CS247016B1 - Polyol component for bonding the polyurethane sole to the upper - Google Patents

Polyol component for bonding the polyurethane sole to the upper Download PDF

Info

Publication number
CS247016B1
CS247016B1 CS123785A CS123785A CS247016B1 CS 247016 B1 CS247016 B1 CS 247016B1 CS 123785 A CS123785 A CS 123785A CS 123785 A CS123785 A CS 123785A CS 247016 B1 CS247016 B1 CS 247016B1
Authority
CS
Czechoslovakia
Prior art keywords
polyurethane
polyol component
production
foam
weight
Prior art date
Application number
CS123785A
Other languages
Czech (cs)
Slovak (sk)
Inventor
Frantisek Behula
Pavel Kopal
Jozef Turcany
Original Assignee
Frantisek Behula
Pavel Kopal
Jozef Turcany
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frantisek Behula, Pavel Kopal, Jozef Turcany filed Critical Frantisek Behula
Priority to CS123785A priority Critical patent/CS247016B1/en
Publication of CS247016B1 publication Critical patent/CS247016B1/en

Links

Landscapes

  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)

Abstract

Riešeire sa týká obuvnického priemyslu, najma výroby polyuretanových podošiev. Riešenie popisuje zloženie receptúry pre výrobu polyuretánovej medzipodošvy priamym napefíovaním na zvršok. .Jeho podstatou je polyolová zložka pre výrobu materiálu zabezpečujúceha spojenie polyuretánovej podošvy so zvrškom, obsahujúca stabilizátor pěny na báze kopolyméru etylénoxtdu a propylénoxidu a aminový sieťujúci katalyzátor. Riešenie možno okrem obuvníctva využit v plaštikárskom priemysle pri výrobě polyuretanových pien.The solution concerns the footwear industry, in particular the production of polyurethane soles. The solution describes the composition of the recipe for the production of a polyurethane midsole by direct injection onto the upper. Its essence is a polyol component for the production of a material ensuring the connection of the polyurethane sole with the upper, containing a foam stabilizer based on a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide and an amine crosslinking catalyst. In addition to the footwear industry, the solution can be used in the plastics industry in the production of polyurethane foams.

Description

Vynález sa týká výroby obuvi s polyuretanovou podošvou technológiou priameho „napeňovania. Celkom konkrétné rieši polyolový komponent pre spojemie podošvy so zvrškom.The invention relates to the manufacture of footwear with a polyurethane sole by means of a direct "foaming" technology. Quite specifically, the polyol component is designed for bonding the sole to the upper.

Technológia priameho napeňovania polyuretánov na zvršok reprezentuje jednu z najnovších technologií výroby obuvi. Technicky je tento výrobný sposob riešený tak, že najprv sa vyrobí nášlapová časf podošvy z polyolového a izokyanátového komponentu. Víko formy sa vymění za obuvnicky zvršok a do priestoru medzi podošvu a zvršok sa nastrekne polyuretán, ktorý súčasne vytvoří obsázku obuvi. Kým od nášlapovej časti polyuretánovej podošvy sa vyžaduje vysoká odolnost proti odieraniu, medzipcdošva má byť flexibilná, nízkej mernej hmotnosti a dobrých tepelnoizolačných vlastností. Tieto technické požiadavky si vynutili samostatné formulácie receptur pre podošvu a medzipodošvu.The technology of direct foaming of polyurethanes to the upper represents one of the latest technologies of shoe production. Technically, this manufacturing process is solved by first producing a tread part of the sole from a polyol and isocyanate component. The mold cover is replaced with a shoe upper and polyurethane is injected into the space between the sole and the upper, which simultaneously forms a boot of the shoe. While the tread portion of the polyurethane sole requires high abrasion resistance, the midsole is to be flexible, of low specific gravity and of good thermal insulation properties. These technical requirements necessitated separate formulation formulations for the sole and midsole.

Pre izokyanátový predpolymér a polyolový komponent sú charakteristické dve reakcie. Obe musia byť zosúladené tak, aby vplyvom katalyzátorov reagovali, časovo následné izokyanát — voda tzv. reakcia nadúvania a potom izokyanát —- polyol tzv. reakcia gélovatenia.Two reactions are characteristic of the isocyanate prepolymer and the polyol component. Both have to be coordinated so that they react under the influence of catalysts. swelling reaction and then isocyanate-polyol gelling reaction.

