DE2035975B - - Google Patents
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Description
40 (c) Zugabe und Vermischen von Wasser oder einem anderen beliebigen Nichtlösungsmittel für das
Polymerisat in die Polymerisatlösung, so daß die Mischung in einen Gelanteil und einen Flüssigkeitsanteil
getrennt wird, und dann die Verwen-
45 dung des Gelanteiles für die Beschichtung.
Die obenerwähnte Arbeitsweise (a) wird im einzelnen in der britischen Patentschrift 849 155 beschrieben.
Jedoch ist es nachteilig, daß eine genau ein-50 geregelte Atmosphäre erforderlich ist und daß eine
Die Erfindung betrifft ein verbessertes Verfahren zur lange Zeitspanne für die Koagulierung eines BeHerstellung
eines zähen und weichen Polyurethan- schichtungsfilmes einer beliebigen Stärke erforderlich
folienmaterials mit hoher Durchlässigkeit für Feuchtig- ist. Darüber hinaus muß nicht nur die relative Feuchkeit
und einer gleichmäßigen mikroporösen Struktur tigkeit, sondern auch die Temperatur eingeregelt
mit einer Trägerunterlage oder als trägerloser Film, 55 werden, und es ist bei der industriellen Durchführung
wobei man ein Grundmaterial oder eine Folie oder nicht einfach, die Atmosphäre einzuregeln, um homo-Platte
mit einer eine Harnstoffverbindung enthaltenden gene und gleichmäßig mikroporöse Folien zu erhalten.
Lösung eines filmbildenden, ganz oder hauptsächlich Darüber hinaus sind bei einer solchen feuchtigkeitsaus
Polyurethan bestehenden Polymerisats in einem geregelten Atmosphäre mehr als einige Stunden erformit
Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel 6o derlich, um eine 0,6 mm dicke Schicht einer Dimethylbeschichtet,
das beschichtete Grundmaterial mit einer formamidlösung mit 20% Polyurethan gut anzuwäßrigen,
ein anorganisches Salz aus der Gruppe feuchten und zu koagulieren. Ebenfalls ist es schwierig,
Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Aluminiumchlorid, den richtigen Grad der Koagulierung zu bestimmen.
Ammoniumchlorid, Natriumsulfat, Kaliumsulfat, Alu- Die obengenannte Arbeitsweise (b) ist im einzelnen
miniumsulfal oder Ammoniumsulfat enthaltenden 65 z. B. in der französischen Patentschrift 1 225 729 be-Koagulationsflüssigkeit
zur Koagulierung des Poly- schrieben. Nach dieser Arbeitsweise wird eine bemermerisats
behandelt, dann den Polymerisatiilm aus- kenswert gute, mikroskopische Folie erhalten. Jedoch
wäscht und trocknet und im Falle der Verwendung der wird die entstandene Kolloiddispersion bei der Her-
3 4
stellung der sogenannten Kolloiddispersion unmittelbar Hinblick auf die sich täglich ändernden meteorolo-
vor der eigentlichen Gelierung der Polymerisatlösung gischen Bedingungen einzuregein und insbesondere
in starkem Maße von der Konzentration und der Tem- die Feuchtigkeit ausreichend niedrig zu halten. Darüber
peratur der zu verwendenden Polymerisatlösung, der hinaus ist es beinahe unmöglich, die Zeitspanne üwi-
Menge der hierzu zuzusetzenden Nichtlösungsmittels 5 sehen der Beschichtungsstufe und der darauffolgenden
und der Methode der Zugabe des Nichtlösungsmittels Eintauchstufe auszuschalten.
beeinflußt, so daß es erforderlich ist, sehr sorgfältig die Ziel der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren
optimalen Bedingungen einzustellen und zu steuern. zur Herstellung eines feuchtigkeitsdurchlässigen FiIm-
Daher ist es schwierig, diese Arbeitsweise industriell oder Folienmaterials zu liefern, welches gleichmäßige
durchzuführen. io Mikroporen, jedoch keine Makroporen aufweist. Es
Die Arbeitsweise (c) ist beispielsweise in der bei- soll dabei auf wirtschaftliche, vorteilhafte Weise ein
gischen Patentschrift 624 250 beschrieben. Jedoch ist Folienmaterial mit einer mikroporösen, auf einem
die Stufe der Abtrennung des Gels kompliziert, und faserartigen oder anderen porösen Grundmaterial auf-
die Kontrolle und Einstellung der geeigneten Konzen- getragenen Beschichtung hergestellt werden, welches
tration und Viskosität des Gels sind schwierig. 15 natürlichem Leder hinsichtlich der Dauerhaftigkeit,
Darüber hinaus besteht im Falle der obengenannten dem Aussehen und der Zähigkeit nicht unterlegen ist.
Arbeitsweisen (b) und (c) die Neigung, daß die Festig- Es wurde gefunden, daß die obengenannten Nach-
keit der erhaltenen, mikroporösen Folie herabgesetzt teile gemäß der Erfindung überwunden werden kön-
wird. nen und daß es möglich ist, ein Folienmaterial oder
Es wurde aber auch bereits eine Arbeitsweise zur 20 eines Folie zu erhalten, welche hinsichtlich der
Herstellung einer Folie oder eines Filmes mit hoher Feuchtigkeitsdurchlässigkeit gut ist und eine gleich-
Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und mit einer mikroporö- mäßige, mikroporöse Struktur aufweist. Selbst wenn
sen Struktur beschrieben, wonach eine Lösung eines die Schicht der Beschichtungslösung der Atmosphäre
ganz oder hauptsächlich aus Polyurethan bestehenden bei beliebigen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedin-
Polymerisats in mit Wasser mischbarem Lösungs- 25 gungen ausgesetzt wird, werden keine Makroporen in
mittel, in welcher wenigstens ein anorganisches Na- dem entstandenen, verfestigten Folienmaterial ge-
irium- oder Kaliumsalz dispergiert ist, auf ein Grund- bildet.
material aufgetragen wird, das aufgeschichtete Ma- Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung
terial in einer wäßrigen Lösung eines wasserlöslichen, von Folienmaterial mit mikroporöser Struktur mit
anorganischen Salzes koaguliert und dann das Ma- 30 einer Trägerunterlage oder als trägerloser Film durch
terial gewaschen und getrocknet wird (französische Beschichten eines faserigen oder porösen Grund-Patentschrift
1 565 893). Es wurde ebenfalls bereits materials oder einer Folie oder Platte mit einer einen
eine Arbeitsweise zur Herstellung einer Folie oder Regulator der Koagulationsgeschwindigkeit enthaleines
Filmes mit höherer Feuchtigkeitsdurchlässigkeit tenden Lösung eines filmbildenden, synthetischen PoIy-
und einer mikroporösen Struktur beschrieben, nach 35 merisats, das ganz oder hauptsächlich aus PoIyder
eine ein Polyurethan und Harnstoff enthaltende urethan besteht, gelöst in einem mit Wasser misch-Lösung
auf ein Grundmaterial aufgebracht, das auf- baren organischen Lösungsmittel, Behandeln der begeschichtete
Material in einer wäßrigen Lösung we- schichteten Unterlage zur Koagulation des Polymerinigstens
eines wasserlöslichen, anorganischen oder or- sats mit einer wäßrigen Koagulationsflüssigkeit, die
ganischen Salzes bestimmter Metalle koaguliert und 4° anorganisches Salz in Form der Chloride oder Sulfate
dann das Produkt gewaschen und getrocknet wird von Natrium, Kalium, Aluminium oder Ammonium
(französische Patentschrift 1 547 876). enthält, Auswaschen des Polymerisatfilmes und Trock-
Durch diese Arbeitsweisen war es möglich, die nen und im Falle der Verwendung der Folie oder
Durchführung im Vergleich mit den oben beschrie- Platte als Unterlage, Abziehen des Films von der
benen, konventionellen Prozessen (a) bis (c) zu ver- 45 Unterlage als trägerlose Folie ist dadurch gekenn-
einfachen und gleichzeitig eine Folie mit hoher zeichnet, daß eine Beschichtungslösung verwendet
Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und einer mikroporösen wird, die als Regulator der Koaguliergeschwindigkeit
Struktur herzustellen. Jedoch trat bei den oben- 5 bis 90 Gewichtsprozent Thioharnstoff, bezogen auf
genannten, verbesserten Arbeitsweisen ein Problem das in der Beschichtungslösung vorhandene Polymeri-
bei der Massenherstellung von mikroporöser Folie 5° sat, enthält, und daß gegebenenfalls auch die wäßrige,
oder mikroporösem Film auf. die Chloride oder Sulfate enthaltende Koagulier-
So existiert bei dem kontinuierlichen Massen- flüssigkeit zusätzlich Thioharnstoff in einer Menge bis
Produktionssystem eine Zeitspanne von einigen Mi- zu 150 g/l enthält.
