СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ МИКРОПОРИСТОЙ ПАРОПРОНИЦАЕМОЙ ПЛЕНКИ Советский патент 1971 года по МПК D06N3/14 

Известен способ получения микропористой паропроницаемой пленки путем коагуляции но «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. нолиуретанмочевины и 10-30 вес. ч. (из расчета на сухое вещество) водной дисперсии (или коллоидного раствора) катионного полиуретана, содержащего 0,5-2,Qo/o 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 NCO-rpynлы полиуретановых мочевин, на основе высокомолекулярных, в основном линейных, не смешивающихся с водой, полигидроксильных соединений, содержащих концевые ОИ-груипы, имеющих мол. вес от 500 до 5000, или низкомолекулярных диолов и диизоцианатов, содержащих NCO-группы, предконденсат котсрых включает по меньшей мере 0,75 вес. % свободных NCO-rpynn, с последующим удлинением цепи в высокоиолярных водораствсримых растворителях с точкой кипения выше 100°С с водой и/или бифункциональны.м соединением, содержащим реакционноспособные атомы водорода, связанные с атомами азота. В качестве компонента Б используют от 10

до 30 вес. ч. (из расчета на сухое вещество) одного или нескольких высокомолекулярны;;, преимущественно линейных, свободных от NCO-rpynn катионоактивных полиуретано, содержащих от 8 до 30 вес. % уретановых и

от 0,5 до 2,0 вес. % четвертичных аммониевых азотов. Катионные полиуретаны примеи5 ют 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 водорастворимом органическом растворителе с точкой кипения выше 100°С, например в дпметилформамиде. Катионный полиуретан ввоДля получения пленок композицию наносят на пористый или непористый субстрат, например путем намазывания, наливания или продавливания через трафарет. Толщина слоя зависит от желаемой толщины готовой пленки. В большинстве случаев достаточна толщина слоя 0,5-1,5 мм. Пористый субстрат можно выбирать в тех случаях, 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 желаемой структурой поверхности) или покрытые пластмассами, например перфторполиэтиленом, ткани, если желают получить пористые полиуретановые пленки, которые согласно обычным методам обращения должны быть, например, наклеены на пористые субстраты. Покрытие может быть применено для дерева, кожевенного спилка, картона, бумаги, тканых или нетканых текстильных изделий, каменной кладки и металла.. Покрытый раствором пористый или непористый субстрат можно затем подвергнуть действию, предпочтительно движущегося влажного воздуха температурой желательно 10-40 С и с относительной влажностью 69- 99, предпочтительно 80-98%, до тех пор, пока не произойдет желатинизации раствора. В зависимости от толщины слоя в большинстве случаев желатинизация достигается по истечении 1-30 мин. На воздухе для этого требуется приблизительно 1-10 час. При этом не всегда происходит заметное помутнение полиуретанового слоя. Однако наблюдается небольшое 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 2-40/0, т. е. содержание воды составляло свыше 7 вес. %, включая вводимое с полиуретановой дисперсией Б при изготовлении раствора смешанных полиуретанов. Условия желатинизации и необходимое водопоглощение зависят от скорости движения воздуха и влажности его, от применяемых компонентов, их соотношения в смеси и концентрации, от толщины нанесенного слоя. Оптимальные условия для получения пленок с желаемой паропроницаемостью можно определить предварительными испытаниями. Желированную или предпочтительно не желированную на субстрате массу погружают вместе с субстратом в смесь из растворителя и нерастворителя, желательно смесь из диметилформамида и воды, и выщелачивают растворитель предпочтительно в ваннах с уменьшающейся концентрацией растворителя. Это можно осуществлять по известным непрерывным процессам путем передвижения жидкости 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. Полностью 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%-ного раствора полиуретанмочевины в диметилформамиде, имеющего температуру 50°С, хорошо перемешивают с 223 вес. ч. раствора, состоящего из 89,2 вес. ч. 50%-ной водной дисперсии катионного полиуретана и 133,8 вес. ч. диметилформамида. Добавляя 191 вес. ч. диметилформамида, концентрацию раствора доводят до 200/0 (1000 вес. ч. смеси, весовое соотношение полиуретанов 78 :22). Па восемь стеклянных плит из этого раствора наносят путем продавливания через трафарет пленки толщиной 1,3 мм и сразу же без желатинизации вводят их в смеси из воы и диметилформамида с различными соотошениями компонентов (I ванна) и по истеении 10 мин - в воду {II ванна) и оставлят в ней в течение 20 мин. Далее пять раз тжимают с промежуточным пропитыванием одой и подсушивают при 65°С. В табл. 1 приведена паропроницаемость поученных пленок.

Таблица 1

Таблица 2

Опыт повторяют на 7 стеклянных плитах, но в качестве II ванны по истечении 10 мин применяют 10%-ный раствор диметилформамида в воде (10 мин) и в качестве III ванны- воду (20 мин).

В табл. 2 приведена наропроницаемость полученных пленок.

Предмет изобретения

Способ получения микропористой паропро ницаемой пленки .путем коагуляции по «мо1 крому методу растворов смеси полиуретанов отличающийся тем, что, с целью повышени : физико-механических и гигиенических свойств применяют смесь 90-70 вес. ч. полиуретан мочевины и 10-30 вес. ч. (из расчета на су хое вещество) водной дисперсии (или кол лоидного раствора) катионного полиуретана содержащего 0,5-2,0о/о четвертичных аммо ниевых азотов.