DE1469563B - Verfahren zur Herstellung von lederartigem, dampfdurchlässigem, gleichmäßig mikroporösem Bahnmaterial - Google Patents
Verfahren zur Herstellung von lederartigem, dampfdurchlässigem, gleichmäßig mikroporösem BahnmaterialInfo
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■ ■ 1 ' 2
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung gen kolloidalen Zustandes der Dispersion zuzusetzen-■vöh
lederartigem, dampfdurchlässigem, gleichmäßig den Menge an Nichtlösungsmittel bei Verwendung
mikroporösem Bahnmaterial in Form von impräg- von Polyurethanen oder Vinylchloridpolymerisaten
nierten porösen Faserstoff bahnen, Überzügen auf nur um wenige Prozent oder unter Umständen um noch
porösen Faserstoff bahnen oder von selbsttragenden 5 geringere Beträge voneinander unterscheiden.
Folien durch Tränken oder Beschichten des porösen Eine Verbesserung des Verfahrens der USA.-Patent-Trägers oder Beschichten eines undurchlässigen Trä- schrift 3 100 721 ist in den bekanntgemachten Untergers bei mindestens Raumtemperatur mit einer Poly- lagen des belgischen Patents 626 816 beschrieben, merisatlösung, die ein mit dem Lösungsmittel misch- Hiernach wird ein lederartiges, dampfdurchlässiges, bares Nichtlösungsmittel für das Polymerisat bzw. für io gleichmäßig mikroporöses Bahnmaterial in Form von die Polymerisate in einer Menge von 50 bis 95 Ge- imprägnierten porösen Faserstoffbahnen, Überzügen wichtsprozent derjenigen Menge enthält, die erforder- auf porösen Faserstoffbahnen oder von selbsttragenlich wäre, um den Polymerisatbestandteil bei der den Folien hergestellt, indem ein Träger mit einer PoIy-Tränkungs- bzw. Beschichtungstemperatur zur Gel- merisatlösung getränkt oder beschichtet wird, die ein bildung zu bringen, Koagulieren des Polymerisats 15 mit dem Lösungsmittel mischbares Nichtlösungsmittel durch Behandeln des getränkten bzw. beschichteten für das Polymerisat bzw. für die Polymerisate in einer Trägers mit einer ein Nichtlösungsmittel für das Poly- Menge von 50 bis 95 Gewichtsprozent derjenigen merisat enthaltenden Flüssigkeit, Entfernen des Lör Menge enthält, die erforderlich wäre, um den PoIysungsmittels durch Auswaschen, wobei der Polymeri- merisatbestandteil bei der Tränkungs- bzw. Beschichsatbestandteil in koaguliertem Zustande gehalten wird, 20 tungstemperatur zur Gelbildung zu bringen, dann und anschließendes Entfernen des Nichtlösungsmittels, wird das Polymerisat koaguliert, das Lösungsmittel wobei das Polymerisat bzw, Polymerisatgemisch so durch Auswaschen entfernt, wobei der Polymerisatausgewählt ist, daß es während der auf das Koagulieren bestandteil in koaguliertem Zustande gehalten wird, folgenden Verfahrensschritte eine maximale elastische und anschließend das Nichtlösungsmittel entfernt, Verformungsfestigkeit von mindestens 7 kg/cm2 auf- 25 wobei das Polymerisat bzw. Polymerisatgemisch so weist, und gegebenenfalls zur Gewinnung einer träger- ausgewählt ist, daß es während der auf das Koagulieren losen Folie Abziehen der Beschichtung von dem un- folgenden Verfahrensschritte eine maximale elastidurchlässigen Träger. sehe Verformungsfestigkeit von mindestens 7 kg/cm2
Folien durch Tränken oder Beschichten des porösen Eine Verbesserung des Verfahrens der USA.-Patent-Trägers oder Beschichten eines undurchlässigen Trä- schrift 3 100 721 ist in den bekanntgemachten Untergers bei mindestens Raumtemperatur mit einer Poly- lagen des belgischen Patents 626 816 beschrieben, merisatlösung, die ein mit dem Lösungsmittel misch- Hiernach wird ein lederartiges, dampfdurchlässiges, bares Nichtlösungsmittel für das Polymerisat bzw. für io gleichmäßig mikroporöses Bahnmaterial in Form von die Polymerisate in einer Menge von 50 bis 95 Ge- imprägnierten porösen Faserstoffbahnen, Überzügen wichtsprozent derjenigen Menge enthält, die erforder- auf porösen Faserstoffbahnen oder von selbsttragenlich wäre, um den Polymerisatbestandteil bei der den Folien hergestellt, indem ein Träger mit einer PoIy-Tränkungs- bzw. Beschichtungstemperatur zur Gel- merisatlösung getränkt oder beschichtet wird, die ein bildung zu bringen, Koagulieren des Polymerisats 15 mit dem Lösungsmittel mischbares Nichtlösungsmittel durch Behandeln des getränkten bzw. beschichteten für das Polymerisat bzw. für die Polymerisate in einer Trägers mit einer ein Nichtlösungsmittel für das Poly- Menge von 50 bis 95 Gewichtsprozent derjenigen merisat enthaltenden Flüssigkeit, Entfernen des Lör Menge enthält, die erforderlich wäre, um den PoIysungsmittels durch Auswaschen, wobei der Polymeri- merisatbestandteil bei der Tränkungs- bzw. Beschichsatbestandteil in koaguliertem Zustande gehalten wird, 20 tungstemperatur zur Gelbildung zu bringen, dann und anschließendes Entfernen des Nichtlösungsmittels, wird das Polymerisat koaguliert, das Lösungsmittel wobei das Polymerisat bzw, Polymerisatgemisch so durch Auswaschen entfernt, wobei der Polymerisatausgewählt ist, daß es während der auf das Koagulieren bestandteil in koaguliertem Zustande gehalten wird, folgenden Verfahrensschritte eine maximale elastische und anschließend das Nichtlösungsmittel entfernt, Verformungsfestigkeit von mindestens 7 kg/cm2 auf- 25 wobei das Polymerisat bzw. Polymerisatgemisch so weist, und gegebenenfalls zur Gewinnung einer träger- ausgewählt ist, daß es während der auf das Koagulieren losen Folie Abziehen der Beschichtung von dem un- folgenden Verfahrensschritte eine maximale elastidurchlässigen Träger. sehe Verformungsfestigkeit von mindestens 7 kg/cm2
Ein Verfahren zur Herstellung von mikroporösem aufweist, worauf gegebenenfalls der Belag von dem
Bahnmaterial ist in der USA.-Patentschrift 3 100 721 30 Träger abgezogen wird.