nuten (die jedoch in Abhängigkeit von der besonderen Die Vorteile der Erfindung sind wie folgt:
Vorrichtung verschieden ist) zwischen der Auftragung 55
Vorrichtung verschieden ist) zwischen der Auftragung 55
der Beschichtungspolymerisatlösung auf das Grund- (1) Da die Polymerisatbeschichtungslösung Thiomaterial
und dem Eintauchen des beschichteten Ma- harnstoff enthält, kann sie leicht und gleichmäßig
terials in das Koagulationsbad. Daher wird eine auf- auf das Grundmaterial ohne irgendwelche Schwiegebrachte
Lösungsschicht der Atmosphäre während rigkeiten aufgetragen werden, und das aufdieser
Zeitspanne ausgesetzt, und daher absorbiert sie 60 geschichtete Material kann sofort und konlinu-Feuchtigkeit
aus der Luft. Diese Feuchtigkeitsabsorp- ierlich in ein koagulierendes und regenerierendes
tion hat einen abträglichen Einfluß auf die Koagulie- Bad, welches im folgenden als Koagulierungsbad
rung in dem Koagulierungsbad, und sie bewirkt die bezeichnet wird, eingetaucht werden, welches aus
Ausbildung von nicht erwünschten Makroporen in der der obengenannten, wäßrigen Lösung besteht,
koagulierten Schicht. Diese Neigung ist insbesondere 65 Darüber hinaus wird das beschichtete Material,
bemerkenswert, wenn die atmosphärische Feuchtigkeit selbst wenn die Zeitspanne zwischen dem Aufhöher
als 45% relative Feuchtigkeit liegt. schichten und dem Eintauchen in das Koagulie-
Jedoch ist es sehr schwierig, die Feuchtigkeit im rungsbad lang ist und selbst wenn die Feuchtig-
keit der Atmosphäre nicht eingeregelt wird, nicht urethans ein Vorpoiymerisat hergestellt, indem eine
abträglich durch Wasser oder Feuchtigkeit in der organische Diisocyanatverbindung mit einem PolyAtmosphäre
beeinflußt. Die Koagulierungseigen- alkylenätherglykol oder Polyester mit endständigen
schäften des Polyurethans werden merklich ver- Hydroxylgruppen behandelt wird. Das Vorpolymerisat
bessert. 5 wird dann mittels eines Kettenverlängerers, der reak-
(2) In der Koagulierungsstufe wird infolge des syner- *|ve Wasserstoffatome besitzt, kettenverlängert, z. B.
gistischen Effektes des Thioharnstoff« in der Be- Diamm>
Diol oder Polyol, um em Polyurethanschichtungslösung
und des anorganischen Salzes elastomeres zu bilden.
in dem wäßrigen Koagulierbad die Koagulier- ,DaS organische Dnsocyanat kann em aromatisches,
geschwindigkeit der Polymerisatlösungsschicht ge- 10 ahphaüsch« oder acyclisches Dnsocyanat oder eine
regelt, so daß der Unterschied zwischen der Koa- Mischung von diesen sein, z. B. Toluylen-2,4-diiso-
gulierungsgeschwindigkeit auf der Oberfläche der cva,nat' Toluylen - 2,6 - dnsocyanat Diphenylmethan-
Polymerisatlösungsschicht und der Koagulie- 4,4 - diisocyanat, 1,5 - Naphthylendnsocyanat, Hexa-
rungsgeschwindigkeit im Inneren der Schicht methylendiisocyanat oder p-Xyloldiisocyanat.
herabgesetzt wird und darüber hinaus die Koagu- 15 Das Polyalkylenatherglykol ist beispj es weise Po y-
lierung durch die ganze Stärke der Beschichtungs- athylenätherglykol, Polypropylenatherglyko, PoIy-
lösungsschicht rasch und gleichmäßig bewirkt tetramethylenätherglykol oder Polyhexamethylenather-
wird. Darüber hinaus kann ein verfestigter oder ^οΙ oder ein Copolymensat oder eine Mischung von
koagulierter Film mit einer gleichmäßigen, mikro- diesen.
porösen Struktur ausgebildet werden, ohne seine 2O . Der Polyester, welcher verwendet werden kann, ist
Schrumpfung oder Deformation zu bewirken. Das ^n Polykondensat einer organischen Saure und eines
übrigbleibende Lösungsmittel kann leicht aus der Glykols. Bevorzugte Glykole sind Polyalkylenglykole,
koagulierten Schicht ausgewaschen und extrahiert w,ie, Athylenglykol, Propylenglykol, Tetramethylenwerden.
Das anorganische Salz, der Thioharn- Slvko1 oder Hexamethylenglykol, cyclische G ykole,
stoff und das Lösungsmittel können leicht in der 25 ^e Cyc ohexandiol, oder aromatische Glykole, wie
darauffolgenden Waschstufe entfernt werden. XylylenglykoL Darüber hinaus kann die zu verwen-
dende Saure Bernsteinsäure, Adipinsäure, Sebacin-
(3) Es kann eine zähe und weiche mikroporöse Folie säure oder Terephthalsäure sein.
oder eine synthetische Lederplatte mit höherer Ais Kettenverlängerer kann ein Diamin, wie bei-
Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, als sie bei konven- 30 spielsweise Hydrazin, Äthylendiamin, Methylendi-
tionellen vorliegt, hergestellt werden. o-chloranilin, verwendet werden.
(4) Es ist keine spezielle Vorrichtung vor dem Koagu- Gegebenenfalls kann ein Katalysator, wie Triäthyllierbad
erforderlich. Die Durchführung ist ein- amin, Triäthylendiamin, N-Äthylmorpholin, Dibutylfach.
Das zu verwendende anorganische Salz und zinndilaurat oder Kobaltnaphthenat, bei der Herder
zu verwendende Thioharnstoff sind beide 35 stellung des Polyurethanelastomeren angewandt werden,
billig und leicht erhältlich. Bei der Erfindung wird das Polyurethan in Form
einer Lösung verwendet. Das Lösungsmittel für das
Das bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zu ver- Polymerisat muß aus solchen organischen Lösungswendende
Grundmaterial ist ein für synthetische Leder mitteln ausgewählt werden, welche mit Wasser mischübliches
Grundmaterial in Form eines textlien, folien- 40 bar sind und die mit einer wäßrigen Lösung des anähnlichen
Materials, z. B. eine gewobene Ware, eine organischen Salzes (und Thioharnstoff) extrahiert
gewirkte Ware, eine »nonwoven« Ware, ein Filz oder werden können. Daher sind mit Wasser mischbare
ein Flanell, welcher aus Fasern, wie natürlichen Fasern, Lösungsmittel geeignet. Beispiele dieser Lösungsmittel
synthetischen Fasern oder halbsynthetischen Fasern, sind ein beliebiges der im folgenden aufgeführten Löbesteht.
Ebenfalls ist es möglich, eine Schaumplatte 45 sungsmittel oder eine Mischung hiervon: N,N'-Di-
oder ein Papierblatt als Grundmaterial zu verwenden. methylformamid, Dimethylsulfoxid, Tetrahydrofuran,
Falls gewünscht, kann das Foliengrundmaterial mit Tetr--metliylharnstoff,N,N'-Dimethylacetarnid,Dioxan
einer Lösung oder Emulsion eines synthetischen Poly- oder Butylcarbinol. Darüber hinaus können alle Kemerisats
imprägniert oder mit einem Latex eines tone, welche für sich allein keine guten Lösungsmittel
Naturkautschuks oder eines synthetischen Kautschuks 5° für das Polyurethan sind, die jedoch mit der Lösung
vorbehandelt werden. gut mischbar sind, z. B. Aceton und Methyläthylketon,
Die Polymerisatbeschichtungslösung kann ebenfalls als Verdünnungsmittel in einem solchen Maße an-
auf eine feste Folie oder Platte, z. B. aus Glas, Metall gewandt werden, wie sie saures Polymerisat nicht
oder Kunststoff, aufgebracht werden. koagulieren.
