist, und die Überzugsschicht vollständig zu härten. Zwar kann dieses endgültige Härten bei Umgebungstemperaturen durchgeführt werden, es wird jedoch bevorzugt, das

2") beschichtete Substrat in eine Härtungskammer zu bringen, um das endgültige Produkt rasch zu härten und auszubilden. In der Härtungskammer werden sowohl die Kettenverlängemng, als auch die Vernetzung der Polyurethan-bildenden Komponenten durchgeführt.

«ι Wenn beispielsweise polyfunktionelle Komponenten bzw. Bestandteile vorliegen, so führen die Vernetzung und die Kettenverlängerung zu kautschukartigen Materialien. Bei bifunktionellen Bestandteilen herrscht die Kettenverlängerung vor. Diese Reaktionen von

i) Diisocyanaten und Polyolen sind auf dem Fachgebiet gut bekannt Es hat sich gezeigt, daß Temperaturen bis zu 176,7°C für dieses rasche Härten in der Härtungskammer vorteilhaft sind.

Es ist zu betonen, daß lediglich mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine zufriedenstellende mattierte Oberfläche erhalten wird. So führt beispielsiirpico d**? Aiifcr»r»iKon yr»n flticciapm WaQQPr aiif Ann nicht gehärteten Überzug zu gehärteten Überzügen mit rauhem Oberflächencharakter, die Löcher und Poren

4-, aufweisen. Wenn das mit der Polyurethan-bildenden Lösung überzogene Substrat in Wasser eingetaucht und gehärtet wird, so zeigen die gebildeten polymeren Überzüge häufig Krater und enthalten Blasen.

Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ermöglicht, feste, flexible und mattierte Überzugsschichten abzulagern, die frei von sichtbaren Poren sind und die nicht merklich Begehungsschmutz u.dgl. aufnehmen. Diese Filme können nicht nur für Fußbodenbelagmaterialien, wie Polyvinyl- und Holzüberzüge angewendet werden, sondern können auch Anwendung als Lederersatzmaterial für Polster, Gepäck, Handtaschen, Handschuhe, Schuhe und Kleidung finden.

Die Erfindung wird durch die nachstehenden Beispiele erläutert, ohne daß sie dadurch beschränkt sein solL Die Teile sind Gewichtsteile, wenn nichts anderes ausgesagt ist

B e i s ρ i e 1 e 1 bis 7

In den nachstehenden Tabellen 1 und 2 sind die Rezepturen der Polyurethan-bildenden Massen und die Mattierung, die bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens erreicht wird, angegeben.

030 215/334

9

Tabelle 1

Bestandteil, ungefähres Äquivalent- 12 3 4 5 6

gewicht")

4,4'-Dicyclohexylmethan-diiso- 1,95 1,72 1,95 - - - >

cyanat, 131

lsophoron-diisocyanat. 111 - - - 2,0 - -

Isocyanate _ _ _ _ ₀,38 0,28

2,4-Toluoldiisocyanat, 87 - 1,5

0,741 0,23

75 60

7 9

") Alle Beispiele enthalten 0,1% lonol als Stabilisator und 0,1% Dibutylzinndilaurat.

¹^ Ein Triisocyanat-Kondensationsprodukt aus 3MoI 1,6-Hexamethylendiisocyanat mit IMoI Wasser.

^c) 0,15-mm-Filme auf Glas bei 23,9 C während 30 Minuten in Luft, vor dem Einbringen in die Mattierungskammer während 8Stunden. Mattierungskammer bei 37,8 C und 80% R.F.Messungen mit einem Glanzmeßgerät. Endgültige Härtung in einem elektrischen Ofen bei 176,7 C.

^d) Im wesentlichen glänzende Oberfläche. Diese Werte überstiegen die Kapazität des Glanzmeßgeräts. Diese Proben waren nach 8Stunden in der Mattierungskammer immer noch klebrig.

Polypropylenoxidtriol, 239	0,55	0,50	0.50	—
Polypropylenoxidtriol, 870	-	-	-	-
Polypropylenoxiddiol, 217	0,22	0,25	-
Polypropylenoxiddiol, 387	0,23	-	-	-
Polyäthylenoxiddiol, 200	-	0,25	-	-
FulyLaprölactondio!, 300	-	-	-	1,0
Polycaprolactondiol, 180	-	-	0,50	-
% Feststoffe	45	50	42	45
(Xylol als Lösungsmittel)
Viskosität, cP	286	120	110	80
Glanz	24	100+")	9	100+'

Tabelle 2	Glanz	29	7	44
Zeil, bei Raumtemperatur³)	Beispiel	9	5
	3	4	6
(Minuten)	9	6
3	20	15
30	51	50
60	100 +	90
90	-	100 +
120
150
180
200

*) Die Proben wurden in die Mattierungskammer gegeben und 8Stunden bei 37,8 C und 80% R. F. gehalten, nachdem sie wie vorstehend angegeben der Luft ausgesetzt worden waren. Die endgültige Härtung erfolgte in einem elektrischen Ofen bei 176,7"C.

Hierzu 3 Blatt Zcichnunccn

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines Schichtstoffen, der eine Trägerschicht und eine darauf angeordnete Polyurethan-Überzugsschicht mit mattierter Oberfläche aufweist, bei dem

(a) auf ein Trägermaterial eine Überzugsschicht aus einer Lösung einer härtbaren Polyurethanbildenden Masse, gegebenenfalls in einem Verdünnungsmittel, welches ein Lösungsmittel für die Polyurethan-bildende Masse darstellt, aufgetragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß

(b) das überzogene Trägermaterial mit Wasserdampf bei einer Temperatur bis 93,3° C behandelt wird, während sich das Trägermaterial auf einer Temperatur unterhalb des Taupunkts des Wasserdampfes befindet, wobei ein dünner Film aus flüssigem Wasser auf der Oberfläche der Überzugsschicht abgeschieden wird,

(d) die Härtung der Polyurethan-bildenden Masse vervollständigt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Polyurethan-bildende Masse das Reaktionsprodukt aus mindestens einem cycloaliphatischen Diisocyanat und mindestens einem Polyol, das ein Polyalkylenätherpolyol mit einem Molekulargewicht w.n 300 bis 5000 oder ein Polyesterpolyol mit Einern Schmelzpunkt von weniger als 70^cC darsteilt, r-is einem Verhältnis NCO : OH von 1,2 : 1 bis 2,2 : 1 verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial auf einer Temperatur von 15,6 bis 65,6°C gehalten wird und Wasserdampf einer Temperatur von 21,1 bis 93,3°C verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägermaterial während einer Dauer von 1 Minute bis 24 Stunden bei der angegebenen Temperatur gehalten wird.

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