Способ получения пористого материала

 

((i) 497782

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

Т

1 (61) Дополнительный к патенту (51) М. Кл. D 06п 3/14

В 32b 5/18

В 32b 5/22 (22) Заявлено 27,06.73 (21) 1940951/1968315/

/23-5 (32) Приоритет 27.06.72 (31) P 2231411.0 (ЗЗ) ФРГ

Опубликовано 30.12.75. Бюллетень Ме 48

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 678.029.5:

:675 (088.8) ло делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 05.04.76 (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Пауль И. Бокс, Юрген Граммель и Херманн Ноймайер (ФРГ) Иностранная фирма

«Байер АГ» (ФРГ) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПОРИСТОГО МАТЕРИАЛА

Изобретение относится к производству пластмасс, а именно к способам получения многослойного пористого материала типа искусственной кожи.

Известен способ получения многослойного 5 пористого материала типа искусственной кожи путем нанесения на подложку вспененного состава из смеси дисперсии полиуретана, поверхностно-активных веществ, загустителя и других целевых добавок. Этот способ не поз- 10 воляет получать материал с мелко-пористой структурой, высокими физико-механическими свойствами.

С целью устранения указанных недостатков предложено использовать водную диспер- 15 сию полиуретана, содержащего на 100 г 3—

40 миллиэквивалентов =N — +, — СОΠ—, — SO3— или — RO — P — Π— групп, с концентрацией 45— !! 20

62 вес. о/,, вязкостью 10 — 70 сек и диаметром частиц 0,05 — 1,0 мкм.

Вспененный состав на основе полиуретано- 25 вой дисперсии наносят на волокнистые материалы или антиадгезионные подложки (с последующим дублированием с волокнистой основой), затем подвергают термообработке.

Во вспененный состав вводят (вес. %) 1 — 30

10 поверхностно-активного вещества — вспенивателя, 0 — 100 неорганического наполнителя, 0,1 — 10 загустителя, 0 — 30 сшивающего агента.

Полученные вспененные покрытия и пленки из данного состава характеризуются весом

20 — 200 г/м и прочностью на разрыв не менее 40 кг/см .

Стабильную мелкопористую пену получают известным ударным вспениванием (с введением воздуха) с удельным весом 400 — 900 г/л.

Полиуретановые дисперсии получают известными способами.

По предложенному способу используют полиэфирные полиуретаны, сложная полиэфирная компонента которых построена из адипиновой кислоты и/или фталевой кислоты и одного или нескольких следующих гликолей; этиленгликоль„ пропиленгликоль, 1,3-бутиленгликоль, 1,4-бутиленгликоль, 1,6-гександиол и неопентилгликоль.

Пригодны также поликапролактоновые полиэфиры и поликарбонаты, например, на основе три- и тетраэтиленгликоля и 1,б-гександиола.

К этим высокомолекулярным многоатомным спиртам могут добавляться частично также низкомолекулярные двухатомные спирты (диолы, как например этиленгликоль, 1,4-бутандиол, 1,6-гександиол, 1,2-пропиленгликоль и так далее) .

497782

Предпочтительными диизоцианатами являются 1,6-гексаметилендиизоцианат, 1,11-ундекаметилендиизоцианат, 1-изоцианато-3,3,5-триметил-5-изоцианатометилциклогексан, изомеры толуилендиизоцианата, а также 4,4- или

2,4-дифенилметандиизоцианат.