beschrieben. Nach diesem Verfahren wird eine Lösung — Gemäß den bekanntgemachten Unterlagen dieses
eines Polymerisats hergestellt, zu der Lösung ein mit belgischen Patents werden die Beschichtung oder
dem Lösungsmittel mischbares Nichtlösungsmittel Tränkung des Trägers und die Koagulation normalerfür
das Polymerisat zugesetzt, bis sich eine kolloidale weise bei Raumtemperatur durchgeführt. Als Ab-Polymerisatdispersion
mit einer Viskosität von mehr 35 änderung des Verfahrens wird die Möglichkeit in Beals
1 Poise bildet, ein Träger mit der Polymerisatdi- tracht gezogen, die Koagulation bei einer höheren
spersion beschichtet, der beschichtete Träger in einem Temperatur, z. B. bei 50° C durchzuführen. Gemäß
mit dem Lösungsmittel mischbaren Nichtlösungsmittel Beispiel 1 des Patents erfolgt die Beschichtung des
behandelt, wobei das Polymerisat durch Hineindiffun- Trägers bei 21° C und die Koagulation bei 27° C. Es
dieren des Nichtlösungsmittels in die kolloidale Di- 40 ist somit eigentlich nur das Gegenteil von der Lehre
spersion des Polymerisats koaguliert wird, das Lösungs- der vorliegenden Erfindung zu entnehmen,
mittel aus dem koagulierten Polymerisat mit dem Gemäß den bekanntgemachten Unterlagen des bel-Nichtlösungsmittel ausgewaschen und das Nicht- gischen Patents 624 250 wird dampfdurchlässiges lösungsmittel durch Verdunsten von dem koagulierten mikroporöses Bahnmaterial hergestellt, indem man Polymerisat entfernt. 45 zunächst eine Polymerisatlösung in einem organischen
mittel aus dem koagulierten Polymerisat mit dem Gemäß den bekanntgemachten Unterlagen des bel-Nichtlösungsmittel ausgewaschen und das Nicht- gischen Patents 624 250 wird dampfdurchlässiges lösungsmittel durch Verdunsten von dem koagulierten mikroporöses Bahnmaterial hergestellt, indem man Polymerisat entfernt. 45 zunächst eine Polymerisatlösung in einem organischen
Gemäß dieser USA.-Patentschrift kann jedes Poly- Lösungsmittel bis zur Bildung eines Gels mit einem
merisat verwendet werden, das während des Entfernens mindestens teilweise mit dem organischen Lösungsdes
Lösungsmittels und des Nichtlösungsmittels eine mittel mischbaren Nichtlösungsmittel für das Polymaximale
elastische Verformungsfestigkeit von min- merisat versetzt, die Gelschicht abtrennt, sie auf einen
destens 7 kg/cm2 besitzt. Nach diesem Verfahren er- 50 porösen Träger aufträgt, den mit dem Gel beschichhält
man Erzeugnisse von gleichmäßiger Mikroporosi- teten Träger zwecks vollständiger Koagulation der
tat, ausgezeichnetem Griff und guten Zugfestigkeits- Gelschicht und Auswaschens des organischen Lösungseigenschaften, und das Verfahren ist auf die verschie- mittels mit Nichtlösungsmittel behandelt und den bedensten
Träger und für die verschiedensten Dicken schichteten Träger trocknet. Dabei kann die Beschichder
Erzeugnisse anwendbar. ' 55 tung des Trägers z. B. bei 21°C und die vollständige
Das bekannte Verfahren hat für die großtechnische Koagulation bei 160C erfolgen. Ein Zusammenhang
Durchführung die Nachteile, daß erstens die zunächst mit der vorliegenden Erfindung ist dadurch nicht gehergestellte
kolloidale Dispersion mit einer Viskosität geben. Denn die Koagulation ist im wesentlichen bevon
mehr als 1 Poise, die auf den Träger aufgetragen reits durch die Gelbildung vor dem Auftrag auf den
wird, nicht leicht in die Poren eines Faservlieses ein- 60 Träger erfolgt, so daß sich nicht ableiten läßt, die Koadringen
kann, und daß zweitens bei der Herstellung gulation der Polymerisatlösung durch Herabsetzen der
der kolloidalen Dispersion besondere Vorsichtsmaß- Temperatur des getränkten oder beschichteten Trägers
nahmen getroffen werden müssen, um die anfängliche unter 15° C durchzuführen. Außerdem hat dieses Ver-Polymerisatlösung
genau bis zu einem bestimmten fahren in verstärktem Maße den Nachteil desjenigen
Punkt mit dem Nichtlösungsmittel zu titrieren, der 65 gemäß der USA.-Patentschrift 3 100 721, weil das auf
nicht überschritten werden darf, wenn die Dispersion den faserartigen Träger aufgetragene Gel noch schwenicht
unbrauchbar werden soll, zumal sich das Maxi- rer in die Poren des Faserstoffs eindringen kann als
mum und das Minimum der zur Erzeugung des richti- eine kolloidale Polymerisatdispersion.
3 4
Insoweit bei den bekannten Verfahren eine echte mindestens 7 kg/cm2 und vorzugsweise von etwa 9 bis
Polymerisatlösung verwendet wird, die imstande ist, 21 kg/cm2 aufweisen. Die elastische Verformungs-
in die Poren eines Faserstoffträgers einzudringen festigkeit, die nachstehend auch als »To« bezeichnet
(belgisches Patent 626 816), ergibt sich jedoch für die wird, ist in der USA.-Patentschrift 3 100 721 definiert
fortlaufende Erzeugung von mikroporösem Bahn- 5 und kennzeichnet diejenigen Polymerisate, Polykon-
material der Nachteil, daß die Koagulation des Poly- densate bzw. Gemische derselben, die bei dem erfin-
merisats zu langsam verläuft, wenn ein verhältnis- dungsgemäßen Verfahren verwendet werden können,
mäßig dicker Träger verwendet wird. Bei Anwendung Zunächst wird der 7O-Wert des in Aussicht genom-
dieses Verfahrens auf die fortlaufende Herstellung von menen Polymerisates bestimmt, um sicherzugehen,
mikroporösem Erzeugnissen wird durch die niedrige io daß er über der unteren Grenze liegt. Dann wird ein
Koagulationsgeschwindigkeit nicht nur die Produk- Nichtlösungsmittel ausgewählt, welches den T*0-Wert
tionsgeschwindigkeit begrenzt, sondern es werden bei der Temperatur und unter den Bedingungen, unter
auch sehr große Behälter für das Koagulationsmittel denen das Lösungsmittel aus dem Produkt aüsge-
benötigt. waschen und das Produkt getrocknet wird, nicht unter
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Ver- 15 7 kg/cm2 herabsetzt.
fahre» zur Herstellung von lederartigem, dampf durch- Der Wert T0 wird bestimmt, indem man die Spanlässigem, gleichmäßig mikroporösem Bahmaterial zur nungs-Dehnungs-Kurve einer aus einer Lösung des
Verfügung zu stellen, bei dem einerseits die Nachteile Polymerisates gegossenen, hohlraumfreien Folie in
vermieden werden, die sich bei den bekannten Ver- ein Diagramm einträgt und eine mit dem anfänglichen
fahren aus der hohen Viskosität der zum Beschichten 20 geraden Teil der Spannungs-Dehnungs-Kurve zuverwendeten Polymerisatdispersionen oder Gele er- sammenfallende geradlinige Tangente zieht, die die
geben, und bei dem andererseits die Koagulation des elastische Verformung darstellt. T0 ist derjenige Span-Polymerisats
in dem mit einer Polymerisatlösung ge- nungspunkt, bei dem die gerade Linie sich von der
tränkten Träger oder auf dem mit einer Polymerisat- Spannungs-Dehnungs-Kurve trennt. Diese Spannungslösung beschichteten Träger schneller verläuft, so daß 25 Dehnungs-Werte werden mit dem Instron-Zugfestigdie
Produktionsgeschwindigkeit gesteigert und der keitsprüfgerät bei einer Dehnungsgeschwindigkeit von
Raumbedarf für die Koagulationsanlage erheblich 100 °/0/Min. an einer 12,7 mm breiten rechteckigen
vermindert wird. Probe von etwa 0,25 bis 0,5 mm Dicke und einem
Dies wird bei dem eingangs beschriebenen Verfahren Greifbackenabstand des Prüfgerätes von 25,4 mm be-
erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Tränken 30 stimmt. Als Versuchstemperatur wird hierbei die
oder Beschichten mit der Nichtlösungsmittel enthalten- höchste Temperatur angewandt, der das Polymerisat
den Polymerisatlösung bei 25 bis 65° C und die Koa- beim Auswaschen und Trocknen ausgesetzt wird. Um
gulation durch Behandeln des getränkten oder be- die Wirkung des Nichtlösungsmittels während des
schichteten Trägers mit einem Nichtlösungsmittel für Trocknens zu erkennen, wird der Wert T0 an einer
das Polymerisat bei einer Temperatur unter 15°C 35 hohlraumfreien Probe gemessen, die mit dem Nicht-
durchgeführt wird. lösungsmittel gesättigt ist und mit demselben im Gleich-
Der Ausdruck »Lösungsmittel« bezieht sich hier auf gewicht steht.