Die Beschichtungspolymerisatlösung ist eine Lösung 55 Gegebenenfalls kann eine kleine Menge von einem
in wassermischbarem organischem Lösungsmittel eines oder mehreren anderen foliebildenden Polymerisaten,
Polymerisats, welches ganz oder hauptsächlich aus die in dem Lösungsmittel löslich sind, wie Vinylhomo-
Polyurethan besteht. Erfindungsgemäß ist es wesent- polymerisat, z. B. Vinylchlorid, Polyvinylalkohol, PoIy-
lich, daß diese Bcschichtungslösung Thioharnstoff ent- acrylnitril, Polyacrylester oder Polyacrylsäure oder Co-
hält. Die Bescliichlungslösung kann ebenfalls ein Fär- 60 polymerisate von diesen, der obengenannten PoIy-
bungsmittel, z. B. einen Farbstoff oder ein Pigment, urethanlösung zugesetzt werden. Die Menge solcher
ein Stabilisierungsmittel oder einen verstärkenden anderen Polymerisate kann 2 bis 40 Gewichtsprozent,
Stoff, z. B. Fasern, Asbest, Kaliumcarbonat oder fein- bezogen auf das Polyurethan, betragen,
gepulverte Kieselerde, enthalten. Die Konzentration des Polymerisats in der PoIy-
Bei der Durchführung der Erfindung können alle der 65 merisatlösung kann in einem Bereich von 10 bis
konventionellen, foliebildenden Polyurethane, welche 40 Gewichtsprozent, vorzugsweise 15 bis 35 Gewichts-
an sicu bekannt sind, angewandt werden. Im all- prozent liegen,
gemeinen wird für die Herstellung eines solchen Poly- Der wichtigste Zusatzstoff, der zu der Beschichtungs-
lösung zuzusetzen und hierin enthalten sein muß, ist Thioharnstoff. Die mitverwendete Menge von Thioharnstoff
liegt in einem Bereich von 5 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 70 Gewichtsprozent, ganz
besonders vorzugsweise 30 bis 60 Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht des Polyurethans in der Beschichtungslösung.
Falls die Menge von Thioharnstoff mehr als 90 Gewichtsprozent beträgt, geliert das Polymerisat
mit dem Thioharnstoff, während bei einer Menge von weniger als 5 Gewichtsprozent der Unterschied
in der Koagulierungsgeschwindigkeit zwischen der Oberfläche und dem Inneren der Beschichtungslösungsschicht
groß wird, so daß die Herstellung einer Folie mit einer gleichmäßigen, mikroporösen Struktur
schwierig wird.
Wenn Thioharnstoff der Poiymerisatlösung zugesetzt und darin enthalten ist, werden die Koagulierungseigenschaften
merklich verbessert. So bewirkt, selbst wenn die Zeitspanne zwischen dem Aufbringen
der Beschichtungslösung und dem Eintauchen des beschichteten Materials in das Koagulierungsbad groß
ist, unabhängig von den Feuchtigkeitsbedingungen in der Atmosphäre, die Feuchtigkeit in der Atmosphäre
keinen abträglichen Einfluß auf die beschichtete Polymerisatlösungsschicht,
und selbst wenn die Feuchtigkeit nicht geregelt wird, kann eine Folie mit hoher Feuchtigkeitsdurchlässigkeit
und einer gleichmäßigen, mikroporösen Struktur ausgebildet werden. Infolge des synergistischen Effektes von Thioharnstoff in der Beschichtungslösung
und anorganischem Salz (und Thioharnstoff) in der wäßrigen Koagulierlösung wird die
Koagulierungsgeschwindigkeit der aufgeschichteten Schicht der Polymerisatlösung gesteuert, wobei der
Unterschied zwischen der Koagulierungsgeschwindigkeit auf der Oberfläche der aufgeschichteten Schicht
und der Koagulierungsgeschwindigkeit im Inneren der aufgeschichteten Schicht klein wird, so daß die Beschichiungslösungsschicht
gleichmäßig sowohl im innenliegenden Teil als auch im an der Oberfläche liegenden Teil koaguliert wird und eine Folie mit einer
gleichmäßigen, mikroporösen Struktur rasch ausgebildet wird. Darüber hinaus ist, selbst wenn eine vergleichsweise
große Menge an Thioharnstoff zu der Beschichtungspolymerisatlösung
zugesetzt und darin enthalten ist, diese Beschichtungslösung stabil, und weiterhin
werden infolge der Auflösung und der Entfernung von in der koagulierten Folie zurückbleibendem Thioharnstoff
in der darauffolgenden Waschstufe zusätzlich weiter Mikroporen in der koagulierten Folie ausgebildet,
wobei die Porosität gesteigert wird. Im Vergleich mit einer Beschichtungslösung, welche mit Harnstoff
versetzt wird, bildet eine Beschichtungslösung, welche erfindungsgemäß mit Thioharnstoff versetzt
wurde, bei der Koagulierung eine Folie mit kleineren Mikroporen und einer höheren Feuchtigkeitsdurchlässigkeit.
Die Polymerisatlösung wird auf eine solche Viskosität eingestellt, daß sie leicht auf die Oberfläche
eines Grundmaterials aufgetragen werden kann. Im allgemeinen ist eine Viskosität von etwa 20 000 bis
200 000 cP bevorzugt.
Die Polymerisatlösung (Beschichtungslösung) wird auf eine oder beide Oberflächen des Grundmaterials,
insbesondere eines für ein synthetisches Leder, aufgeschichtet oder aufgetragen.
Das Beschichten kann in einer beliebigen, bekannten Weise durchgeführt werden, z. B. durch Messerauftrag,
Walzenauftrag oder Sprühen. Da die Polymerisatlösung homogen oder gleichmäßig ist, kann sie leicht
auf das Grundmaterial aufgebracht werden, und es liegen keine solchen Nachteile vor, wie bei der in der
belgischen Patentschrift 624 250 beschriebenen Arbeitsweise.
Im Hinblick auf das Koagulierungsbad ist es wünschenswert, Wasser mit einer geeigneten Geschwindigkeit
zu der Polymerisatlösungsschicht zuzuführen und die Koagulierung so gleichmäßig wie möglich nach
ίο innen von der äußeren Oberfläche der Schicht zu bewirken,
so daß eine mikroporöse Struktur ausgebildet werden kann. Zu diesem Zwecke ist es erforderlich, daß,
obwohl die Eindringung und Diffusion von Wasser in die Polymerisatlösungsschicht aus dem Koagulierbad
und die Lösungsmittelentfernung in das Koagulierbad aus der Polymerisatiösungsschicht gleichzeitig auftreten,
die entsprechenden Geschwindigkeiten in einem geeigneten Verhältnis gehalten werden. Dies bedeutet,
daß keine gleichmäßige, mikroporöse Struktur ausgebildet wird, sondern daß Supermakroporen teilweise
erzeugt werden und zahlreiche Makroporen unmittelbar unter der Oberflächenschicht gebildet werden, falls
die Koagulierungsgeschwindigkeit nicht höher als die Geschwindigkeit der Lösungsmittelentfernung ist. Es
wurde gefunden, daß bei Vorliegen der unten angegebenen Substanzen (Zusatzmittel) zur Einstellung der
Eindringungsgeschwindigkeit (oder Koagulierungsgeschwindigkeit) von Wasser aus dem Koagulierbad
und der Geschwindigkeit der Lösungsmittelentfernung aus der Polymerisatlösungsschicht in das Koagulierbad
eine zufriedenstellende Koagulierung erreicht werden kann. Man erreicht dies durch Anwendung einer
wäßrigen Lösung für das Koagulierbad, weiche das zuvor genannte anorganische Salz oder das anorganische
Salz und Thioharnstoff enthält. Dadurch wird die Koagulierungsgeschwindigkeit der Beschichtungslösung
geregelt. So wird der Unterschied zwischen der Koagulierungsgeschwindigkeit im Oberflächenteil der
Beschichtungslösungsschicht und der Koagulierungsgeschwindigkeit im Inneren der Beschichtungslösungsschicht
klein, die Beschichtungslösungsschicht wird gleichmäßig sowohl im inneren Teil als auch im Oberfiächenteil
koaguliert, und es wird ein Film mit hoher Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und einer gleichmäßigen,
mikroporösen Struktur rasch gebildet.
