CS247016B1 - Polyolový komponent pre spojenie polyuretánovej podošvy so zvrškom - Google Patents

Description

247016

Vynález sa týká výroby obuvi s polyure-tánovou podošvou technológiou priameho„napeňovania. Celkom konkrétné rieši poly-olový komponent pre spojemie podošvy sozvrškom.

Technológia priameho napeňovania poly-uretánov na zvršok reprezentuje jednu znajnovších technologií výroby obuvi. Tech-nicky je tento výrobný sposob riešený tak,že najprv sa vyrobí nášlapová časf podošvyz polyolového a izokyanátovébo komponen-tu. Víko formy sa vymění za obuvnicky zvr-šok a do priestoru medzi podošvu a zvršoksa nastrekne polyuretan, ktorý súčasne vy-tvoří oibsázku obuvi. Kým od nášlapovej čas-ti polyuretánovej podošvy sa vyžaduje vy-soká odolnost proti odieraniu, medzipodo-šva má byť flexibilná, nízkej mernej hmot-nosti a dobrých tepelnoizolačných vlastnos-tí. Tieto technické požiadavky si vynutili sa-mostatné formulácie receptur pre podošvua medzipodošvu.

Pre Izokyanátový predpolymér a polyolo-vý komponent sú charakteristické dve re-akcie. Obe musia byť zosúladené tak, abyvplyvom katalyzátorov reagovali, časovonásledné izokyanát — voda tzv. reakcia na-dúvania a potom izokyanát —- polyol tzv.reakcia gélovatenia.

Vyváženost ©hoch týchto reakcií má vel-ký význam, pretože příliš rýchla reakcia na-peňovania vedie ku kolapsii pěny, přílišvčasná gelovacia reakcia sposobuje uzav-řenost pórov a tým malé napenenie mate-riálu.

Priebeh reakcie je regulovaný, ako zá-kladnými surovinami izOkyanátom, polyo-lom, nízkoiniolekuláťnym diolom, tak aj po-mocnými prostriedkami ako sú stabilizátorya katalyzátory. Katalyticky nezosúladenýsystém neumožňuje dosiahnúť krátko for-movacie časy a tým sa znižuje produktivitavýroby. Najčastejšie používaným katalyzá-torům je terciárny amin. Často sa všakkombinuje s organickými zlúčeninami ko-vu, priňom je využívaný ich synergický úči-nek. Z technologického hfadiska je nutnédosiahnúť nielen želatelné časy formovaniavýlisku, ale najma lineárny profil stúpaniapěny. Dosiahnúť rovnoměrný profil stúpa-nia je ťažké, pretože počas fázy stúpania saznačné zvýši teplota v pene a reakčná rých-tosť napriek znižujúcej sa koncentrácii re-akčných zložiek stúpa. K tomu prispieva ajautokatalyticky účinok tvoriacich sa močo-vin a uretánových vazieb.

Vysoká rýchlosť stúpania pěny v koneč-nej fáze penenia vedie k vysokým silámtrenia a k tvorbě trhlin na povrchu výrob-ku. Účinok katalyzátorov je potřebné zosúla-diť s pochodom vytvárania pěny a jej sta-bilizácie. Podstatná úloha stabilizátora sauplatňuje na voútorných hraničných plo-chách speňujúcej sa tekutiny. Ako už bo-lo vyššie poukázané, reakcia izokyanát po- lyol prebieha oneskorene a v skutočnostisa uskutečňuje až na konci fáze stúpaiťapěny. Reakcia voda — izokyanát, ktorá pře-važuje počas fázy stúpania pěny vedie na-pokon k polymočovine. Vznikajúce močovi-nové medzistupne sú u vznikajúcej tekutejpolyuretánovej hmotě nerozpustné a vyzrá-žajú sa poměrně spontánně ako mikredis-perzná pevná fáza. Vyzrážaním asociované}močoviny sa značné znižuje stabilita stúpa-júcej pěny a spravidla dochádza k jej zrú-teniu. Preto sa do, receptúr na výrobu poly-uretanových pien přidává stabilizátor pěny.Technická literatúra doporučuje k tomútoúčelu používat kopolyméry na báze silikó-nov. Sú to produkty náročnej chemickejsyntézy, ktoré sú drahé a nepriaznivo vplý-vajú na výsledné ekonomické relácie vý-robných procesov. Čs. autorské osvedčenie198 727 popisuje sposob stabilizácie toikro-bunečnej štruktúry polyuretánových pien vdobě ich přípravy použitím vazelínových o-lejov. Všeobecne stabilizátory polyuretánovýchpien majú zmáčacie a emulgačné vlastnos-ti. Ich úloha spočívá predovšetkým v zní-žení povrchového· inapátia roztoku. Ak sapridávajú v množstve pod určitú kritickúhranicu tvoria sa velmi nestabilně buňky,ktoré postupné splývajú, následné nastanevar a příprava pěny zlyhá. Pri použití sta-bilizátora v množstve nad hornú hranicudosiahne pěna požadovaná výšku a potomusedá. Vysvětluje sa to tvorbou velmi drob-ných buniek, kterých steny sú tenké a má-já malá pevnost. Táto nestačí na zachova-nie tvaru, keď sa začne plyn ochladzovať.