eine Flüssigkeit, die das Polymerisat löst, und der Aus- Bei Verwendung von Polymerisaten, deren T0-Wert
druck »Nichtlösungsmittel« bezieht sich auf eine Flüs- sich der obengenannten unteren Grenze nähert, kann
sigkeit, die das Polymerisat nicht löst, aber mit dem 40 es zweckmäßig sein, Vorsichtsmaßregeln zu ergreifen,
Lösungsmittel mischbar ist. z. B. die Wasch- und Trocknungstemperaturen unter
Wenn zur Herstellung der Polymerisatlösung ein genauer Kontrolle zu halten, um übermäßige Tempe-
mit Wasser mischbares Lösungsmittel verwendet wird, raturen zu vermeiden, bei denen das mikroporöse Ge-*
dient als Nichtlösungsmittel vorzugsweise Wasser. füge zusammenfällt.
Für diesen Fall beträgt die Konzentration des Wassers 45 Im Rahmen der Erfindung können sehr verschie-
vorzugsweise 3,8 bis 5 Gewichtsprozent, bezogen auf dene Polymerisate und Polykondensate verwendet
das Gesamtgewicht der Lösung. werden, deren Bereich sich von Vinylpolymerisaten
Der Träger wird mit der vorzugsweise Wasser als und Polyurethanen bis zu Polykondensationsproduk-
Nichtlösungsmittel enthaltenden Polymerisatlösung ten, wie Polyamiden, Polyesteramiden und Polyestern,
bei 25 bis 650C getränkt, und die Koagulation des 50 erstreckt. Viele dieser Polymerisate, Mischpolymeri-
Polymerisats erfolgt dann vorzugsweise durch Ein- sate und Polykondensate sind in der USA.-Patent-
tauchen des getränkten Trägers in ein wäßriges Bad, schrift 3 100 721 beschrieben. Besonders wertvolle
welches auf einer Temperatur von 0 bis 15°C gehalten Polymerisate sind im Sinne der Erfindung Polyure-
wird. Das Lösungsmittel· wird durch Auswaschen mit thane, die entweder für sich allein oder im Gemisch
dem Nichtlösungsmittel und das letztere durch Ver- 55 mit anderen Polymerisaten, besonders mit Vinyl-
dunsten, z. B. durch Trocknen, entfernt. chloridpolymerisaten, verwendet werden können.
In bezug auf die Ausgangsstoffe und Verfahrensbe- Eine im Sinne der Erfindung wertvolle Gruppe von
dingungen (z. B. Polymerisate, Träger und Zusatz- Polyurethanen sind die Polyharnstoffe, d. h. PoIy-
stoffe) ist die Erfindung allgemein auf das Verfahren urethane, die die wiederkehrende Struktureinheit
gemäß der USA.-Patentschrift 3 100 721 anwendbar, 60
gemäß der USA.-Patentschrift 3 100 721 anwendbar, 60
mit Ausnahme der besonderen, nachstehend beschrie- O
benen Abänderungen, die für den durch die Erfindung I Il I
erzielten technischen Fortschritt verantwortlich sind. — N — C — N —
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren können viele
verschiedene Polymerisate und Polykondensate ver- 65 aufweisen. Die Vorpolymerisate für diese Polyurethane
wendet werden; diese müssen aber bei der Temperatur, werden hergestellt, indem man ein oder mehrere PoIy-
bei der das Produkt gewaschen und getrocknet wird, alkylenätherglykole oder Polyester mit endständigen
eine maximale elastische Verformungsfestigkeit von Hydroxylgruppen mit einem molaren Überschuß eines
organischen Diisocyanates vermischt und durch Erhitzen des Gemisches auf etwa 50 bis 100° C ein Vorpolymerisat
mit endständigen NCO-Gruppen erzeugt. Nach einem anderen Verfahren kann man das Diisocyanat
mit einem molaren Überschuß des Polyalkylenätherglykols oder Polyesters umsetzen und das so erhaltene
Produkt dann »kappen«, d. h. mit weiterem Diisocyanat zu einem Vorpolymerisat mit endständigen
NCO-Gruppen umsetzen.
Die bevorzugten Polyurethane sind kettenverlängerte Polyharnstoffe, die aus aliphatischen Polyolsegmenten
bestehen, zu denen die Polyalkylenätherglykole mit C3- bis Cja-Alkylensegmenten und die endständige
Hydroxylgruppen aufweisenden Polyester aus acyclischen Dicarbonsäuren mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen
und Alkylenglykolen mit 3 bis 12 Kohlenstoffatomen gehören. Die bevorzugten, reaktionsfähige Wasserstoffatome
enthaltenden Reaktionsteilnehmer für die Herstellung des Vorpolymerisates sind Polyalkylenätherglykole.
Die vorteilhaftesten Polyglykole besitzen Molekulargewichte von 300 bis 5000, vorzugsweise
von 400 bis 2000; einige von diesen Polyglykolen sind z. B. Polyäthylenätherglykol, Polypropylenätherglykol,
Polytetramethylenätherglykol, Polyhexamethylenätherglykol, Polyoctamethylenätherglykol, Polynonamethylenätherglykol,
Polydecamethylenätherglykol, Polydodecamethylenätherglykol oder Gemische derselben.
Auch Polyglykole, die verschiedene Reste in der Molekülkette enthalten, wie die Verbindung
HO(CH2OC2H4O)nH,
in der η eine ganze Zahl größer als 1 bedeutet, können
verwendet werden.
Die bevorzugten Polyurethane werden mit mindestens einem überwiegenden Anteil an einem aromatischen,
aliphatischen oder cycloaliphatischen Diisocyanat oder Gemischen solcher Diisocyanate hergestellt,
wie Toluylen-2,4-diisocyanat, Toluylen-2,6-diisocyanat, m-Phenylendiisocyanat, Biphenylen-4,4'-diisocyanat,
Methylen-bis-(4-phenylisocyanat), 4-Chlor-l,3-phenylendiisocyanat, Naphthylen-l,5-diisocyanat,
Tetra-methylen-l,4-diisocyanat, Hexamethylen-l,6-diisocyanat, Decamethylen-l^O-diisocyanat,
' Cyclohexylen-l^-diisocyanat, Methylen-bis-(4-cyclohexylisocyanat)
oder Tetrahydronaphthylendiisocyanat. Arylendiisocyanate, bei denen die Isocyanatgruppen
an einen aromatischen Ring gebunden sind, werden bevorzugt, da sie reaktionsfähiger sind
als Alkylendiisocyanate. ,
An Stelle der Polyalkylenätherglykole oder zusammen mit denselben können Polyester verwendet werden,,
besonders diejenigen, die durch Umsetzung von Säuren, Estern oder Säurehalogeniden mit Glykolen erhalten
werden. Geeignete Glykole sind Polyalkylenglykole, wie Methylen-, Äthylen-, Propylen-, Tetramethylen-,
Decamethylenglykol, substituierte PoIyalkylenglykole, wie 2,2-Dimethylpropandiol-l,3, cyclische
Glykole, wie Cyclohexandiol, oder aromatische Glykole, wie Xylylenglykol. Wenn es auf die maximale
Biegsamkeit des Erzeugnisses und auf die Herstellung mikroporöser Erzeugnisse ankommt, werden aliphatische
Glykole bevorzugt. Diese Glykole werden mit aliphatischen, cycloaliphatischen oder aromatischen
Dicarbonsäuren, niederen Alkylestern oder esterbildenden Derivaten derselben zu Polyestern von verhältnismäßig
niedrigem Molekulargewicht umgesetzt, die vorzugsweise unter etwa 70° C schmelzen und Molekulargewichte
besitzen, wie sie oben für die Polyalkylenätherglykole angegeben sind. Dicarbonsäuren
zur Herstellung dieser Polyester sind Bernsteinsäure, Adipinsäure, Korksäure, Sebacinsäure, Terephthalsäure
oder Hexahydroterephthalsäure sowie die alkyl- und halogensubstituierten Derivate dieser Säuren.