Vyváženost oboch týchto reakcii má velký význam, pretože příliš rychlá reakcia napeňovania vedie ku kolapsii pěny, příliš včasná geiovacia reakcia sposobuje uzavretosť pórov a tým malé napenenie materiálu.The balance of both of these reactions is of great importance because too rapid a foaming reaction leads to foam collapse, too early a gelation reaction causing pore closure and thus low foaming of the material.

Priebeh reakcie je regulovaný, ako základnými surovinami izókyanátom, polyolom, nízkornolekulárnym diolom, tak aj pomocnými prostriedkami ako sú stabilizátory a katalyzátory. Katalyticky nezosňladený systém neumožňuje dosiahnúť krátko formovacie časy a tým sa znižuje produktivita výroby. Najčastejšie používaným katalyzátorům je terciárny amin. Často sa však kombinuje s organickými zlúčeninami kovu, pričom je využívaný ich synergický účinek. Z technologického hl’adiska je nutné dosiahnúť nielen želatelné časy formovania výlisku, ale najma lineárny profil stúpania pěny. Dosiahnúť rovnoměrný profil stúpania je ťažké, pretože počas fázy stúpania sa značné zvýši teplota v pene a reakčná rýchlosť napriek znižujúcej sa koncentrácii reakčných zložiek stúpa. K tomu prispieva aj autokatalyticky účinok tvoriacich sa močovin a uretánových vazieb.The course of the reaction is controlled, both with the basic raw materials isocyanate, polyol, low molecular weight diol, as well as auxiliaries such as stabilizers and catalysts. Catalytically non-sweetened system does not allow short molding times to be achieved and thus reduces production productivity. The most commonly used catalyst is a tertiary amine. However, it is often combined with organic metal compounds utilizing their synergistic effect. From a technological point of view, it is necessary to achieve not only desirable molding times, but also a linear foam pitch profile. It is difficult to achieve a uniform ascent profile because during the ascent phase the foam temperature increases significantly and the reaction rate increases despite the decreasing concentration of the reactants. The autocatalytic effect of urea and urethane formation also contributes to this.

Vysoká rýchlosť stúpania pěny v konečnej fáze penenia vedie k vysokým silám trenia a k tvorbě trhlin na povrchu výrobku.The high rate of foam rise in the final foaming phase results in high friction forces and cracks on the product surface.

Účinok katalyzátorov je potřebné zosúladiť s pochodom vytvárania pěny a jej stabilizácie. Podstatná úloha stabilizáťora sa uplatňuje na vmútorných hraničných plochách speňujúcej sa tekutiny. Ako už bolo vyššie poukázané, reakcia izokyanát polyol prebieha oneskorene a v skutečnosti sa uskutečňuje až na konci fáze stúpan'a pěny. Reakcia voda — izokyanát, ktorá převažuje počas fázy stúpania pěny vedie napokon k polymočovine. Vznikajúce močovinové medzistupne sú u vznikajúcej tekutej polyuretánovej hmotě nerozpustné a vyzrážajú sa poměrně spontánně ako mikredisperzná pevná fáza. Vyzrážaním asociované] močoviny sa značné znižuje stabilita stúpajúcej pěny a spravidla dochádza k jej zrúteniu. Preto sa do, receptúr na výrobu polyuretánových pien přidává stabilizátor pěny. Technická literatúra doporučuje k tomdto účelu používat kopolyméry na báze silikónov. Sú to produkty máročnej chemickej syntézy, ktoré sú drahé a nepriaznivo vplývajú na výsledné ekonomické relácie výrobných procesov. Čs. autorské osvedčenie 198 727 popisuje sposob stabilizácie mikrobunečnej štruktúry polyuretánových gigu v době ich přípravy použitím vazelínových olejov.The effect of the catalysts needs to be aligned with the process of foam formation and stabilization. The essential role of the stabilizer applies to the inner boundary of a foaming fluid. As mentioned above, the isocyanate polyol reaction is delayed and, in fact, only takes place at the end of the foam rise phase. The water-isocyanate reaction, which prevails during the foam rise phase, ultimately leads to the polyurea. The resulting urea intermediate stages are insoluble in the resulting liquid polyurethane mass and precipitate relatively spontaneously as a micredisperse solid phase. By precipitating the associated urea, the stability of the rising foam is greatly reduced and generally collapses. Therefore, a foam stabilizer is added to the polyurethane foam formulations. The technical literature recommends the use of silicone-based copolymers for this purpose. They are products of long-term chemical synthesis, which are expensive and adversely affect the resulting economic relations of production processes. MS. No. 198,727 describes a method of stabilizing the microcell structure of polyurethane gigas at the time of their preparation using petroleum jelly oils.