В качестве средства для удлинения цепи прежде всего принимают во внимание низкомолекулярные соединения по меньшей мере с одним атомом водорода, реагирующим с изоцианатными группами, прежде всего гликоли и диамины, которые имеют способную к образованию ионов группу или уже готовую образовавшуюся ионную группу в молекуле. Особенно предпочтительны средства удлинения цепи, например соли аммония и щелочных металлов àлифатических и ароматических диаминокарбоновых кислот и диамино-сульфокислот, нейтрализованные с помощью щелочей открытоцепные продукты внутренних ангидридов гидроксикарбоновых кислот и гидроксисульфокислот с алифатическими дипервичными диаминами, а также гликоли и диамины, которые имеют третичную азотную группу, способную образовывать соль, или также карбоксильную группу в молекуле. Примерами этих предпочтительных средств для удлинения цепи являются лизинат калия, соли щелочных металлов и аммония N- (а -аминоалкил) -а-аминоалкансульфокислот и карбоновых кислот, а также Х-метилдиэтанол-амина, N-метил-бис- (3-аминопропил) -амина и 2,2-диметилолпропионовой кислоты.

Для получения вспененного состава используют:

А г е н т с ш и в а н и я: метилолированные мочевино-, мочевино-конденсационные- и меламино-продукты, а также формальдегид.

Агент в спек ив а н и я: сульфаты жирных спиртов и/или оксиалкилированные алкилфенолы и/или мыла ненасыщенных и/или насыщенных жирных кислот, предпочтительно примерно в 30 /<>-ных водных растворах.

Неорганические наполнители: мел, тальк, каолин, гидрат окиси алюминия.

А r е н т с г у щ е н и я: метилцеллюлозы натрия, щелочные соли полиакриловых кислот, альгинаты, поливиниловые спирты или смеси их, предпочтительно в водных растворах.

Способная наноситься кистью жидкая пена, приготовленная по способу ударного вспенивания из таких паст, образуется путем перемешивания количества воздуха до удельного веса примерно 400 — 900 г/л.

Один вариант этого способа состоит в том, что водную компактную пену, прежде всего, наносят на отделяемую основу и высушивают.

По второму варианту на высушенную пленку из пены наносят растворенную и диспергированную полимерную покровную массу, предпочтительно органический раствор полиуретана или водную полиуретановую дисперсию, снова высушивают и опять получают многослойный материал из гомогенного износостой5

65 кого полимерного слоя и открыто-ячеистого вспененного слоя с такими же свойствами, как и выше.

Можно также микропористую или гомогенную пленку, уже усиленную, помещенную, например, на ленту, предпочтительно пленку из полиуретана, покрывать водной компактной пеной и эчу пену на предварительно усиленной микропористой или гомогенной пленке из искусственного материала высушивать, благодаря чему снова образуется хороший в употреблении двухслойный материал с износостойкой поверхностью и стабилизирующим слоем из полиуретановой компактной пены.

В случае всех вариантов можно многослойный материал тотчас после извлечения из сушильного канала отделять от отделяемой основы и наматывать или, однако, также оставлять на ней.

Таким образом полученный двухслойный материал можно в дальнейшем этапе работы объединять с текстильными плоскими образованиями всех видов благодаря процессу каширования. Это можно осуществлять, например. следующим образом.

Водный или содержащий растворитель состав для каширования по обычному на практике способу наносится либо на текстильный субстрат, либо на сторону с пеной двухслойного материала, благодаря чему текстильный материал объединяется с двухслойным материалом.

Один вариант приготовления трехслойного материала из износостойкой поверхности, слоя из полиуретановой компактной пены и текстильного субстрата состоит в том, что компактную пену сначала наносят на текстильный субстрат и высушивают. Этот двухслойный материал нового вида может пускаться в обращение и транспортироваться. На слой из полиуретановой компактной пены материала можно в другой момент времени снова нанести износостойкий покровный слой из органического полимерного раствора или водной полимерной дисперсии, предпочтительно из органических полиуретановых растворов или водных полиуретановых дисперсий, благодаря чему после высушивания снова образуется трехслойный материал.

Изобретение иллюстрируют следующие примеры, Пример 1. Свободнонесущая пленка из компактной полиуретанолатексной пены.

Пена состоит из 639 вес. ч. ПУ-дисперсии и

15 вес. ч. стабилизатора пены.