Als Kettenverlängerungsmittel für die bevorzugten Polyurethane wird Hydrazin bevorzugt; es können jedoch
auch Diamine mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen (einschließlich der cycloaliphatischen Diamine), wie
Äthylendiamin, Hexamethylendiamin, Dimethylpiperazin und 1,4-Diaminopiperazin, für sich allein oder im
Gemisch mit Hydrazin verwendet werden.
Ein besonders bevorzugtes Kettenverlängerungsmittel, mit dem sich ein mikroporöses Polyurethanprodukt
von verbesserter Anfärbbarkeit, verbessertem Farbzurückhaltungsvermögen und verbesserter Widerstandsfähigkeit
gegen Ausbleichen herstellen läßt und welches sich mit dem endständige Isocyanatgruppen
aufweisenden Vorpolymerisat umsetzen läßt, besitzt die allgemeine Formel
NH2-R-N-R-NH2
in der R eine Alkylgruppe mit.1 bis 4 Kohlenstoffatomen
(d. h. eine Methyl-, Äthyl-, Propyl- oder Butylgruppe) bedeutet. Bei der bevorzugten Verbindung
ist der unter dem mittleren Stickstoffatom stehende Rest R eine Methylgruppe, und die anderen
beiden Reste R sind Propyl gruppen. Diese Verbindung ist also N-Methylammo-bis-propylamin.
""Dieses Kettenverlängerungsmittel braucht nicht vollständig aus der Verbindung mit der obigen Strukturformel
zu bestehen. Gewöhnlich ist es am günstigsten, ein Gemisch aus einem geringeren Anteil, vorzugsweise
etwa 5 bis 30 Molprozent, des obigen bevorzugten Kettenverlängerungsmittels mit einem größeren
Anteil, etwa 95 bis 70 Molprozent, einer anderen Verbindung zu verwenden, bei der zwei reaktionsfähige
Wasserstoffatome an Aminostickstoffatome gebunden sind, vorzugsweise Hydrazin. Andere als Kettenverlängerungsmittel
verwendbare Verbindungen, die zusammen mit der bevorzugten Verbindung verwendet werden können, sind monosubstituierte Hydrazine,*
Dimethylpiperazin, 4 -Methyl - m - phenylendiamin, m - Phenylendiamin, 4,4'- Diaminodiphenylmethan,
1,4-Diaminopiperazin, Äthylendiamin und Gemische derselben.
Mit mehr als 5 Molprozent des bevorzugten Kettenverlängerungsmittels
hergestellte Polyurethane zeigen im allgemeinen die stärkste Verbesserung hinsichtlich
des Farbzurückhaltungsvermögens und der Anfärbbarkeit. Mehr als etwa 20 bis 30 Molprozent des bevorzugten
Kettenverlängerungsmittels führen nur noch
zu verhältnismäßig geringen weiteren Verbesserungen in der Farbtiefe und im Farbzurückhaltungsvermögen
und werden daher aus wirtschaftlichen Gründen gewöhnlich nicht bevorzugt. Die besten Ergebnisse erhält
man mit etwa 10 bis 30 Molprozent des wesentlichen Kettenverlängerungsmittels; ein besonders bevorzugtes
Kettenverlängerungsmittel, welches ausgezeichnete Ergebnisse liefert, besteht zu 80 Molprozent
aus Hydrazin und zu 20 Molprozent aus N-Methylamino-bis-propylamin.
Zur Herstellung der mikroporösen Flächengcbilde können auch Gemische aus mindestens einem Vinylpolymerisat
und einem Polyurethan verwendet werden. Solche Gemische, die als Vinylpolymcrisat Vorzugs-
7 8
weise Polyvinylchlorid enthalten, können von 1 oder Temperatur der Lösung ab; je höher die Temperatur
2 bis etwa 5O°/o Polyvinylchlorid enthalten. Vorzugs- der Lösung ist, desto mehr Nichtlösungsmittel kann
weise enthalten solche Gemische mindestens etwa die Polymerisatlösung enthalten.
50 Gewichtsprozent Polyurethan. Je höher die Konzentration der Polymerisatlösung
Das zur Herstellung der Polymerisatlösung ver- 5 an Nichtlösungsmittel ist, desto schneller koaguliert
wendete Lösungsmittel richtet sich weitgehend nach das Polymerisat bei einer tiefen Temperatur. Um eine
dem jeweiligen Polymerisat bzw. Polykondensat und sehr rasche Tieftemperaturkoagulation zu erzielen, ist
den Nichtlösungsmitteln. Das Lösungsmittel soll gegen es zweckmäßig, das Nichtlösungsmittel in der PoIydie
anderen bei dem Verfahren angewandten Stoffe merisatlösung in hoher Konzentration anzuwenden,
indifferent sein; allerdings kann es mit dem Nicht- io d. h. in einer Konzentration von etwa 95 Gewichtslösungsmittel Hydrate bilden, wie es z. B. bei Ν,Ν-Di- prozent der die Gelbildung herbeiführenden Menge,
methylformamid der Fall ist, welches mit Wasser, dem Wenn die Konzentration des Nichtlösungsmittels
bevorzugten Nichtlösungsmittel, ein Hydrat bildet. 95 °/o dieser Menge übersteigt, findet oft schon bei ge-Ferner
soll das Lösungsmittel mit dem Nichtlösungs- ringen Temperaturänderungen der Polymerisatlösung
mittel mischbar, und zwar vorzugsweise vollständig 15 eine rasche Gelbildung des Polymerisates statt. Eine
mischbar sein, und es soll sich aus dem Polymerisat Polymerisatlösung oder -suspension, in der bereits
nach der Koagulation extrahieren lassen. Das Lösungs- eine Gelbildung stattgefunden hat, läßt sich aber oft
mittel darf auch nicht die Kettenverlängerungsreak- wegen ihrer hohen Viskosität nur schwierig zum Betion
behindern, weil, z. B. im Fall der Polyurethane, schichten oder Tränken verwenden,
das Vorpolymerisat gewöhnlich vor der Anwendung 20 Vorzugsweise setzt man das Nichtlösungsmittel zu in Lösung einer Kettenverlängerung unterworfen wird. der Polymerisatlösung bei der gleichen Temperatur zu, %') Zu den im Sinne der Erfindung verwendbaren bei der der Träger mit dem Polymerisatgemisch beLösungsmitteln gehören Amide, Ester, Äther, Aiko- handelt werden soll, und man hält die Lösung auf diehole, Ketone, Sulfone oder Phenole. Eine nähere Be- ser Temperatur, um die vorzeitige Gelbildung zu verschreibung der verwendbaren Lösungsmittel findet 25 hindern. Die praktische obere Temperaturgrenze der sich in der USA.-Patentschrift 3 100 721. Ν,Ν-Di- Polymerisatlösung ist diejenige Temperatur, bei der methylformamid und Gemische desselben werden be- der zu behandelnde Träger sich zu verformen beginnt, sonders bevorzugt, weil sie bei einer großen Vielfalt Im Falle des bevorzugten Trägers aus Polyäthylenvon Polymerisaten den obigen Anforderungen ge- terephthalatfasern ist es nicht zweckmäßig, Polymerinügen. 3° satlösungen bei Temperaturen von mehr als 5O0C an-
das Vorpolymerisat gewöhnlich vor der Anwendung 20 Vorzugsweise setzt man das Nichtlösungsmittel zu in Lösung einer Kettenverlängerung unterworfen wird. der Polymerisatlösung bei der gleichen Temperatur zu, %') Zu den im Sinne der Erfindung verwendbaren bei der der Träger mit dem Polymerisatgemisch beLösungsmitteln gehören Amide, Ester, Äther, Aiko- handelt werden soll, und man hält die Lösung auf diehole, Ketone, Sulfone oder Phenole. Eine nähere Be- ser Temperatur, um die vorzeitige Gelbildung zu verschreibung der verwendbaren Lösungsmittel findet 25 hindern. Die praktische obere Temperaturgrenze der sich in der USA.-Patentschrift 3 100 721. Ν,Ν-Di- Polymerisatlösung ist diejenige Temperatur, bei der methylformamid und Gemische desselben werden be- der zu behandelnde Träger sich zu verformen beginnt, sonders bevorzugt, weil sie bei einer großen Vielfalt Im Falle des bevorzugten Trägers aus Polyäthylenvon Polymerisaten den obigen Anforderungen ge- terephthalatfasern ist es nicht zweckmäßig, Polymerinügen. 3° satlösungen bei Temperaturen von mehr als 5O0C an-
Zur Herstellung eines Polymerisatgemisches, welches zuwenden.
