Способ получения микропористой паропроницаемой пленки

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК ПАТЕНТУ Союз Советских Социалистических Республик8387/23-5) МПК 0 06 п 3/14Ф 53031 17 ц/39 б,Комитет по делаю изобретений и открыти при Совете Министрое СССРДК 678.664(088,8) юллетень а 3 та опубликования описания 17.1.1972 Авторыизобретения Иностранцы о Цорн, Харальд Эртель и Дитер Дитерих(Федеративная Республика Германии) Иностранная фирма фарбенфабрикен Байер АГЗаявител ОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОПОРИСТОЙ ПАРОПРОНИЦАЕМОЙ ПЛЕНКИЗависимый от патентааявлено 17,Л 1.1968 (Мриоритет 22.И 1.19 б 7ФРГпубликовано 19.Х.1971 Известен способ получения микропористой паропроницаемой пленки путем коагуляции по мокрому методу растворов полиэфируретанов с другими полимерами (полиамидами, полиэфируретанами), различающихся скоростью отверждения.Предлагаемый способ отличается от известного тем, что в качестве смеси полиуретанов используют смесь из 90 - 70 вес. ч. полиуретанмочевины и 10 - 30 вес, ч. (из расчета на сухое вещество) водной дисперсии (или коллоидного раствора) катионного полиуретана, содержащего 0,5 - 2,0% четвертичных аммониевых азотов. Это значительно улучшает физико-механические и гигиенические свойства пленок,В качестве композиции используют смесь полиуретанов, состоящую по меньшей мере из двух различных компонентов (А и Б).Компонент А представляет собой от 90 до 70 вес. ч. (из расчета на сухое вещество) одной или нескольких свободных от ХСО-группы полиуретановых мочевин, на основе высокомолекулярных, в основном линейных, не смешивающихся с водой, полигидроксильных соединений, содержащих концевые ОН-группы, имеющих мол. вес от 500 до 5000, или низкомолекулярных диолов и диизоцианатов, содержащих ХСО-группы, предкондепсат котрых включает по меньшей мере 0,75 вес, свободных КСО-групп, с последующим удлинением цепи в высокополярных водораствримых растворителях с точкой кипения выше 100 С с водой и/или бифункциональным содинением, содержащим реакционноспособные атомы водорода, связанные с атомами азот .В качестве компонента Б используют от 1 до 30 вес. ч. (из расчета на сухое вещество) одного или нескольких высокомолекулярны., преимущественно линейных, свободных т ЕСО-групп катионоактивных полиуретано , содержащих от 8 до 30 вес. % уретановых от 0,5 до 2,0 вес. % четвертичных аммонивых азотов. Катионные полиуретаны применют в виде водной дисперсии или коллоидного раствора, причем концентрация дисперсии или раствора настолько высока, что количество воды в ней ниже 7 вес. %.Полиуретанмочевину растворяют в вод- растворимом органическом растворителе с точкой кипения выше 100 С, например в д- метилформамиде. Катионный полиуретан ввдят в виде концентрированной (более 60%) водной дисперсии (или коллоидного раствора) в предварительно подготовленный 2 б+ 30%-ный раствор полиуретанмочевины.5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Для получения пленок композицию наносятна пористый или непористый субстрат, например путем намазывания, наливания илипродавливания через трафарет, Толщина слоязависит от желаемой толщины готовой пленки. В большинстве случаев достаточна толщина слоя 0,5 - 1,5 мм.Пористыи субстрат можно выбирать в техслучаях, если он непосредственно должен покрываться полиуретановой массой. В качестве пористых субстратов применяют ткани,трикотаж, нетканые материалы и т, д.В качестве непористого субстрата используют, например, стеклянные плиты, металлические ленты (в случае надобности с желаемойструктурой поверхности) или покрытые пластмассами, например перфторполиэтиленом, ткани, если желают получить пористые полиуретановые пленки, которые согласно обычнымметодам обращения должны быть, например,наклеены на пористые субстраты. Покрытиеможет быть применено для дерева, кожевенного спилка, картона, бумаги, тканых или нетканых текстильных изделий, каменной клад, ки и металла,Покрытый раствором пористый или непористый субстрат можно затем подвергнутьдействию, предпочтительно движущегосявлажного воздуха температурой желательно10 - 40 С и с относительной влажностью 69 -99, предпочтительно 80 - 98, до тех пор, покане произойдет желатинизации раствора. В зависимости от толщины слоя в большинствеслучаев желатинизация достигается по истечении 1 - 30 мин. На воздухе для этого требуется приблизительно 1 - 10 час. При этомне всегда происходит заметное помутнениеполиуретанового слоя. Однако наблюдаетсянебольшое затвердевание, т, е. текучесть сильно уменьшается и часть растворителя выделяется. В этом состоянии влагопоглощение небольшое.