Das in das Koagulierbad zuzugebende anorganische Salz ist Natriumchlorid, Kaliumchlorid, Aluminiumchlorid,
Ammoniumchlorid, Natriumsulfat, Kaliumsulfat, Aluminiumsulfat oder Ammoniumsulfat. Die
geeignete Konzentration des Salzes in dem Koagulierbad ist etwas in Abhängigkeit von der besonderen Polyurethanlösung,
der Menge des Thioharnstoff Zusatzes und der Art des anderen Zusatzmittels verschieden, sie
beträgt jedoch im allgemeinen 50 bis 450 g/l. Bevorzugte Konzentrationen sind wie folgt:
| 6α | Natriumsulfat | Allgemeiner | Bevorzugter | |
| Salz | Kaliumsulfat | Konzentrations | Konzentrations | |
| Natriumchlorid | bereich (g/l) | bereich (g/l) | ||
| Kaliumchlorid | 50 bis 330 | 200 bis 300 | ||
| 65 Aluminiumchlorid.. | 50 bis 300 | 200 bis 300 | ||
| Ammoniumchlorid.. | 50 bis 300 | 150 bis 300 | ||
| Aluminiumsulfat ... | 100 bis 300 | 150 bis 300 | ||
| Ammoniumsulfat .. | 150 bis 450 | 150 bis 300 | ||
| 100 bis 250 | 150 bis 200 | |||
| 100 bis 200 | 150 bis 200 | |||
| 100 bis 350 | 150 bis 300 |
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Falls der Gehalt des anorganischen Salzes im Koagulierbad niedriger als die untere Grenze des obengenannten
Bereiches ist, wird der Unterschied in der Koaguliergeschwindigkeit zwischen dem Oberflächenteil
und dem inneren Teil der Beschichtungslösungsschicht groß, so daß die Erzeugung eines Filmes mit
einer gleichmäßigen, mikroporösen Struktur schwierig wird. Wenn die Menge des Salzes höher als die oben
angegebene obere Grenze liegt, wird die Bildung eines Filmes mit gleichmäßigen Mikroporen schwierig,
und gleichzeitig besteht die Wahrscheinlichkeit, daß Salze ausgefällt werden.
Der Bereich der Menge an organischem Salz im Koagulierbad der Erfindung ist vergleichsweise breit.
Selbst in einem vergleichsweise niedrigen Konzentrationsbereich kann ein ausgezeichneter Koaguliereffekt,
wie oben beschrieben, erzielt werden.
Manchmal kann das Koagulierbad darüber hinaus Thioharnstoff enthalten. Die geeignete Konzentration
von Thioharnstoff, die in dem Koagulierbad enthalten sein soll, ist etwas in Abhängigkeit von der Art und der
Konzentration des in dem Koagulierbad vorliegenden, anorganischen Salzes verschieden, jedoch liegt sie im
allgemeinen in einem Bereich von 0 bis 150 g/l, vorzugsweise 0 bis 100 g/l und ganz besonders vorzugsweise
2 bis 70 g/l. Falls sie höher als 150 g/l ist, wird die Konzentration des mit Wasser mischbaren Lösungsmittels,
z. B. Ν,Ν'-Dimethylformamid, nahe der Oberfläche der Beschichtungslösungsschicht hoch, und
die Löslichkeit des anorganischen Salzes wird merklich herabgesetzt, so daß das Salz auf der Oberfläche auskristallisiert
und mit großer Wahrscheinlichkeit unregelmäßig die Oberfläche des porösen Filmes beschädigt.
Die Temperatur des Koagulierbades liegt im Bereich von 30 bis 600C, vorzugsweise 40 bis 55° C. Falls
sie niedriger als 30° C ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, daß die Kristalle des anorganischen Salzes ausgefällt
werden und die mikroporöse Filmoberfläche von den Kristallen beschädigt wird. Wenn sie höher
als 600C liegt, wird die Durchführung schwierig, und die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit der entstandenen
Folie wird vermindert.
Die nach dem Verfahren der Erfindung erhaltenen Filme besitzen immer gleichmäßige, mikroporöse
Struktur und keine Makroporen, selbst wenn die Zusammensetzung, die Temperatur des Koagulierbades
auf einen konstanten Wert eingestellt sind und eine Änderung in den meteorologischen Bedingungen auftritt.
Nach dem Koagulieren wird der Film mit Wasser gewaschen, um das mit Wasser mischbare, organische
Lösungsmittel, das anorganische Salz und Thioharnstoff, welche in dem Film zurückbleiben, zu entfernen,
und er wird dann unter normalen Bedingungen getrocknet. Da der Film gleichmäßig koaguliert ist und
eine gleichmäßige, mikroporöse Struktur aufweist, ist es einfach, solches organisches Lösungsmittel, anorganisches
Salz und Thioharnstoff auszuwaschen und zu entfernen. Daher besteht keine Gefahr, daß der
Film nachteilig durch irgendwelches Zurückbleiben des Lösungsmittels in der Trockenstufe beeinflußt
Wenn die Polymerisatlösung auf eine oder beide Oberflächen einer Folie oder Platte aus Glas, Metall
oder Kunststoff aufgebracht wird, kann der hierauf entstehende, mikroporöse Film von der Grundfolie
oder -platte abgezogen werden. Wenn die Polymerisatlösung auf eine oder beide Oberflächen eines Grundmaterials
aufgebracht wird, welches für ein synthetisches Leder geeignet ist, z. B. eine gewobene oder
nicht gewobene Ware, Folie, Schaum oder Papier 5 od. dgl., wird der entstehende mikroporöse Film fest
auf diesem Grundmaterial gebunden. Das so erhaltene Material ist als synthetisches Leder verwendbar.
Der mikroporöse Film kann mit einer gewöhnlichen Farbe oder einem gewöhnlichen Lack für Leder endbeschichtet
werden, ohne in nachteiliger Weise die gewünschten Eigenschaften und die gewünschte Leistungsfähigkeit
des Produktes zu beeinflussen. Die Erfindung wird an Hand der folgenden Beispiele mehr
ins einzelne gehend erläutert, wobei Angaben in Teile immer Gewichtsteile bedeuten. In diesen Beispielen
wurden die Bruchfestigkeit, die Dehnung, die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit, die Biegefestigkeit und die Anwesenheit
von Makroporen in den entstandenen Filmen wie folgt bestimmt:
(1) Bruchfestigkeit und Dehnung:
Diese wurden an einer Probe mit einer Breite von 2 cm und einer Einspannlänge von 5 cm bei einer
Zuggeschwindigkeit von 3 cm/Min, mit einem Instron-Tester gemessen.
(2) Feuchtigkeitsdurchlässigkeit:
Die Gewichtszunahme von Kalziumchlorid durch 3„ eine vorbestimmte Fläche der Filmprobe in einer
Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 80% bei 300C wurde bestimmt, und die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit
wurde durch die Gewichtszunahme (mg) pro Zeiteinheit (h) pro Einheitsfläche (cm2), d. h. mg/h/cm2, wiedergegeben. Je
größer dieser Wert ist, um so höher ist die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit.
(3) Biegefestigkeit:
Diese wurde mit einem Flexometer bestimmt.
(4) Anwesenheit von Makroporen:
Die Schnittoberfläche des Filmes wurde mikroskopisch untersucht. Eine doppelt gefaltete Oberfläche
des Filmes wurde mit einer Rasierklinge gekratzt, und die dem Schnitt ausgesetzte Fläche
wurde mit einem Mikroskop beobachtet, um festzustellen, ob Makroporen vorlagen (10 Mikron
oder größer im Durchschnittsdurchmesser).
105 Teile Polyäthylenadipat mit einem Durch Schnittsmolekulargewicht von 1100 und mit endstän
digen OH-Gruppen wurden in 200 Teile wasserfreien Dioxan aufgelöst, und es wurden hierzu 400 Teil
Methylen-bis-(4-phenylisocyanat) gegeben. Die Lö sung wurde in einem Stickstoffgasstrom bei 80° (
während 2 Stunden gehalten und dann auf 30° C ab gekühlt. Zu der erhaltenen Lösung des Vorpolymeri
sates, welches endständige —NCO-Reste aufweis·
wurden 3,7 Teile Äthylenglykol und 0,02 Teile Tr äthylendiamin zusammen mit 100 Teilen wasserfreiei
Dioxan gegeben, um eine Kettenverlängerungsreaktio während 3 Stunden durchzuführen. Die Polymerisa
lösung wurde dann abgekühlt und in Wasser gegossei um den größeren Teil des Dioxans zu entfernen. D;
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Polymerisat wurde abgetrennt und dann bei 800C
unter einem vermindertem Druck getrocknet. Das Polymerisat wurde in Ν,Ν'-Dimethylformamid aufgelöst,
bis es eine Konzentration von 30 Gewichtsprozent besaß. Die Viskosität dieser Polymerisatlösung
war 45 10OcP bei 30° C.
Diese Polyurethanlösung mit Zusatz von jeweils 3,5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90 und 100%
Thioharnstoff, bezogen auf das Gewicht des Polyurethans, wurde als Beschichtungslösung verwendet.
Die Beschichtungslösung wurde in einer Dicke von etwa 1,0 mm auf eine Glasplatte aufgebracht. Die beschichtete Glasplatte wurde dann 5 Minuten in einer
Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 80% bei 25 0C stehengelassen, und dann wurde sie in eine
wäßrige Lösung, welche 200 g/l Natriumsulfat enthielt, bei 400C während 10 Minuten eingetaucht.