sich erfindungsgemäß rasch zu einem mikroporösen Bei einer Menge an Nichtlösungsmittel von etwa
Gebilde koagulieren läßt, wird zu der Polymerisat- 50 Gewichtsprozent derjenigen Menge, die die Gellösung
eine chemisch indifferente Flüssigkeit züge- bildung der Polymerisatlösung herbeiführen würde,
setzt, die ein Nichtlösungsmittel für das Polymerisat, 35 findet eine rasche Koagulation bei Temperaturen von
jedoch mit dem Lösungsmittel mischbar ist. Die Ge- O0C und darunter statt. So tiefe Temperaturen können
Sichtspunkte für die Auswahl des Nichtlösungsmittels bei Verwendung des bevorzugten Nichtlösungsmittels,
beruhen auf der Wirkung des Nichtlösungsmittels auf nämlich Wasser, natürlich nicht angewandt werden,
den ro-Wert des Polymerisates, auf der Mischbarkeit wenn dieses in der obengenannten Konzentration vordes
Nichtlösungsmittels mit dem Lösungsmittel und 40 liegt, und es ist dann erforderlich, ein anderes Nichtder
Indifferenz des Nichtlösungsmittels gegen das lösungsmittel, wie Äthylenglykol oder Glycerin, zu
ganze Gemisch. Geeignete inerte Flüssigkeiten sind verwenden.
>. Glykolmonoäthyläther, Wasser, Polyole, wie Äthylen- Vorzugsweise wird das Nichtlösungsmittel in einet
glykol, Glycerin, 1,1,1-Trimethylolpropan oder Ge- Konzentration von etwa 75 bis 90 Gewichtsprozent
mische derselben. Weitere Nichtlösungsmittel sind 45 derjenigen Menge angewandt, bei der in der Polymeri-Methanol,
Äthanol, Kohlenwasserstoffe, wie Hexan, satlösung bei der Temperatur, bei der diese auf den
Octan, Benzol, Benzin und Toluol, und chlorierte Träger aufgetragen wird, Gelbildung erfolgen würde.
Kohlenwasserstoffe, wie Tetrachloräthylen und Chloro- Bei dieser bevorzugten Konzentration an Nichtlösungsform.
Das bevorzugte Nichtlösungsmittel ist jedoch mittel sind sehr tiefe Koagulationstemperaturen unWasser.
50 nötig, und die Schwierigkeit der Gelbildung in der
Die genaue Menge an indifferentem Nichtlösungs- Polymerisatlösung wird weitgehend beseitigt,
mittel, die zu der Polymerisatlösung zugesetzt werden Um die durch das Verfahren nach der Erfindung
muß, um eine rasche Tieftemperaturkoagulation zu erzielbaren Vorteile, d. h. eine rasche Koagulation des
erzielen, hängt von der Art des Lösungsmittels, der Polymerisates, zu erreichen, müssen Temperaturen
Art des Polymerisates, der Konzentration des Poly- 55 von 150C und darunter sowie Polymerisatlösungen
merisates, dem Nichtlösungsmittel und der Tempera- angewandt werden, die das Nichtlösungsmittel in einer
tür ab, bei der dieses zugesetzt wird. Um eine Poly- Konzentration von 50 bis 95 % derjenigen Menge ent-
urethanlösung zu erhalten, die im Sinne der Erfindung halten, die eine Gelbildung der Polymerisatlösung bei
verwendet werden kann, ist z. B. wesentlich mehr GIy- der Temperatur verursachen würde, bei der diese auf
cerin als Wasser erforderlich. 60 den Träger aufgebracht wird.