Условия желатинизации выбирают так, чтобы влагопоглощение раствора смешанных полиуретанов было равно 2 - 40 т. е. содержание воды составляло свыше 7 вес, Явключая вводимое с полиуретановой дисперсиейБ при изготовлении раствора смешанных полиуретанов. Условия желатинизации и необходимое водопоглощение зависят от скоростидвижения воздуха и влажности его, от применяемых компонентов, их соотношения в смесии концентрации, от толщины нанесенногослоя. Оптимальные условия для полученияпленок с желаемой паропроницаемостьюможно определить предварительными испытаниями.Желированную или предпочтительно не желированную на субстрате массу погружаютвместе с субстратом в смесь из растворителяи нерастворителя, желательно смесь из диметилформамида и воды, и выщелачивают растворитель предпочтительно в ваннах с уменьш ающейся концентрацией растворителя. Зто можно осуществлять по известным непрерывным процессам путем передвижения жидкосги ванны, неоднократной замены ванн и отжимания достаточно затвердевшей пленки. В зависимости от необходимости пленка может быть получена на субстрате или как таковая. Для изготовления пористой пленки раствор смешанных полиуретанов желируют и коагулируют на непористом субстрате. Время желирования в первой ванне составляет по меньшей мере 1 мин. Соотношение нерастворителя, в частности воды, и растворителя в первых ваннах составляет от 95; 5 до 5: 95 ч, предпочтительно от 50: 50 до 20: 80. Вместо воды можно применять и другие нерастворители, не вызывающие существенного набухания полиуретана, например метанол, этанол и др.Г 1 олностью коагулированную и освобожденную от растворителей пленку обезвоживают, например, высушиванием, Температура сушки должна быть ниже температуры размягчения полиуретановой пленки, целесообразно применять температуру 20 - 100"С, лучше 50 - 70 С, и движущийся воздух, или более низкие температуры и уменьшенное давление.Полученные согласно предлагаемому способу пленки, фольги или покровные слои для улучшения их внешнего вида можно подвергнуть окончательной обработке, Отдельные стадии процесса от нанесения раствора до сушки пленки выгодно осуществлять непрерывно. Полученные пленки пригодны в качестве искусственной кожи для обуви, обивочных целей, чемоданов, сумок и других изделий или покрышек. Пример. 586 вес. ч. 26,6/о-ного раствора пол иуретанмочевины в диметилформ амиде, имеющего температуру 50 С, хорошо перемешивают с 223 вес. ч. раствора, состоящего из 89,2 вес. ч. 50 оо-ной водной дисперсии катион- ного полиуретана и 133,8 вес. ч. диметилформамида. Добавляя 191 вес. ч. диметилформамида, концентрацию раствора доводят до 200/О (1000 вес. ч. смеси, весовое соотношение полиуретанов 78; 22).На восемь стеклянных плит из этого раствора наносят путем продавливания через трафарет пленки толщиной 1,3 мл и сразу же без желатинизации вводят их в смеси из воды и диметилформамида с различными соотношениями компонентов (1 ванна) и по истечении 10 мин - в воду (11 ванна) и оставляют в ней в течение 20 лин. Далее пять раз отжимают с промежуточным пропитыванием водой и подсушивают при 65 С.В табл. 1 приведена паропроницаемость полученных пленок,3,9 2,3 4,4 2,6 8,4 7,8 21,0 20 30 40 50 60 70 80 10 Опыт повторяют на 7 стеклянных плитах, но в качестве 11 ванны по истечении 10 мин применяют 10% -ный раствор диметилформамида в воде (10 мин) и в качестве 111 ванны - воду (20 мин).В табл. 2 приведена паропроницаемость полученных пленок. Составитель В. ОстровскийРедактор Л, Ушакова Техред Л, Куклина Корректор Л, Бадылама Заказ 3534/15 Изд.1461 Тираж 473 Подписное ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Мичистрсв СССР Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 0 20 30 40 50 60 70 80 0,6 3,0 2,2 3,3 4,2 5,3 34 12,3 Предмет изобретенияСпособ получения микропористой паропро 15 ницаемой пленки путем коагуляции по мокрому методу растворов смеси полиуретанов отличающийся тем, что, с целью повьппени физико-механических и гигиенических свойств применяют смесь 90 - 70 вес, ч. полиуретан 20 мочевины и 10 - 30 вес. ч. (из расчета на сухое вещество) водной дисперсии (или кол лоидного раствора) катионного полиуретана содержащего 0,5 - 2,0% четвертичных аммо ниевых азотов.