Dann wurde die Glasplatte mit dem koagulierten Film hierauf in ein Bad aus warmem Wasser bei 500C
zum Waschen eingetaucht. Der Film wurde von der Glasplatte abgezogen, mit heißem Wasser während
30 Minuten zur guten Entfernung des Lösungsmittels
gewaschen und dann bei 1000C während 30 Minuten
an der Luft getrocknet. Die Eigenschaften der so erhaltenen Filme sind in der Tabelle I wiedergegeben.
Zum Vergleich wurde ferner dieselbe Arbeitsweise wiederholt, mit Ausnahme, daß kein Thioharnstoff zu
der Beschichtungslösung zugesetzt wurde und ferner die gleiche Arbeitsweise wiederholt, mit der Ausnahme,
daß 40% Harnstoff, bezogen auf das Polyurethan, an Stelle von Thioharnstoff zugesetzt wurden. Diese Er gebnisse sind ebenfalls in der Tabelle I wiedergegeben.
Wie sich aus der Tabelle I ergibt, liegt bei dem erfindungsgemäßen Verfahren die geeignete Menge an
Thioharnstoff, der mit der Polyurethanlösung vermischt und hierin enthalten sein soll, in einem Bereich
von 5 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 70 Gewichtsprozent und besonders bevorzugt 30 bis
60 Gewichtsprozent. Es wurde festgestellt, daß bei Verwendung einer Polyurethanlösung, die mit Thioharnstoff in einem solchen Bereich vermischt war, als Be-
zo Schichtungslösung ein zäher und weicher, gleichmäßig
mikroporöser Film mit hoher Feuchtigkeitsdurchlässigkeit erhalten wurde.
| Menge an Thioharnstoff |
Feuchtigkeits-
durchlässigkeit |
Makroporen im Film | vorhanden |
Bruchfestigkeit
(kg/mm!) |
Bruchdehnung
(°/o) |
werden | 565 |
|
(%),
bezogen auf Polyurethan |
3,2 | vorhanden | 0,96 | 540 | |||
| 0 (Kontrolle) | 4,8 | vorhanden | 0,94 | 545 | |||
| 3 (Kontrolle) | 8,7 | nicht vorhanden | 0,96 | 517 | |||
| 5 | 10,0 | nicht vorhanden | 0,94 | 541 | |||
| 10 | 11,5 | nicht vorhanden | 0,92 | 520 | |||
| 20 | 12,9 | nicht vorhanden | 0,91 | 525 | |||
| 30 | 13,0 | nicht vorhanden | 0,93 | 540 | |||
| 40 | 13,1 | nicht vorhanden | 0,94 | 541 | |||
| 50 | 12,9 | nicht vorhanden | 0,93 | 528 | |||
| 60 | 11,5 | nicht vorhanden | 0,85 | 534 | |||
| 70 | 10,0 | nicht vorhanden | 0,81 | 480 | |||
| 80 | 10,2 | nicht vorhanden | 0,80 | 490 | |||
| 90 | |||||||
|
951
HOj |
|||||||
| 50% Harnstoff | |||||||
| (Kontrolle) | |||||||
| Die Beschichtungslösung gelierte und konnte | nicht aufgebracht | ||||||
| 6,8 | 0,92 | ||||||
Es wurde ein mikroporöser Film in der gleichen Weise wie im Beispiel 1 erhalten, mit der Ausnahme,
daß jede in dem Beispiel 1 hergestellte Beschichtungslösung in einer Stärke von 1 mm auf eine Glasplatte
aufgebracht und dann während 10 Minuten in eine wäßrige Lösung bei 400C eingetaucht wurde, welche
200 g/l Natriumsulfat und 10 g/l Thioharnstoff enthielt Die Ergebnisse sind in Tabelle II wiedergegeben.
Zum Vergleich wurde die gleiche Arbeitsweise wiederholt, mit Ausnahme, daß das Koagulierbad 10 g/l
Harnstoff an Stelle von Thioharnstoff enthielt und andererseits die Beschichtungslösung keinen Thioharnstoff (Kontrolle a) enthielt Ferner wurde die gleiche
Arbeitsweise wiederholt, mit der Ausnahme, daß das Koagulierbad 10 g/l Harnstoff an Stelle von Thioharnstoff enthielt und die Beschichtungslösung 50 Gewichtsprozent (bezogen auf das Polyurethan) Harnstoff an Stelle von Thioharnstoff (Kontrolle b) ent-
hielt Die Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle E angegeben.
Wie sich aus der Tabelle Π ergibt, liegt selbst, fall!
eine wäßrige Lösung, die sowohl Natriumsulfat ali auch Thioharnstoff enthält, für eine Koagulierlösunf
verwendet wird, die geeignete Menge des zu der zui Beschichtungslösung zuzusetzenden Thioharnstoffe!
in einem Bereich von 5 bis 90 Gewichtsprozent, vorzugsweise 20 bis 70 Gewichtsprozent und ganz beson
ders bevorzugt 30 bis 60 Gewichtsprozent In einen
solchen Bereich wird eine zähe, gleichmäßig mikro
poröse Folie mit hoher Feuchtigkeitsdurchlässigkei erhalten. Die Wirkungen sind bei Thioharnstof
stärker bemerkbar als bei Harnstoff.
2449
| Menge an Thioharnstoff" | Feuchtigkeits durchlässigkeit |
Makroporen im Film | Bruchfestigkeit (kg/mm2) |
nicht vorhanden | 0,94 | Bruchdehnung (%) |
werden | 550 |
| (7o), bezogen auf |
nicht vorhanden | 0,92 | 560 | |||||
| Polyurethan | 3,4 | vorhanden | 0,94 | 545 | ||||
| 0 (Kontrolle) | 4,6 | vorhanden | 0,95 | 530 | ||||
| 3 (Kontrolle) | 8,9 | nicht vorhanden | 0,98 | 529 | ||||
| 5 | 10,9 | nicht vorhanden | 0,90 | 531 | ||||
| 10 | 12,0 | nicht vorhanden | 0,95 | 535 | ||||
| 20 | 13,5 | nicht vorhanden | 0,96 | 532 | ||||
| 30 | 13,9 | nicht vorhanden | 0,98 | 530 | ||||
| 40 | 13,9 | nicht vorhanden | 0,98 | 548 | ||||
| 50 | 13,8 | nicht vorhanden | 0,97 | 545 | ||||
| 60 | 11,9 | nicht vorhanden | 0.90 | 520 | ||||
| 70 | 11,0 | nicht vorhanden | 0,85 | 485 | ||||
| 80 | 10,6 | nicht vorhanden | 0,83 | 498 | ||||
| 90 | Die Beschichtungslösung gelierte und konnte nicht aufgebracht | |||||||
| 951 100/ |
4,5 | |||||||
| Kontrolle a | 6,0 | |||||||
| Kontrolle b | ||||||||
Zu der im Beispiel 1 hergestellten N,N'-Dimethylformamidlösung
des Polyurethans wurden 40 Gewichtsprozent Thioharnstoff, bezogen auf das Gewicht
des in der Lösung enthaltenen Polyurethans, unter Rühren zugesetzt und aufgelöst, um eine Beschichtungslösung
herzustellen. Die Beschichtungslösung wurde in einer Stärke von 1 mm auf eine Glasplatte in der
gleichen Weise wie im Beispiel 1 aufgetragen. Die beschichtete Glasplatte wurde dann in einer Atmosphäre
mit einer relativen Feuchtigkeit von 75% bei 25° C
während 5 Minuten stehengelassen, und dann wurde sie in eine wäßrige Lösung von Natriumsulfat in einer vorgegebenen
Konzentration für 10 Minuten bei 400C eingetaucht. Dann wurde die Glasplatte mit dem hierauf
koagulierten Film in ein Warmwasserbad von 50° C zum Waschen eingetaucht. Der Film wurde von
der Glasplatte abgezogen, mit heißem Wasser 30 Minuten gewaschen und an der Luft bei 1000C während