Zur Erzielung einer raschen Tieftemperaturkoagu- Ein praktischer Bereich für Konzentrationen an
lation werden zu der Polymerisatlösung 50 bis 95 Ge- Nichtlösungsmittel in der Polymerisatlösung, der sich
wichtsprozent derjenigen Menge an Nichtlösungs- als besonders wertvoll für die rasche Koagulation des
mittel zugesetzt, die die Gelbildung des Polymerisates Polymerisates bei den niedrigen Temperaturen er-
bei der Temperatur herbeiführen würde, bei der der 65 wiesen hat, kann für jedes Nichtlösungsmittel bestimmt
Träger mit dem Gemisch getränkt wird. Die Menge werden, indem man eine Reihe von Polymerisat-
an Nichtlösungsmittel, die die Polymerisatlösung ent- lösungen mit verschiedenen Konzentrationen an Nicht-
halten kann, bevor Gelbildung eintritt, hängt von der lösungsmittel innerhalb der oben angegebenen Grenzen
9 10
auf derjenigen Temperatur hält, bei der sie zur Be- nämlich Wasser, 0 bis 30°/0 N,N-Dimethylformämid
handlung des Trägers in der Praxis eingesetzt werden oder gleiche Mengen anderer Lösungsmittel enthalten,
sollen. .:/...'\ ohne daß die Koagulationsgeschwindigkeit dadurch
Diese Polymerisatlösungen werden zur Behandlung in nennenswertem Ausmaße abnimmt,
einer gleichen Anzahl·-.von Trägern verwendet, und 5 Wenn das Polymerisat koaguliert worden ist, kann
dann werden die Polymerisate in den getränkten Trä- man den Träger in ein Nichtlösungsmittel tauchen,
gern bei verschiedenen Temperaturen von 15° C bis welches sich auf der Koagulationstemperatur befindet,
zum Gefrierpunkt des Nichtlösungsmittels koaguliert, um das ganze Lösungsmittel zu entfernen. Der Träger
wobei die Zeit verzeichnet wird, die erforderlich ist, kann aber auch mit einem Nichtlösungsmittel, welches
um das Polymerisat, zu koagulieren. Verwendet man io sich etwa auf der Koagulationstemperatur befindet,
z. B. Wasser, welches das bevorzugte Nichtlösungs- besprüht werden, um das Lösungsmittel zu entfernen,
mittel ist, so wird das-Polymerisat bei 0, 5, 10 bzw. Auch in diesem Falle wird zum Auswaschen des
150C koaguliert. Die günstigsten Bedingungen für die Lösungsmittels als Nichtlösungsmittel vorzugsweise
rasche Koagulation des:: Polymerisates werden dann wieder Wasser verwendet, besonders wenn es sich um
bestimmt, indem man die Abhängigkeit der Koagu- 15 das Auswaschen von Ν,Ν-Dimethylf ormamid handelt,
lationszeit von der Konzentration der Polymerisat- Die Zeit dieser Waschbehandlung ist nicht ausschlag-
lösung an Nichtlösungsmittel in ein Diagramm ein- gebend, sofern nur das koagulierte Polymerisat lange
trägt. ■■·■··.:'■ genug mit der Waschflüssigkeit in Berührung gehalten
Nach dem obigen Verfahren findet man für das be- wird, um das Lösungsmittel vollständig zu entfernen,
vorzugte Nichtlösungsmittel, nämlich Wasser, einen ao Vorzugsweise erfolgt die Entfernung von restlichem
bevorzugten Arbeitsbereich von etwa 3,8 bis 5 Ge- Lösungsmittel durch Eintauchen des behandelten
wichtsprozent Wasser in der Polymerisatlösung für Trägers in ein Nichtlösungsmittel, vorzugsweise Was-Koagulationstemperaturen
im Bereich von 0 bis 150C. ser, und unmittelbar anschließendes Überleiten des
Der Prozentgehalt an. Nichtlösungsmittel wird be- Trägers über ein Vakuum, welches die Flüssigkeit abstimmt,
indem die Gewichtsmenge an Nichtlösungs- 25 saugt und auf diese Weise das restliche Lösungsmittel
mittel durch die Summe aus der Gewichtsmenge der entfernt. Dies läßt sich leicht nach bekannten Metho-Polymerisatlösung
und der Gewichtsmenge des Nicht- den bewerkstelligen. Zum Beispiel kann man den belösungsmittels
dividiert wird. Für Koagulationstempe- handelten Träger um eine Vakuumfiltertrommel
raturen von etwa 0 bis 15° C werden Wasserkonzen- herumführen, die in ein Wasserbad eintaucht, in
trationen von 4,0 bis 4,5 Gewichtsprozent besonders 30 welchem Falle beim Anlegen eines Vakuums an die
bevorzugt. Zur Erzielung der höchsten Koagulations- Trommel Wasser durch den behandelten Träger hinfleschwindigkeit
wird die Koagulation bei Tempera- durchgesaugt und dadurch das restliche Lösungsmittel
türen von 0 bis 5°C durchgeführt. ausgewaschen wird.
Bei Anwendung von 3,8 Gewichtsprozent Wasser Dann wird das Polymerisat bei Raumtemperatur
soll die Koagulationstemperatur ungefähr 0°C betra- 35 oder bei höherer Temperatur, z. B. bei etwa 50 bis
gen, um die schnellste Koagulation zu erhalten; wenn 1000C, getrocknet. Da aber der TV-Wert der Polymeri-
die Wassermenge jedoch 5 Gewichtsprozent beträgt, sate mit steigender Temperatur abnimmt, ist es bei
erhält man bei einer Koagulationstemperatur von Polymerisaten, derenT0-Wert sich der unteren Grenze
15° C eine ausgezeichnete rasche Koagulation. Ein von 7 kg/cm2 nähert, oft ratsam, die Trocknung bei
Wassergehalt von 4,0 bis 4,5 Gewichtsprozent, be- 40 Raumtemperatur unter Anwendung von Vakuum
zogen auf die Lösung, in Kombination mit dem Auf- durchzuführen. Bei einigen Polymerisaten kann es sich
bringen der Lösung auf den Träger bei 40 bis 450C empfehlen, das Material mit Wasserdampf zu be-
und der Koagulation des Polymerisates bei 0 bis 50C handeln, um alles restliche Lösungsmittel abzutreiben^,
ist die bevorzugte Arbeitsweise gemäß der Erfindung. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich beson-
AIs Koagulationsmittel verwendet man Vorzugs- 45 ders zum schnellen Tränken von porösen Trägern, wie
weise das gleiche Nichtlösungsmittel, welches bereits sie für die Herstellung von Kunstleder verwendet
in der Polymerisatlösung enthalten ist. Vorzugsweise werden. Solche Stoffe sind z. B. Webstoffe, wie Köper,
wird Wasser zum Koagulieren des Polymerisates ver- Drell und Duck, Jersey, Trikot und Wirkwaren. Ferner
wendet; man kann jedoch in beiden Verfahrensstufen Filze und genadelte poröse Vliese. Die Wahl der Fasern,
an Stelle von Wasser auch Äthylenglykol, Glycerin 50 aus der der Träger besteht, ist nicht ausschlaggebend,
oder andere der obenerwähnten Nichtlösungsmittel Die Fasern können aus Polyamiden, Polyestern, PoIy-
verwenden. esteramiden, Acrylpolymerisaten, Viskosekunstseide,
Bei den bekannten Verfahren zur Herstellung von Wolle, Baumwolle, Glas oder Gemischen derselben
mikroporösen Erzeugnissen werden die Polymerisate bestehen. Diese Träger werden durch Tauchen oder
bei Temperaturen über 150C, gewöhnlich bei'Raum- 55 anderweitiges Auftragen mit der Polymerisatlösung
temperatur oder noch höheren Temperaturen, koagu- getränkt. Dabei dringt die Polymerisatlösung in den
liert. Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Träger ein, und das Polymerisat läßt sich dann rasch
Verfahrens lassen sich die Koagulationsgeschwindig- nach dem erfindungsgemäßen Verfahren koagulieren,
keiten des Polymerisates um das 8fache oder noch Oft werden zu den zum Tränken poröser Träger
mehr erhöhen, wie das nachstehende Beispiel 1 zeigt. 60 verwendeten Polymerisatlösungen Streckpigmente, wie
Dadurch, daß im Sinne der Erfindung die erforderliche feinteilige Kieselsäure, Ruß oder Calciumcarbonat,
Konzentration an Nichtlösungsmittel in der Polymeri- zugesetzt, um das koagulierte Polymerisat zu verstärsatlösung
in den oben angegebenen Grenzen gehalten ken. Das bevorzugte Streckmittel ist Kieselsäure und
wird, hat der Lösungsmittelgehalt des Koagulations- wird vorzugsweise in Mengen von 1 bis 2 Gewichtsmittels nur sehr wenig Einfluß auf die Koagulations- 65 prozent des Polymerisats zugesetzt. Gegebenenfalls
geschwindigkeit des Polymerisates. Wenn die Poly- kann man aber sogar bis zu 10 Gewichtsprozent zumerisatlösung
z. B. etwa 4,5 Gewichtsprozent Wasser setzen,
enthält, kann das bevorzugte Koagulationsmittel, Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch
enthält, kann das bevorzugte Koagulationsmittel, Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich auch
zum Auftragen von mikroporösen Polymerisatbelägen auf poröse Unterlagen, besonders auf mit synthetischen
organischen Kunststoffe getränkte poröse Unterlagen. Die Überzüge werden nach den üblichen Methoden,
z. B. mit der Rakel, durch Aufwalzen oder mit der gleichsinnig laufenden Walzenauftragmaschine,
aufgetragen und dann nach dem erfindungsgemäßen Verfahren schnell koaguliert. Ein besonders wertvolles
und bevorzugtes mikroporöses Erzeugnis, welches nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt
werden kann, ist ein ungewebtes, vorzugsweise durch Wärmebehandlung geschrumpftes Vlies aus PoIyäthylenterephthalatfasern,
welches mit einem Polyurethan getränkt, koaguliert, gewaschen und getrocknet
und dann mit einem Polyurethan beschichtet, koaguliert, gewaschen und getrocknet worden ist. Auch
frei tragende mikroporöse Folien können hergestellt werden, indem man einen undurchlässigen Träger,
wie Glas oder rostfreien Stahl, mit einer der obengenannten Polymerisatlösungen beschichtet und den
mikroporösen Belag dann von dem Träger abzieht.