Všeobecne stabilizátory polyuretánových pien majú zmáčacie a emulgačné vlastnosti. Ich úloha spočívá predovšetkým v znížení povrchového· inapátia roztoku. Ak sa pridávajú v množstve pod určitú kritická hranicu tvoria sa velmi nestabilně buňky, ktoré postupné splývajú, následné nastane var a příprava pěny zlyhá. Pri použití stabilizátora v množstve nad hornú hranicu dosiahne pěna požadovaná výšku a potom usedá. Vysvětluje sa to tvorbou velmi drobných buniek, ktorých steny sú tenké a majú malú pevnost. Táto nestačí na zachovanie tvaru, keď sa začne plyn ochladzovať.Generally, polyurethane foam stabilizers have wetting and emulsifying properties. Their role is primarily to reduce the surface inapathication of the solution. If they are added in an amount below a certain critical threshold, cells become very unstable, which gradually coalesce, then boiling and foaming fails. When the stabilizer is used in an amount above the upper limit, the foam reaches the desired height and then sits down. This is explained by the formation of very tiny cells whose walls are thin and of low strength. This is not sufficient to maintain the shape when the gas begins to cool.

Na odstránenie vyššie popínaných nedpstatkov slúži polyolový komponent pre spojenie polyuretánovej podošvy so zvrškom pozostávajúcl z lineárneho ..polyesterpólyolu, rozvětveného, poiyesterpoiyioiu, nízkomolekúlárneho diólu a; trietyléndiamíhu podlá vynálezu charakteristicky, tým, že na 100 hmotnostných dielov obsahuje pridavok 0,1 až 5 hmotnostných ďielov organickej zlúčeniny sterciárnym dusíkom a fronta aktívnymi vodíkmi .a 0,1 až b hmotnostných dielov kopolymeru etylénoxidu s propylénoxidom hydroxylového čísla 30-60 mg KOH/g. ;.·The polyol component for bonding the polyurethane sole to the upper consists of a linear polyether polyol, a branched polyester, a low molecular diol and a polyol component. of triethylenediamine according to the invention, characterized in that it contains, per 100 parts by weight, an addition of 0.1 to 5 parts by weight of an organic compound with sterile nitrogen and an active hydrogen queue and 0.1 to b parts by weight of a copolymer of ethylene oxide with propylene oxide g. ;. ·

Táto zmes přidaná do polyolového komponentu pódia vynálezu zabezpečí najmá technológiou žiadaný lineárny profil stúpania pěny. Reakcia penenia je exotermická a napriek znižujúcej sa koncentrácii reagujúcich látok zančne sa zvyšuje teplota reagujúceho média. Aminový katalyzátor s aktívnymi vodíkmi sa však zabudovává do vznikajúcej makromolekuly a tým sa jeho katalytický účinok postupné stráca.This blend added to the polyol component of the present invention will provide a linear foam rise profile desired by the technology in particular. The foaming reaction is exothermic and despite the decreasing concentration of the reactants, the temperature of the reacting medium increases rapidly. However, the active hydrogen-containing amine catalyst is incorporated into the nascent macromolecule, thereby gradually losing its catalytic effect.