30 Minuten getrocknet. Die Eigenschaften der so erhaltenen Folien sind in der Tabelle III wiedergegeben.
| Konzentration | Feuchtigkeits | rWnlcronorpn im Film | Bruchfestigkeit | Bruchdehnung |
| von Natriumsulfat | durchlässigkeit | JVl ti IvI XJJJKJl CIl 1111 L 11111 | (kg/mm5) | (%) |
| in dem Kcagulierbad | ||||
| (g/l) | 4,8 | vorhanden | 0,95 | 510 |
| 0 | 10,5 | nicht vorhanden | 0,96 | 525 |
| 50 | 10,8 | nicht vorhanden | 0,96 | 530 |
| 100 | 10,7 | nicht vorhanden | 0,97 | 525 |
| 150 | 12,5 | nicht vorhanden | 0,98 | 520 |
| 200 | 12,9 | nicht vorhanden | 0,98 | 530 |
| 250 | 13,0 | nicht vorhanden | 0,97 | 546 |
| 300 | 10,5 | nicht vorhanden | 0,97 | 540 |
| 330 | Das Salz kristallisierte aus, und das Koagulierbad konnte nicht angewandt werden | |||
| 350 | ||||
Wie sich auch aus den Ergebnissen der Tabelle III ergibt, liegt die geeignete Konzentration von Natriumsulfat
in der Koagulierlösung in einem Bereich von 50 bis 330 g/l, vorzugsweise 200 bis 300 g/l. Es
wurde festgestellt, daß bei der Koagulierung der Beschichtungslösungsschicht
in einem Koagulierbad mit einer Salzkonzentration in diesem Bereich ein zäher, weicher Film mit hoher Feuchtigkeitsdurchlässigkeit
und einer gleichmäßigen, mikroporösen Struktur erhalten wurde.
6o
Ein mikroporöser Film wurde in der gleichen Weise wie im Beispiel 3 hergestellt, mit der Ausnahme, daß
eine wäßrige Lösung als Koagulierbad verwendet wurde, welche 240 g/l Natriumsulfat und Thioharnstoff
in einer in der Tabelle IV angegebenen Konzentration enthielt Die Ergebnisse sind in der Tabelle IV
aufgeführt.
2449
| Thioharnstoff- | Feuchtigkeits | Hfl Π V^AHAt1AA Ii I ä*a ΒΤί | Bruchfestigkeit | Bruchdehnung |
| Konzentration | durchlässigkeit | iVLaJCrOpOrCn 1ΓΠ X4UITl | (kg/mm8) | (%> |
| in dem Koagulierbad (g/l) |
12,5 | nicht vorhanden | 0,98 | 53,5 |
| 0 | 12,6 | nicht vorhanden | 0,97 | 52,5 |
| 1 | 13,8 | nicht vorhanden | 0,96 | 53,6 |
| 2 | 13,8 | nicht vorhanden | 0,97 | 53,5 |
| 5 | 13,5 | nicht vorhanden | 0,98 | 54,0 |
| 10 | 13,8 | nicht vorhanden | 0,96 | 54,5 |
| 30 | 13,9 | nicht vorhanden | 0,97 | 53,6 |
| 50 | 13,9 | nicht vorhanden | 0,95 | 54,0 |
| 70 | 12,5 | nicht vorhanden | 0,97 | 54,5 |
| 100 | 12,0 | nicht vorhanden | 0,96 | 53,0 |
| 130 | 12,0 | nicht vorhanden | 0,95 | 52,8 |
| 150 | 9,5 | vorhanden | 0,82 | 51,0 |
| 160 | ||||
Wie sich aus den Ergebnissen der Tabelle IV ergibt, liegt die geeignete Konzentration von Thioharnstoff
in der Koagulierlösung in einem Bereich von 0 bis 150 g/l, vorzugsweise 0 bis 100 g/l und besonders bevorzugt
2 bis 70 g/l, um eine zähe, weiche, gleichmäßige und mikroporöse Folie zu erhalten.
Jeweils eine N,N'-Dimethylformamidlösung, welche 35 Gewichtsprozent eines Polyurethans vom Estertyp
enthielt und eine Lösung, welche durch Zugabe und Vermischen von 40 Gewichtsprozent Thioharnstoff,
bezogen auf das Gewicht des Polyurethans, in dieser Polyurethanlösung erhalten wurde, wurden in einer
Stärke von 1 mm auf eine Glasplatte aufgebracht. Die beschichtete Glasplatte wurde dann in einer Atmosphäre
mit einer relativen Feuchtigkeit von 85% bei
einer Temperatur von 2O0C während 3 Minuten
stehengelassen, und sie wurde dann in eine wäßrige Lösung (Koagulierbad), welches ein anorganisches
Salz in vorbestimmten Konzentrationen enthielt, bei 400C während 10 Minuten eingetaucht. Die Glasplatte
mit dem hierauf koagulierten Film wurde dann in ein Warmwasserbad bei 50° C zum Waschen eingetaucht.
Der Film wurde von der Glasplatte abgezogen, mit heißem Wasser 30 Minuten gewaschen und bei 1000C
während 3 Minuten an der Luft getrocknet. Die Eigenschaften der erhaltenen Folien sind in Tabelle V
wiedergegeben.
Wie sich aus den Ergebnissen der Tabelle V ergibt, variieren die Eigenschaften der erzeugten Folien in Abhängigkeit von der Art des zusammen mit dem Thioharnstoff im Koagulierbad vorliegenden, anorganischen Salzes, ferner ergibt sich, daß nur mit den besonderen anorganischen Salzen, die bei der Erfindung verwendet werden, eine gleichmäßige, mikroporöse Folie mit hoher Feuchtigkeitsdurchlässigkeit erzeugt werden kann. Im Falle der Verwendung anderer anorganischer Salze wird ein Film mit Makroporen gebildet, dessen Feuchtigkeitsdurchlässigkeit niedrig ist.
Wie sich aus den Ergebnissen der Tabelle V ergibt, variieren die Eigenschaften der erzeugten Folien in Abhängigkeit von der Art des zusammen mit dem Thioharnstoff im Koagulierbad vorliegenden, anorganischen Salzes, ferner ergibt sich, daß nur mit den besonderen anorganischen Salzen, die bei der Erfindung verwendet werden, eine gleichmäßige, mikroporöse Folie mit hoher Feuchtigkeitsdurchlässigkeit erzeugt werden kann. Im Falle der Verwendung anderer anorganischer Salze wird ein Film mit Makroporen gebildet, dessen Feuchtigkeitsdurchlässigkeit niedrig ist.
| Konzentration des Salzes (g/l) |
Tabelle | 4- = vorhanden. | V | Bruch dehnung Wo) |
Feuchtigkeits durchlässigkeit |
Makroporen in der Folie*) |
|
| Anorganisches Salz in dem Koagulierbad |
250 | Thioharnstoff in der Beschichtunfs- lösung*) |
Bruch festigkeit (kg/mm2) |
536 | 4,8 | + | |
| Natriumchlorid | 250 | _ | 0,84 | 535 | 13,8 | — | |
| Natriumchlorid | 250 | + | 0,88 | 543 | 4,3 | + | |
| Natriumsulfat | 250 | — | 0,97 | 541 | 13,9 | — | |
| Natriumsulfat | 300 | -|- | 0,98 | 479 | 4,5 | ||
| Aluminiumchlorid | 300 | — | 0,81 | 480 | 11,5 | — | |
| Aluminiumchlorid | 200 | 0,87 | 375 | 4,3 | + | ||
| Aluminiumsulfat | 200 | — | 0,76 | 378 | 12,0 | — | |
| Aluminiumsulfat | 300 | 0,76 | 517 | 4,5 | + | ||
| Ammoniumchlorid | 300 | — | 0,99 | 518 | 11,0 | — | |
| Ammoniumchlorid | 350 | 0,99 | 528 | 4,5 | 4- | ||
| Ammoniumsulfat | 350 | — | 1,03 | 528 | 13,4 | — | |
| Ammoniumsulfat | 250 | 1,02 | 533 | 2,4 | + | ||
| Magnesiumchlorid | 250 | — | 0,93 | 531 | 2,4 | 4- | |
| Magnesiumchlorid | 200 | -f | 0,95 | 521 | 2,4 | + | |
| Magnesiumsulfat | 200 | — | 0,92 | 520 | 2,5 | + | |
| Magnesiumsulfat | 250 | + | 0,92 | 563 | 2,2 | + | |
| Kalziumchlorid | 250 | — | 1,06 | 560 | 2,2 | + | |
| Kalziumchlorid | 250 | 1,01 | 535 | 2,4 | + | ||
| Kaliumnitrat | 250 | 0,92 | 530 | 2,3 | |||
| Kalziumnitrat | 250 | 0,93 | 531 | 4,2 | -f | ||
| Kaliumsulfat | 250 | — | 0,83 | 536 | 13,0 | — | |
| Kaliumsulfat | 4- | 0,89 | 209 530/566 | ||||
| *> — = nicht vorhanden. | |||||||
Jeweils eine Ν,Ν'-Dimethylformamidlösung, welche
30 Gewichtsprozent eines Polyurethans vom Estertyp enthielt, und eine Lösung, welche durch Zusatz und
Vermischen von 50 Gewichtsprozent Thioharnstoff, bezogen auf Polyurethan, in der obengenannten Polyurethanlösung
hergestellt wurde, wurden in einer Stärke von 0,8 mm auf die Oberfläche einer Basisware
mit einer Stärke von 0,8 mm und einer Dichte von 0,51 und hoher Gasdurchlässigkeit, welche durch Verbinden
von 28 Teilen einer Nonwoven-Ware (bestehend aus Nylon-6-Fasern von 1,2 den und Polyesterfasern
mit 1,5 den) mit 1,2 Teilen eines Butadienacrylnitrilcopolymerisats
hergestellt wurde, aufgebracht. Das beschichtete Material wurde in einer Atmosphäre mit
gegebenen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen während 5 Minuten stehengelassen, und es wurde dann
in eine wäßrige Lösung (bei 45°C), welche 250 g/l Natriumsulfat enthielt, für 10 Minuten eingetaucht.