Na odstránenie vyššie popísaných nedps-tatkov síúži polyolový komponent pre spo-jenie polyuretánovej podošvy so zvrškompozostávajúci z lineárn.ehof .. polyesterpOly-olu, rozvětveného, polyesterpoiytoiu, nízko-molekúlárneho diólu a; trietyléndiamíhu po-dlá vynálezu charakteristicky, tým, že na100 hmotnostných dielov obsahuje přída-vek 0,1 až 5 hmotnostných dfelov organic-kej zlúčeniny s.terciárnym dusíkom a fro-nta aktívnymi vodíkmi .a 0,1 až b hmotnost-ných dielov kopolyméru etylénoxidu s pro-pylénoxidom hydroxylového čísla 30-60 mgKOH/g. ;·· Táto zmes přidaná do polyolového kom-ponentu podlá vynálezu zabezpečí najmátechnológiou žiadaný lineárny profil stúpa-nia pěny. Reakcia penenia je exotermická anapriek znižujúcej sa koncentrácii reagujú-cich látok zančne sa zvyšuje teplota reagu-júceho média. Aminový katalyzátor s aktív-nymi vodíkmi sa však zabudovává do vzni-kajúcej makromolekuly a tým sa jeho kata-lytický účinok postupné stráca.

Limearizovaním rýchlosti stúpania pěnynedochádza k vysokým silám trenia na roz-hraní rastúca pěna — forma a k tvorbě trh-lin na povrchu výrobku. v \ .·

Vefmi dobrý stabilizačný účinok navzni-

I

2 4 7 O 1 G tvrdost [ShA] 48—55 pevnost v tahu [MPa] min. 5 ťažnosf [%] min. 400 štruktúrna pevnost [kNm“1] min. 8 měrná hmotnost vol'ne vypenenej pěny [kg . nr'3j 230 kajúcu polyuretánovú pěnu má kopolyméretylénoxídu s propylénoxidom. Pósobí naj-ma proti destabilizačnému účinku vyzráža-júcej sa močoviny. Účinkom tohto kopoly-méru nastáva integrácia nerozpustnej mo-čoviny do penovej tekutiny vznikajúcehopolyuretánu a to fyzlkálnym naviazanímhydrofilných etylénoxidových segmentovstabilizátoru na polárné skupiny polymoěo-vín. Synergiu stabilizačného účinku kopo-lyméru etylénoxídu s propylénoxidom mož-no pozorovat za použitia trietanolamínu. V nasledujúcom popise bude použdie ko-polyméru etylénoxídu s propylénoxidom, a-ko stabilizátore mikrobunečnej štruktúry aetanOlamínov ako katalyzátorov s dočasnýmúčinkom, sposobom podlá vynálezu bližšieosvětlené, niektorými príkladmi prevedenia.Příklad 1 a) Predpolymér — izokyanátová zložkasa připraví zmiešaním 100 h. d. roztaveného4,4‘-difenylmetán diizokyanátu sn 75 h. d.80 °C teplého lineárneho polyesteru charak-terizovaného mol. hmotnosťou 2 000 a hyd-roxylovým číslom 56 mg KOH/g. Po zreago-vaní v priebehu dvoch hodin sia získá pred-polymér s obsahom 17 % volných NCO sku-pin. b) Polyolová zložka sa připraví zhomoge-nizovaním: 76.50 h. d. lineárneho polyesteru s mol.hmotnosťou 2 000 13.50 h. d. čiastočne rozvětveného polyes-teru s hydroxylovým číslom 50 mg KOH/g 7,00 h. d. monoetylénglykolu 0,50 h. d. trietyléndiamínu 0,35 h. d. trietanolamínu 0,55 h. d. kopolyméru etylénoxídu a pro- pylénoxidu s hydroxylovým číslom 47 mg KOH/g 0,40 h. d. destilovanej vody0,50 h. d. UV stabilizátore indolového ty-pu 0,70 h. d. antioxidant 2,6 terč. butyl p.krezol.