Mikroporöse Stoffe, die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren aus Polyurethangemischen hergestellt
sind, stellen ausgezeichnete Ersatzstoffe für Naturleder und Werkstoffe für Polsterwaren, Gepäckstücke,
Handtaschen, Handschuhe, Stiefel, Schuhoberleder und Kleidungsstücke dar. Diese Erzeugnisse
weisen mindestens die gleiche Annehmlichkeit im Tragen, Dauerhaftigkeit und den gleichen guten
Griff auf wie Naturleder.
In den folgenden Beispielen beziehen sich Teile und Prozentangaben, falls nichts anderes angegeben ist,
auf Gewichtsmengen.
B ei sp i e1 1
a) Herstellung der Polyurethanlösung
a) Herstellung der Polyurethanlösung
Eine 20 °/oige Lösung eines elastischen Polyurethans
wird hergestellt, indem zunächst 3343 Teile Polytetramethylenätherglykol mit einem Molekulargewicht von
1000 mit 291 Teilen Toluylen-2,4-diisocyanat gemischt werden, und das Gemisch 3 Stunden auf 90° C erhitzt
wird. 2485 Teile des so erhaltenen, endständige Hydroxylgruppen aufweisenden Dimeren werden mit
570 Teilen Methylen-bis-(4-phenylisocyanat) gemischt. Durch lstündiges Erhitzen des Gemisches auf 80° C
erhält man ein Vorpolymerisat mit endständigen Isocyanatgruppen. Das Vorpolymerisat wird in 10 000 Teilen
Ν,Ν-Dimethylformamid (der Einfachheit halber auch als Dimethylformamid bezeichnet) gelöst und die
Lösung langsam unter ständigem Rühren zu einer Lösung von 50 Teilen eines Kettenverlängerungsmittels
in 1710 Teilen Dimethylformamid zugesetzt. Das Kettenverlängerungsmittel besteht ausN-Methylaminobis-propylamin
und Hydrazinhydrat im Molverhältnis von 40 : 60 Das Reaktionsgemisch wird 30 Minuten
bei 4O0C gerührt, worauf man eine Polyurethanlösung
mit einer Viskosität von 115 P und einem Polymerisatgehalt von 20 % erhält.
b) Herstellung der Tränklösung
Lösung »A«
Lösung »A«
Die Polyurethanlösung wird mit einer 12°/0 Feststoffe
enthaltenden Lösung eines Mischpolymerisats aus 85% Vinylchlorid, 12% Vinylacetat und 3°/0
Vinylalkohol in Ν,Ν-Dimethylformamid in einem Gewichtsverhältnis von Polyurethan zu Vinylmischpolymerisat
von 94,4 : 5,6 zu einer Lösung mit 17°/q
Feststoffen vermischt. · ■■■■ ."
Lösung »B« ■ ..
1S 1912 Teile der Lösung A werden mit 300,8 Teilen
einer 27% Feststoffe enthaltenden Lösung eines Mischpolymerisats aus 85% Vinylchlorid und 15%
Vinylacetat in Ν,Ν-Dimethylformamid gemischt, in der feinteilige Kieselsäureteilchen in einer Menge von
ίο 60 Teilen Mischpolymerisat zu 40 Teilen Kieselsäure
dispergiert sind.
c) Erfindungsgemäße Herstellung eines imprägnierten Faservlieses
*5 Es werden vier Lösungen »B« hergestellt und durch
Zusatz einer Lösung aus 70 Teilen Ν,Ν-Dimethylformamid und 30 Teilen Wasser sowie von unverdünntem
Ν,Ν-Dimethylformamid jeweils auf einen bestimmten Wassergehalt eingestellt. Die so erhaltenen
Lösungen enthalten 14,5% Feststoffe und 3, 4, 4,5 bzw. 5% Wasser und werden nachstehend als Gemische
(1), (2), (3) bzw. (4) bezeichnet. Jede der obigen Lösungen wird zum Tränken eines 6,35 mm dicken
porösen Faservlieses aus wärmegeschrumpften PoIyäthylenterephthalatfasern
von 38 mm Länge und 1,25 den verwendet. In jedem Falle werden je drei Faservliese mit jeder Lösung getränkt, indem die Vliese
einige Minuten in die betreffende, auf 45 0C befindliche
Polymerisatlösung getaucht werden, worauf das überschüssige Tränkmittel aus dem Vlies ausgequetscht wird.
—Das Polymerisat in den drei mit dem Gemisch (1) getränkten Vliesen wird bei drei verschiedenen Temperaturen koaguliert, indem ein jedes Vlies in ein auf
der betreffenden Temperatur befindliches Wasserbad getaucht wird. Die Koagulationstemperaturen betragen
0 bis 1,15 bzw. 250C. In jedem Falle wird die zur
Koagulation des Polymerisats erforderliche Zeit verzeichnet.
Die Koagulation des Polymerisats wird bestimmt, indem von Zeit zu Zeit ein kleines Stück von dem in dem Koagulationsbad befindlichen getränkten Vlies abgeschnitten und ausgequetscht wird, wobei etwaiges noch nicht koaguliertes Polymerisat aus dem Vlies, ausgepreßt wird. Der Zeitpunkt, zu welchem sich kein Polymerisat mehr aus dem Vlies auspressen läßt, wird als Koagulationszeit verzeichnet.
Die Koagulation des Polymerisats wird bestimmt, indem von Zeit zu Zeit ein kleines Stück von dem in dem Koagulationsbad befindlichen getränkten Vlies abgeschnitten und ausgequetscht wird, wobei etwaiges noch nicht koaguliertes Polymerisat aus dem Vlies, ausgepreßt wird. Der Zeitpunkt, zu welchem sich kein Polymerisat mehr aus dem Vlies auspressen läßt, wird als Koagulationszeit verzeichnet.
Das das koagulierte Polymerisat enthaltende Vlies wird in einem Wasserbad über eine Vakuumfiltertrommel
hinweggeführt. An die Trommel wird einige Minuten lang ein Vakuum von 12,7 cm Hg angelegt,
wodurch Wasser durch das Vlies hindurchgesaugt und alles restliche Lösungsmittel ausgewaschen wird. Die
Koagulationszeiten in den drei Bädern sind für die obigen Dispersionen in der nachstehenden Tabelle angegeben.
Der so erhaltene, mit Polymerisat getränkte Träger eignet sich wegen seiner gleichmäßigen Porosität,
Biegsamkeit und Biegebeständigkeit zur Herstellung von mikroporösen Stoffen.