Dann wurde das Material mit dem koagulierten Film
hierauf gut in einem Warmwasserbad bei 50°C gewaschen,
und es wurde dann an der Luft bei HO0C während 10 Minuten getrocknet.
Dann wurde eine Acrylatfarbe für Leder zum Überziehen der Oberfläche dieser mikroporösen Polyurethanfilmschicht
aufgesprüht und getrocknet. Ferner wurde ein klarer Nitrocelluloselack für Leder auf die
Oberfläche zur Endbehandlung aufgesprüht. Jedes der so erhaltenen Produkte war weich und glänzend und
ergab genau denselben Griff wie natürliches Leder. Hinsichtlich der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und der
Festigkeit ist es als synthetisches Leder ausgezeichnet, wie sich aus Tabelle VI ergibt, und es besitzt eine
Struktur, in welcher ein gleichmäßig mikroporöser Film ohne Makroporen fest mit der Basisware verbunden
und laminiert ist.
Zum Vergleich wurde die gleiche Arbeitsweise wiederholt, jedoch mit der Ausnahme, daß die Beschichtungslösung
50 Gewichtsprozent Harnstoff an Stelle von Thioharnstoff enthielt. Das Ergebnis ist am
Ende der Tabelle VI aufgeführt.
| Tabelle VI | Thioharnstoff | Atmosphäre | Relative Feuchtigkeit |
Biegefestigkeit | Feuchtigkeits durchlässigkeit |
Makroporen im Film*) |
| in der Beschichtungs- lösung*) |
Temperatur CQ |
52 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 3,9 | ||
| 22 | 52 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 8,1 | — | ||
| + | 22 | 77 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 4,1 | ||
| — | 27 | 77 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 8,1 | — | |
| 27 | 85 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 3,8 | + | ||
| — | 28 | 85 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 8,0 | — | |
| 28 | 93 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 4,1 | + | ||
| — | 25 | 93 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 8,0 | — | |
| + | 25 | 83 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 3,9 | -f- | |
| — | 35 | 83 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 8,1 | — | |
| + | 35 | 85 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 3,9 | ||
| Harnstoff | 28 | - = vorhanden. | ||||
| ♦) — = nicht | vorhanden. H |
In der gleichen Weise wie im Beispiel 6 wurde ein synthetisches Leder hergestellt, mit der Ausnahme, daß
eine wäßrige Lösung, die 250 g/l Natriumsulfat und 10 g/l Thioharnstoff enthielt, als Koagulierlösung an
Stelle der wäßrigen Lösung von Natriumsulfat verwendet wurde. Die Ergebnisse sind in der Tabelle VII
wiedergegeben.
Das unter diesen Bedingungen erhaltene synthetische Leder war weich und glänzend, und es besaß den Griff
von natürlichem Leder, hatte eine hohe Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und eine hohe Biegefestigkeit.
| Thioharnstoff | Atmosphäre | Relative Feuchtigkeit (%) |
Biegefestigkeit | Feuchtigkeits durchlässigkeit |
Makroporen im Film*) |
| in der Beschichtungs- lösung*) |
Temperatur CQ |
53 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 3,8 | |
| 25 | 53 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 9,9 | — | |
| H- | 25 | 75 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 3,2 | + |
| — | 27 | 75 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 9,8 | — |
| + | 27 | 86 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 4,0 | -I- |
| — | 28 | 86 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 9,8 | — |
| + | 28 | 93 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 3,8 | -i- |
| — | 26 | 93 | bei 200000 Liegungen kein Bruch | 9,6 | — |
| T | 26 | 83 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 3,9 | + |
| — | 35 | 83 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 9,9 | — |
| + | 35 | 86 | bei 200000 Biegungen kein Bruch | 4,5 | -I- |
| Kontrollc-W | 28 |
Kontrollc-W -= 50"/„ Harnstoff (an Stelle von Thioharnstoff) wurden der Be.schichtungslösung zugesetzt, und der Thioharnstoff
wurde im Koagulierbad durch Harnstoff ersetzt. *) — = nicht vorhanden. + = vorhanden.
f/
Einer Lösung, welche durch Zugabe und Vermischen von 45 Gewichtsprozent Thioharnstoff in einer N,N'-Dimethylformamidlösung,
welche 25°/0 eines Polyurethans vom Estertyp enthielt, und Lösungen, welche
durch Zugabe und Vermischen von 15 Gewichtsprozent Polyvinylchlorid bzw. Polyacrylsäure, bezogen
auf das Gewicht des Polyurethans, und 35 Gewichtsprozent Thioharnstoff in der obengenannten Polyurethanlösung
hergestellt worden waren, wurden in einer Stärke von 0,8 mm auf eine mischgesponnene
Breitware (# 120) aus Polyesterfasern und Baumwolle aufgebracht. Das beschichtete Material wurde in einer
Atmosphäre mit einer relativen Feuchtigkeit von 85 % bei 25° C während 5 Minuten stehengelassen, und dann
wurde es in eine wäßrige Lösung bei 400C, welche
250 g/l Natriumsulfat enthielt, für 10 Minuten eingetaucht. Dann wurde es gut mit Wasser gewaschen
und an der Luft bei 110° C für 10 Minuten getrocknet. Das so erhaltene synthetische Leder besaß eine Struk-
tür, in welcher ein gleichmäßiger, mikroporöser Film
auf diese Basisware laminiert und gebunden war, den Griff von natürlichem Leder und eine hohe Feuchtigkeitsdurchlässigkeit.
Seine Eigenschaften sind in der Tabelle VIII aufgeführt.
In der Tabelle VIII sind zum Vergleich ferner aufgeführt: Kontrolle A, bei welcher die obengenannte
Polyurethanlösung als Beschichtungslösung und Wasser als Koagulierbad verwendet wurde; Kontrolle B, bei
ίο welcher im Gegensatz zu Kontrolle A eine wäßrige
Lösung, die 250 g/l Natriumsulfat enthielt, als Koagulierbad verwendet wurde; und Kontrolle C, bei welcher
eine Lösung, die durch Zugabe und Vermischen von 25 Gewichtsprozent Harnstoff in der obengenannten
Polyurethanlösung hergestellt worden war, als Beschichtungslösung und eine wäßrige Lösung, die
250 g/l Natriumsulfat enthielt, als Koagulierbad verwendet wurden. Diese Kontrollproben wurden unter
den gleichen Bedingungen, wie sie oben aufgeführt sind, hergestellt.
| Polymerisat in der Beschichtungslösung |
Biegefestigkeit | Feuchtigkeits durchlässigkeit |
Makroporen in dem gebildeten Film*) |
| Polyurethan Polyvinylchlorid und Polyurethan Polyacrylsäure und Polyurethan Kontrolle A Kontrolle B Kontrolle C |
bei 200000 Biegungen kein Bruch bei 200000 Biegungen kein Bruch bei 200000 Biegungen kein Bruch bei 200000 Biegungen kein Bruch bei 200000 Biegungen kein Bruch bei 200000 Biegungen kein Bruch |
8,5 8,5 8,4 2,0 3,5 4,5 |
+
+ + |
·) — = nicht vorhanden.
-|- = vorhanden.
-|- = vorhanden.
Wie sich aus den Ergebnissen der Tabelle VIII ergibt, ist der Einfluß der Erfindung merklich, wenn Thioharnstoff
in der Beschichtungslösung enthalten ist und eine wäßrige Lösung von Natriumsulfat als Koagulierlösung
verwendet wird.