Polyolový komponent je charakterizova-ný hydroxylovým číslom 205 mg KOH/g aobsahom vody 0,47 %. c) Po zhomogenizovaní oboch zložiek vpomere 90 : 100 v prospěch polyolovej zlož-ky získáme pružnú polyuretánovú pěnu sveTmí krátkými odformovacími časmi do 3minút s nasledovnými fyz. mechanickýmivlastnosťami. Přiklad 2 a) Izokyanátová zložka sa připraví zmie-šaním 100 h. d. roztaveného 4,4‘-difenylme-tán diizokyanátu so 60 h. d. lineárneho po-lyesteru charakterizovaného' molekulovouhmotnosťou 2 000 a hydroxylovým číslom56 mg KOH/g.

Zreagovaný predpolymér má 19 % vol-ných izokyanátových skupin. b) Polyolová zložka sa připraví zhomoge-nizovaním: 100 h. d. lineárneho polyesteru s moleku-lovou hmotnosťou 2 0006,3 h. d. monoetylénglykolu1,2 h. d. trietanolamínu0,7 h. d. trietyléndiamínu0,8 h. d. stabilizátorů pěny na báze zmes-ného kopolyméru etylénoxídu a propylén-oxidu s hydroxylovým číslom 35 mg KOHna gram 0,6 h. d. destilovanej vody 3,0 h. d. bielej stabilizovanéj pasty pri- pravenej z lineárneho polyesteru UV sta- bilizátora, antioxidantu a kysličníka tita- ničitého.

Polyolová zložka je charakterizovaná hyd-roxylovým číslom 195 mg KOH/g a obsahomvody 0,43 %. c) Po zamiešaní oboch zložiek podlá zá-konov stech’ometrie má připravené skúšob-ná piatnička následovně fyzikáliw-mecha-nické vlastnosti: měrná hmotnost [kg . m”3] 450 tvrdost [ShA] 45—55 pevnost v tahu [MPa] min. 5,5 ťažnosť [%] min. 375 štruktúrna pevnost [kNnr'1] min. 10 měrná hmotnost volné vypenenej pěny [kg . m~3] 250

Ako organické zlučeniny s terciárnym du-síkom a tromi aktívnymi vodíkmi možno po-užit trietanolamín, alebo dietanolamín. Ne-ionový tenzid vyrobený na báze propyléno-xidu a etyléntoxidu, použitý ako stabilizátormá všeobecný vzorec

HO- (C2H4O ]x- [CsHeO ]y- (C2H4O ]x—H měrná hmotnost [kg . m-3] 430

Claims (1)

1. 2 47018 PREDMET Polyolový komponent pře spojenie polyu-retánovej podošvy so zvrškom pozostávajň-ci z liineármehiO' polyester polyolu, rozvětve-ného polyesteirpolyolu,, nízkomolekulárnehodiolu a trietyléndiamínu vyznačujúci satým, že na 100 hmotnostných dielov obsa- VYNÁLEZU huje prídavok 0,1 až 5 hmotnostných dielovorganické] zlúčeniny s terciárnym dusíkoma troma aktívnymi vtodíkmi a 0,1 až 5 hmot-nostných dielov kopolyméru etylénoraidu sprojpylénoxidom s hydroxylovým číslom 30až 60 mg KOH/g. Severografia, n. p., závod 7, Most Cena 2,40 Kčs