Смесь состоит из 63 вес. / натриевой соли сульфокислот жирного ряда, 5 / простого полиэфира из 1 моля олеинового спирта и

20 молей этиленоксида, 5 / простого полиэфира из 1 моля п-изононилфенола и 10 молей этиленоксида, 4 / парафина, 3 / NaC1, 20 /

Н„О, 50 вес. ч. мела, 30 вес. ч. 2 / -ного водного раствора Na-метилцеллюлозы.

Эта паста регулируется с помощью прибора для ударного вспенивания до удельного веса

497782

Предмет изобретения

Составитель В. Островский

Техред E. Подурушина

Редактор В. Левятов

Корректор Е. Хмелева

Заказ 400/!7 Изд. Х 2107 Тираж 529 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

5 примерно 600 — 700 г/л. Образующаяся пена имеет открытые ячейки со средней величиной пор 150 — 180 мкм и можно тонкими слоями

0,3 — 3,0 мм в устройстве для нанесения покрытия наносить ее раклей на силиконизированный носитель. После высушивания в канале для сушки (3 мин при 160 С) и охлаждения до комнатной температуры получают мелкопористый слой из пены, который отделяют от отделяемого слоя и наматывают.

Пример 2. Многослойный материал из хлопковой ткани и компактной пены.

Описанная в примере 1 паста из пены в устройстве для нанесения покрытия с толщиной слоя 10 мм наносят раклей на нешероховатую сторону материала из хлопка. Покрытый материал затем высушивают в сушильном канале при таких же условиях, как и в примере 1.

Пример 3. Многослойный материал из тонкослойного покрытия ПВХ и компактной пены.

Наносят раствор ПВХ раклей на тонкую отделяемую бумагу и превращают в гель в сушильном канале. Без отрыва пленки от отделяемой основы наносят раклей ударную пену полиуретановой дисперсии с толщиной слоя

0,7 мм, приготовленную по следующему рецепту (в вес. ч.):

Полиуретановая дисперсия (продукт Н) 590

30% -ный раствор Na-соли сульфонированного парафина 15

Гидр ат окиси алюминия

А1 0з. 10 Н О 150

55%-ный водный раствор гексаметилгексамез илолмеламина

Поливинилпирролидон

Затем материал высушивают 2 мин в сушильном канале при 150 С. Пленку с тонким покрытием из пены после охлаждения отделяют от бумаги и наматывают.

Пример 4. Многослойный материал из полиуретанового покрывного слоя и компактной пены.

Описанную в примере 3 ударную пену с тол5 щиной слоя 0,6 мм наносят на водоустойчивую отделяемую основу. Затем пену высушивают в сушильном канале при 160 в течение

2 — 3 мин. После этого без удаления пены с отделяемой основы наносят промазкой пиг10 ментированный 25 -ный раствор полиуретана в ДМФ/МЭК (диметилформамид/метилэтилкетон). Затем высушивают в течение 2—

3 мин при 90 — 140 С. После этого слой покрытия охлаждают, удаляют с отделяемой под15 ложки.

Изобретение может быть проиллюстрировано любым примером при использовании вспененного состава на основе ионной дисперсии полиуретана, характеризующейся отмеченны20 ми в формуле изобретения признаками.

Способ получения пористого материала типа искусственной кожи путем нанесения на подложку вспененного состава из смеси дисперсии полиуретана, поверхностно-активного

30 вещества, загустителя и других целевых добавок с последующей термообработкой, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью получения материала с мелкой пористой структурой, улучшения внешнего вида и повышения физи35 ко-механических и эксплуатационных свойств материала, используют дисперсию полиуретана, содержащего на 100 г 3 — 40 миллиэквивалентов ==N — +, — СОΠ—, — SO> — или — RO— — Р— Π— групп с концентрацией 45 — 62 вес. %, 4,0

О вязкостью 10 — 70 сек и диаметром частиц

0,05 — 1,0 мкм.