Die gleiche Arbeitsweise wie im Beispiel 8 wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß eine wäßrige Lösung
als Koagulierbad verwendet wurde, welche 250 g/l Natriumsulfat und 40 g/l Thioharnstoff enthielt.
Die Ergebnisse sind in Tabelle IX wiedergegeben. Es sei darauf hingewiesen, daß die Kontrollen A, B
und C, die in der Tabelle IX aufgeführt sind, die gleichen wie im Beispiel 8 sind.
| Polymerisat in der Beschichtungslösung |
Biegefestigkeit | Feuchtigkeits durchlässigkeit |
Makroporen in dem gebildeten Film*) |
| Polyurethan (erfindungsgemäß) Polyurethan und Polyvinylchlorid (erfindungsgemäß) Polyurethan und Polyacrylsäure (erfindungsgemäß) Kontrolle A Kontrolle B Kontrolle C |
bei 200000 Biegungen kein Bruch bei 200000 Biegungen kein Bruch bei 200000 Biegungen kein Bruch bei 200000 Biegungen kein Bruch bei 200000 Biegungen kein Bruch bei 200000 Biegungen kein Bruch |
9,8 9,6 9,7 2,0 3,5 4,5 |
+
+ + |
*) — = nicht vorhanden.
-|- = vorhanden.
-|- = vorhanden.
Wie sich ebenfalls aus den Ergebnissen der Tabelle IX ergibt, ist die Wirkung der Erfindung bemerkenswert,
wenn Thioharnstoff in der Beschichtungslösung enthalten ist und eine wäßrige Lösung als
Koagulierbad verwendet wird, welche Natriumsulfat und Thioharnstoff enthält.
Wie sich ebenfalls aus den Ergebnissen der oben aufgeführten verschiedenen Beispiele ergibt, wird nach
dem erfindungsgemäßen Verfahren in dem koagulierten Film keine Makropore erzeugt, selbst wenn eine
als Film aufgeschichtete Lösungsschicht beliebigen Temperatur- und Feuchtigkeitsbedingungen ausgesetzt
wird, und es wird ein zäher, weicher, poröser Film mit hoher Feuchtigkeitsdurchlässigkeit und gleichmäßigen
Mikroporen erhalten.
Bei s ρ ι e 1 IU
A. Erfindungsgemaß
Einer 30%igen N.N'-Dimethylformamidlösung eines
esterartigen Polyurethans wurden 30 Gewichtsprozent Thioharnstoff und 3 Gewichtsprozent Ruß (bezogen
auf das in der Lösung enthaltene Polyurethan) unter Rühren zur Herstellung einer Beschichtungslösung
zugesetzt. Die Beschichtungslösung wurde so angewandt, daß sie auf einer nicht gewebten Ware von
0,7 mm Dicke eine Dicke von etwa 0,6 mm aufwies. Die beschichtete Ware wurde 5 Minuten in einer Atmosphäre
einer relativen Feuchtigkeit von 88% bei 28 0C belassen und dann in eine wäßrige Lösung
(400C) von Natriumsulfat (220 g/l) 20 Minuten lang
eingetaucht. Dann wurde die beschichtete Ware mit Wasser gewaschen und getrocknet. Die koagulierte
Polymerenschicht hatte eine mikroporöse Struktur mit Mikroporen eines durchschnittlichen Durchmessers
von weniger als 5 Mikron, und die Zugfestigkeit betrug 1,1 kg/mm2, die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit
8,1 mg/cm2/h.
B· Erfindungsgemaß
Das Verfahren des ersten Versuchs wurde wiederholt, mit der Ausnahme, daß auch Thioharnstoff in
einer Menge von 12 g/l dem Koagulierbad zugesetzt wurde. Die erhaltene mikroporöse Polymeren schicht
hatte einen durchschnittlichen Porendurchmesser unter ίο 3 Mikron. Die Zugfestigkeit war 1,1 kg/mm2 und die
Feuchtigkeitsdurchlässigkeit 8,9 mg/cm2/h.
C Vergleichsversuch nach dem Verfahren der
franzosischen Patentschrift 1 565 «93
franzosischen Patentschrift 1 565 «93
Der gleichen Polyurethanlösung, wie sie im obigen Versuch A verwendet wurde, wurden 30 Gewichtsprozent
(bezogen auf das Polyurethan) Natriumsulfatpulver einer Teilchengröße von 0,074 mm (200 mesh)
zugesetzt. Dann wurde das gleiche Verfahren wie im
Versuch A wiederholt. Die erhaltene poröse PoIymerenschicht
bestand aus einer obersten makroporösen Schicht (durchschnittlicher Porendurchmesser 100 bis
350 Mikron), einer mittleren porösen Schicht mit konischen Poren (senkrecht zur Oberfläche oder
as Trägerware und durchschnittlich 50 bis 100 Mikron
im Durchmesser) und einer untersten Schicht mit einem Porendurchmesser von durchschnittlich 5 bis 50 Mikron.
Die Zugfestigkeit lag bei 1,0 kg/mm2, die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit
betrug 3,6 mg/cm2/h.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von Folienmaterial 5 welches ganz oder hauptsächlich aus Polyurethan bemit
mikroporöser Struktur mit einer Trägerunter- steht, in Wasser eingetaucht wird, wird die Oberfläche
lage oder als trägerloser Film durch Beschichten der mit Wasser in Kontakt befindlichen Schicht rasch
eines faserigen oder porösen Grundmaterials oder unter Bildung einer kompakten oder dichten Struktur
einer Folie oder Platte mit einer einen Regulator koaguliert. Jedoch wird die Koagulierung des Inneren
der Koaguliergeschwindigkeit enthaltenden Lö- io der Polyurethanschicht verzögert. Daher werden
sung eines filmbildenden, synthetischen Polymeri- meistens in dem Inneren große Hohlräume ausgebildet,
sats, das ganz oder hauptsächlich aus Polyurethan während die Oberfläche so kompakt oder dicht wird,
besteht, gelöst in einem mit Wasser mischbaren daß es schwierig wird, eine gleichmäßige, mikroporöse
organischen Lösungsmittel, Behandeln der be- Struktur durch die Schicht zu erhalten. Das entstandene
schichteten Unterlage zur Koagulation des Poly- 15 Folien- oder Filmmaterial besitzt als Ganzes eine
merisats mit einer wäßrigen Koagulationsflüssig- schlechte Gasdurchlässigkeit, und es ist als Oberkeit,
die anorganisches Salz in Form der Chloride flächenschicht für synthetisches Leder nicht zufrieden-
oder Sulfate von Natrium, Kalium, Aluminium stellend.
oder Ammonium enthält, Auswaschen des Poly- Es wird in der britischen Patentschrift 981 642 bzw.
merisatfilmes und Trocknen und im Falle der Ver- 2° der entsprechenden belgischen Patentschrift 626 816
wendung der Folie oder Platte als Unterlage, Ab- bereits beschrieben, daß eine feuchtigkeitsdurchlässige,
ziehen des Films von der Unterlage als trägerlose gleichmäßige, mikroporöse Folie, welche als Ober-Folie,
dadurch gekennzeichnet, daß flächenschicht für synthetisches Leder erwünscht ist,
eine Beschichtungslösung verwendet wird, die als bei der bloßen Koagulierung einer Polyurethanlösung
Regulator der Koagulationsgeschwindigkeit 5 bis 25 in Wasser nicht erhalten wird, falls Eicht eine beliebige
90 Gewichtsprozent Thioharnstoff, bezogen auf das der folgenden, zusätzlichen Maßnahmen getroffen
in der Beschichtungslösung vorhandene Polymeri- wird:
sat, enthält, und daß gegebenenfalls auch die
sat, enthält, und daß gegebenenfalls auch die
wäßrige, die Chloride oder Sulfate enthaltende (a) Aussetzen der Polymerisatlösungsschicht einer
Koagulierflüssigkeit zusätzlich Thioharnstoff in 3° feuchten Atmosphäre mit gesteuerter relativer
einer Menge bis zu 150 g/l enthält. Feuchtigkeit während einer bestimmten Zeit-
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- spanne vor dem Eintauchen der Schicht in Wasser;
zeichnet, daß das anorganische Salz in derKoagu- (b) z be von Wasser oder dnem anderen Njcht_
lierflüssigkeit in einer Menge von 50 bis 450 g/l ver- lösungsmittel für das Polymerisat in einer sorgwendet
wird. 35 fälti eingestellten Menge zu der Polymerisat-
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn- ,ösung) um die polymeriSatlösung in eine kolloide
£!i Mi^ e TemPeratur des Koaguliert»** Dispersion umzuwandeln, jedoch keine Gelierung
30 bis 60°C beträgt. 2U ^TUTsachen;
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