Linearizovaním rýchlosti stúpania pěny nedochádza k vysokým silám trenia na rozhraní rastúca pěna — forma a k tvorbě trhlin na povrchu výrobku. v \ .·By linearizing the rate of rise of the foam, there is no high friction force at the rising foam-mold interface and cracks on the product surface. v \. ·

Velmi dobrý stahilizačný účinok na vzniI kajúcu polyuretánovú pěnu má kopolymér etylénoxídu s propylénoxidom. Pósobí najma proti destabilizačnému účinku vyzrážajúcej sa močoviny. Účinkom tohto· kopolyméru nastáva integrácia nerozpustnej močoviny do penovej tekutiny vznikajúceho polyuretánu a to fyzlkálnym naviazaním hydrofilných etylénoxidových segmentov stabilizátore na polárné skupiny polymoěovín. Synergiu stabilizačného účinku kopolyméru etylénoxídu s propylénoxidom možno pozorovat za použitia trietanolamínu.A copolymer of ethylene oxide with propylene oxide has a very good build-up effect on the flammable polyurethane foam. In particular, it counteracts the destabilizing effect of the precipitated urea. The effect of this copolymer is the integration of insoluble urea into the foamed liquid of the resulting polyurethane by physically binding the hydrophilic ethylene oxide segments of the stabilizer to the polar groups of the polymorphs. The synergistic stabilizing effect of the ethylene oxide / propylene oxide copolymer can be observed using triethanolamine.

V nasledujúcom popise bude použdie kopolyméru etylénoxídu s propylénoxidom, ako stabilizátora mikrobunečnej štruktúry a etanOlamínov ako katalyzátorov s dočasným účinkom, spůsobom podlá vynálezu bližšie osvětlené, niektorými príkladmi prevedenia. Příklad 1In the following description, the use of a copolymer of ethylene oxide with propylene oxide as a stabilizer of the microcell structure and ethanol amines as temporary effect catalysts according to the invention will be explained in more detail by some examples. Example 1

a) Predpolymér — izokyanátová zložka sa připraví zmiešaním 100 h. d. roztaveného 4,4‘-difenylmetán diizokyanátu so· 75 h. d. 80 °C teplého lineárneho polyesteru charakterizovaného mol. hmotnosťou 2 000 a hydroxylovým číslom 56 mg KOH/g. Po zreagovaní v priebehu dvoch hodin sa získá predpolymér s obsahom 17 % volných NCO skupin.a) Prepolymer - isocyanate component is prepared by mixing for 100 h. d. molten 4,4‘-diphenylmethane diisocyanate with · 75 h. d. 80 ° C of warm linear polyester characterized by mol. weight 2,000 and a hydroxyl value of 56 mg KOH / g. After reacting for two hours, a prepolymer containing 17% of free NCO groups is obtained.

b) Polyolová zložka sa připraví zhomogenizovaním:(b) The polyol component shall be prepared by homogenising:

76.50 h. d. lineárneho polyesteru s mol. hmotnosťou 2 00076.50 h. d. linear polyester with mol. weight 2 000

13.50 h. d. čiastočne rozvětveného polyesteru s hydroxylovým číslom 50 mg KOH/g13.50 h. d. of a partially branched polyester having a hydroxyl value of 50 mg KOH / g

7,00 h. d. monoetylénglykolu7,00 h. d. monoethylene glycol

0,50 h. d. trietyléndiamínu0.50 h. d. triethylenediamine

0,35 h. d. trietanolamínu0.35 h. d. triethanolamine

0,55 h. d. kopolyméru etylénoxídu a propylénoxidu s hydroxylovým číslom 47 mg0.55 h. d. of a copolymer of ethylene oxide and propylene oxide with a hydroxyl number of 47 mg

KOH/gKOH / g

0,40 h. d. destilovanej vody 0,50 h. d. UV stabilizátora indolového typu0.40 h. d. distilled water 0.50 h. d. UV stabilizer of the indole type

0,70 h. d. antioxidant 2,6 terč. butyl p. krezol.0.70 h. d. antioxidant 2,6 target butyl p. cresol.