'
"/„ Wasser in der
Polymerisatlösung
Polymerisatlösung
3
4
4,5
5
Koagulationstemperatur
0 bis 1°C I 15°C I 25°C
Koagulationszeit, Minuten
27
1,6
0,75
0,75
24
18
4,0
■1,5
18
4,0
■1,5
22
19
13,0
4,0
19
13,0
4,0
■ Aus der obigen Tabelle ergibt sich, daß die Koagulation
des polymeren Bindemittels in einem relativ dicken Faservlies (6,35 mm Dicke) bei einem Wassergehalt
der bei einer Temperatur von 45 0C zum Tränken verwendeten Polymerisatlösung von mehr als 3 %
durch Herabsetzen der Koagulationstemperatur von 15°C auf 0 bis I0C erheblich beschleunigt wird und
daß sich bei Wassergehalten der zum Tränken verwendeten Polymerisatlösung von 4,0 bis 4,5 Gewichtsprozent
Koagulationstemperaturen in der Nähe von O0C besonders stark auf die Beschleunigung der Koagulation auswirken.
Die Polyurethanlösung des Beispiels 1 wird mit einer 12% Feststoffe enthaltenden Lösung eines
Mischpolymerisates aus 85% Vinylchlorid und 15% Vinylacetat in Ν,Ν-Dimethylformamid zu einer 17%
Feststoffe enthaltenden Lösung vermischt, in der das Gewichtsverhältnis von Polyurethan zu Vinylmischpolymerisat
4 :1 beträgt. Diese Lösung wird durch Zusatz eines Gemisches aus 70 Teilen Ν,Ν-Dimethylformamid
und 30 Teilen Wasser sowie von unverdünntem Ν,Ν-Dimethylformamid auf einen Wassergehalt
von 4% eingestellt; die so erhaltene Lösung enthält 14,5% Feststoffe. " . ■
. Ein 5 mm dickes ungewebtes Vlies aus wärmegeschrumpften Polyäthylenterephthalatfasern von 38 mm
Länge und 1,25 den wird.mit der obigen Lösung nach dem Verfahren des Beispiels 1 bei 45° C getränkt und
dann in ein Wasserbad von 0° C getaucht, um das Polymerisat zu koagulieren. Das Polymerisat koaguliert
in 2,2 Minuten, während die Koagulation bei 23° C 18 Minuten beansprucht. Das mikroporöse
Material wird aus dem Tieftemperaturkoagulationsbad herausgenommen und dann in einem Wasserbad gemäß
Beispiel 1 über eine Vakuumfiltertrommel geführt, um alles restliche Ν,Ν-Dimethylformamid auszuwaschen,
worauf das Vlies an der Luft getrocknet wird.
Das Produkt dieses Beispiels eignet sich ebenfalls als Träger zur Herstellung mikroporöser Erzeugnisse
für Kleidungsstücke, Schuhe, Stiefel u. dgl.
B e i s ρ i e 1 3
Eine Polymerisatlösung wird aus den Bestandteilen und nach dem Verfahren des Beispiels 1 der USA.-Patentschrift
3 100 721 hergestellt. Die Polymerisatlösung wird durch Zusatz eines Gemisches aus 70 Teilen
Ν,Ν-Dimethylformamid und 30 Teilen Wasser sowie von unverdünntem Ν,Ν-Dimethylformamid auf
einen Wassergehalt von 4,25% und einen Feststoffgehalt von 14,5 % eingestellt.
Diese Dispersion wird in einer Dicke von 2,5 mm bei 25° C auf ein mikroporöses, getränktes Vlies aus
wärmegeschrumpften Polyäthylenterephthalatfasern von 38 mm Länge und 1,25 den aufgetragen. Das Vlies
ist zuvor bei 450C mit der im Beispiel 1 beschriebenen
Polymerisatlösung getränkt worden.
Der beschichtete Träger wird in Wasser von 00C
getaucht, wobei der Belag in 1J2 Minute koaguliert,
während zur Koagulation des gleichen Belages bei 250C 7V2 Minuten erforderlich sind. Das Produkt
wird aus dem Koagulationsbad herausgenommen und dann in einem Wasserbad über eine Vakuumfiltertrommel
gemäß Beispiel 1 geführt, um das restliche Ν,Ν-Dimethylformamid aus dem Belag auszuwaschen.
Der beschichtete Träger wird dann 15 Minuten bei 1000C mit Wasserdampf behandelt und bei der gleichen
Temperatur getrocknet. Das Produkt ist ein mikroporöser Faserstoffträger mit einem anhaftenden,
gleichmäßig mikroporösen Belag und besitzt eine Wasserdampfdurchlässigkeit von etwa 10 000 g/Std./
m2, bestimmt nach der von K a η a g y und Vickers in »Journal of Leather Chemists Association«,
Bd. 45, S. 211 bis 242 (April 1950), beschriebenen Methode.
Das Produkt dieses Beispiels eignet sich zur Herstellung von Kleidungsstücken, Schuhen, Stiefeln
u. dgl., ganz besonders aber wegen seiner Porosität, Biegebeständigkeit und hohen Abriebbeständigkeit
zur Herstellung von Schuhoberleder.
Claims (3)
1. Verfahren zur Herstellung von lederartigem, dampfdurchlässigem, gleichmäßig mikroporösem
Bahnmaterial in Form von imprägnierten porösen Faserstoffbahnen, Überzügen auf porösen Faserstoffbahnen
oder von selbsttragenden Folien durch Tränken oder Beschichten des porösen Trägers oder
Beschichten eines undurchlässigen Trägers bsi mindestens Raumtemperatur mit einer Polymerisatlösung,
die ein mit dem Lösungsmittel mischbares Nichtlösungsmittel für das Polymerisat oder
für die Polymerisate in einer Menge von 50 bis 95 Gewichtsprozent derjenigen Menge enthält, die
erforderlich wäre, um den Polymerisatbestandteil
—bei der Tränkungs- bzw. Beschichtungstemperatur zur Gelbildung zu bringen, Koagulieren des Polymerisats
durch Behandeln des getränkten bzw. beschichteten Trägers mit einer ein Nichtlösungsmittel
für das Polymerisat enthaltenden Flüssigkeit, Entfernen des Lösungsmittels durch Auswaschen, wobei
der Polymerisatbestandteil in koaguliertem Zu-■ stände gehalten wird, und anschließendes Entfernen
des Nichtlösungsmittels, wobei das Polymerisat bzw. Polymerisatgemisch so ausgewählt ist, daß es
während der auf das Koagulieren folgenden Verfahrensschritte eine maximale elastische Verformungsfestigkeit
von mindestens 7 kg/cm2 aufweist,,, sowie gegebenenfalls zur Gewinnung einer trägerlosen
Folie Abziehen der Beschichtung von dem undurchlässigen Träger, dadurch gekennzeichnet,
daß das Tränken oder Beschichten mit der Nichtlösungsmittel enthaltenden Polymerisatlösung
bei 25 bis 65° C und die Koagulation durch Behandeln des getränkten oder beschichteten
Trägers mit einem Nichtlösungsmittel für das Polymerisat bei einer Temperatur unter 15°C durchgeführt
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Koagulation in einem wäßrigen
Bad bei einer Temperatur von 0 bis 15°C durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Lösung eines Gemisches
aus einem Polyurethan und einem Polymerisat des Vinylchlorids, das mindestens 50 Gewichtsprozent
Polyurethan enthält, in Ν,Ν-Dimethylformamid und etwa 4,0 bis 4,5 Gewichtsprozent Wasser, bezogen
auf das Gesamtgewicht der Lösung, verwendet und der Polymerisatbestandteil bei 0 bis
5°C koaguliert wird.
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