Polyolový komponent je charakterizovaný hydroxylovým číslom 205 mg KOH/g a obsahom vody 0,47 %.The polyol component is characterized by a hydroxyl value of 205 mg KOH / g and a water content of 0.47%.

c) Po zhomogenizovaní oboch zložiek v pomere 90 : 100 v prospěch polyolovej zložky získáme pružnú polyuretánovú pěnu s veTml krátkými odformovacími časmi do 3 mlnút s nasledovnými fyz. mechanickými vlastnosťami.c) After homogenization of the two components in a ratio of 90: 100 in favor of the polyol component, a flexible polyurethane foam is obtained with a very short demoulding time of up to 3 ml with the following physics. mechanical properties.

tvrdost [ShAj 48—55 pevnost v tahu [MPa] min. 5 tažnost [%] min. 400 štruktúrna pevnost [kNm1] min. 8 měrná hmotnost volné vypenenej pěny [kg . nr'3j 230hardness [ShAj 48—55 tensile strength [MPa] min. 5 elongation [%] min. 400 structural strength [kNm 1 ] min. 8 density of loose foamed foam [kg. nr 3 j 230

Příklad 2Example 2

a) Izokyanátová zložka sa připraví zmiešaním 100 h. d. roztaveného 4,4‘-difenylmetán diizokyanátu so 60 h. d. lineárneho polyesteru charakterizovaného· molekulovou hmotnosťou 2 000 a hydroxylovým číslom 56 mg KOH/g.a) The isocyanate component is prepared by mixing for 100 h. d. of molten 4,4‘-diphenylmethane diisocyanate with 60 h. d. a linear polyester characterized by a molecular weight of 2,000 and a hydroxyl value of 56 mg KOH / g.

Zreagovaný predpolymér má 19 % volných izokyanátových skupin.The reacted prepolymer has 19% free isocyanate groups.

b) Polyolová zložka sa připraví zhomogenizovaním;b) The polyol component is prepared by homogenization;

100 h. d. lineárneho polyesteru s molekulovou hmotnosťou 2 000100 h. d. Linear polyester with a molecular weight of 2 000

6,3 h. d. monoetylénglykolu 1,2 h. d. trietanolamínu 0,7 h. d. trietyléndiamínu 0,8 h. d. stabilizátora pěny na báze zmesného kopolyméru etylénoxídu a pnopylénoxidu s hydroxylovým číslom 35 mg KOH na gram6.3 h. d. monoethylene glycol 1.2 h. d. triethanolamine 0.7 h. d. triethylenediamine 0.8 h. d. foam stabilizer based on a mixed copolymer of ethylene oxide and pnopylene oxide with a hydroxyl number of 35 mg KOH per gram

0,6 h. d. destilovanej vody 3,0 h. d. bielej stabilizovanéj pasty pripravenej z lineárneho polyesteru UV stabilizátora, antioxidantu a kysličníka tita•ničitého.0.6 h. d. distilled water 3.0 h. d. white stabilized paste prepared from linear polyester UV stabilizer, antioxidant and titanium dioxide.

Polyolová zložka je charakterizovaná hydroxylovým číslom 195 mg KOH/g a obsahom vody 0,43 %.The polyol component is characterized by a hydroxyl value of 195 mg KOH / g and a water content of 0.43%.

cj Po zamiešaní oboch zložiek podlá zákooov stech’ometrie má připravené skúšobná piatnička následovně fyzikálno-mechanické vlastnosti:cj After mixing the two components according to the stoechometry, the test piquette has the following physico-mechanical properties:

měrná hmotnost [kg . m”3] 450 tvrdost [ShA] 45—55 pevnost v tahu [MPa] min. 5,5 tažnost [%] min. 375 štruktúrna pevnost [kNnr'1] min. 10 měrná hmotnost volné vypenenej pěny [kg . ni3] 250specific weight [kg. m ” 3 ] 450 hardness [ShA] 45—55 tensile strength [MPa] min. 5.5 elongation [%] min. 375 structural strength [kNnr ' 1 ] min. Specific gravity of loose foamed foam [kg. ni 3 ] 250

Ako organické zlúčeniny s terciárnym dusíkom a troini aktívnymi vodíkmi možno použit trietanolamin, alebo dietanolamín. Neionový tenzid vyrobený na báze propylénoxidu a etylénoxídu, použitý ako stabilizátor má všeobecný vzorecAs organic compounds with tertiary nitrogen and tertiary active hydrogen, triethanolamine or diethanolamine may be used. The nonionic surfactant produced on the basis of propylene oxide and ethylene oxide, used as a stabilizer, has the general formula:

HO- (C2H4O )x- (CsHeO )y- (C2H4O jx—H měrná hmotnost [kg . m-3]HO- (C2H4O) x - (CsHeO) y - (C2H4O j x —H density [kg. M -3 ]

Claims (1)

Polyolový komponent pre spojenie polyuretánovej podošvy so zvrškom pozostávajňci z liineármehiO' polyester polyolu, rozvětveného' polyesteirpolyolu,, nízkomolekulárneho diolu a trietyléndiamínu vyznačujúci sa tým, že na 100 hmotnostných dielov obsaVYNÁLEZU huje prídavok 0,1 až 5 hmotnostných dielov organickej zlúčeniny s terciárnym dusíkom a troma aktívnymi vodíkmi a 0,1 až 5 hmotnostných dielov kopolyméru etylénoraidu s proípylénoxidom s hydroxylovým číslom 30 až 60 mg KOH/g.A polyol component for joining a polyurethane sole to an upper consisting of a linear polyether polyol, a branched polyesteirpolyol, a low molecular weight diol and a triethylenediamine, characterized in that the addition of 0.1 to 5 parts by weight of the organic compound is present per 100 parts by weight of the compound. active hydrogen and 0.1 to 5 parts by weight of a copolymer of ethylene laoride with pro-ethylene oxide having a hydroxyl number of 30 to 60 mg KOH / g.
CS123785A 1985-02-21 1985-02-21 Polyol component for bonding the polyurethane sole to the upper CS247016B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS123785A CS247016B1 (en) 1985-02-21 1985-02-21 Polyol component for bonding the polyurethane sole to the upper

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CS123785A CS247016B1 (en) 1985-02-21 1985-02-21 Polyol component for bonding the polyurethane sole to the upper

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CS247016B1 true CS247016B1 (en) 1986-11-13

Family

ID=5346257

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CS123785A CS247016B1 (en) 1985-02-21 1985-02-21 Polyol component for bonding the polyurethane sole to the upper

Country Status (1)

Country Link
CS (1) CS247016B1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0182203B1 (en) Delayed action/enhanced curing catalysis in polyurethane systems
EP1786857B1 (en) Low density polyurethane integral skin foam system prepared using expandable microspheres and water as coblowing agent
PT93737B (en) PROCESS FOR THE PREPARATION OF ISOCYANATE COMPOSITIONS AND FOR THE PREPARATION OF FLEXIBLE FOAMS FROM THEM
EP3643732B1 (en) Composition for forming environmentally friendly polyurethane foam and method for manufacturing polyurethane foam
US5783652A (en) Reactivity improvement of urethane prepolymers of allophanate-modified diphenylmethane diisocyanates
JPS60190411A (en) Catalysts for polyurethane system
KR20010022144A (en) Improved Water Blown Polyurethane Soling Systems
JP2016531192A (en) Method for producing polyisocyanate polyaddition polyol using stabilizer
US5143942A (en) Polyurethanes
US5166115A (en) Polyurethanes
EP0844276A1 (en) Reactivity stabilization of polymethylene poly(phenylisocyanates)
EP0255930B1 (en) Polyurethane foams incorporating alkoxylated aromatic diamine and acetylenic glycol
JPH03124741A (en) Flexible polyurethane foam and its manufacture
CN118240167A (en) Polyether polyurethane elastomer and preparation method thereof
US12428516B2 (en) Process for producing a low density free-rise polyurethane foam
EP1122271B1 (en) Process for the preparation of polyisocyanate compositions based on MDI with improved freeze stability
KR100983420B1 (en) Process for Preparing a Moulded Polyurethane Material
CS247016B1 (en) Polyol component for bonding the polyurethane sole to the upper
JPH07165862A (en) Method for producing flexible polyurethane foam
US4992484A (en) Polyurethane systems incorporating alkoxylated diethyltoluenediamine
US6528609B1 (en) Allophanates of polymeric MDI
JP4495296B2 (en) Polyurethane foam
BRPI0906674B1 (en) elastomeric material and processes for preparing and manufacturing an elastomeric material
CS198727B1 (en) Method for the stabilization of polyurethan foams microcell structure during preparation thereof