DD234164A3 - Vernetzungsmittel fuer haftvermittler in pvc-schichtstoffen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Vernetzer, der zur Erzielung hoher Trennfestigkeiten und guter Waermestabilitaeten von PVC-weich-Beschichtungen auf Substraten wie synthetischen Geweben oder anderen schwer verbindbaren synthetischen Produkten verwendet wird. Ziel der Erfindung ist es, ein Vernetzungsmittel einzusetzen, das in Kombination mit einem hydroxylendgruppenhaltigen Haftvermittler keine Beeintraechtigung der Farbkomposition bewirkt und die Waermestabilitaet des Verbundes verbessert. Erfindungsgemaess wird als Vernetzungsmittel das Umsetzungsprodukt eines Isomerengemisches von Diphenylmethandiisocyanaten mit sich selbst in Gegenwart von Triethylphosphat hergestellt nach bekannten Verfahren bei Temperaturen um 210C eingesetzt.

Description

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung basiert auf einen Vernetzer, der zur Erzielung hoher Trennfestigkeiten und guter Wärmestabilitäten von PVC-weich-Beschichtungen (PVC-Polyvinylchlorid) auf Substraten wie synthetischen Geweben, z. B. bestehend aus Polyamid- oder Polyesterfasern oder anderen mit weich-PVC schwer verbindbaren synthetischen Produkten verwendet wird.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Die Beschichtung von weich-PVC auf textile Unterlagen und andere flächenhafte Substrate ist bekannt. Der Einsatz von PVCaIs Beschichtungsmittel ermöglicht ein breites Anwendungsgebiet. Dabei werden in der Regel bei nativen Faserstoffen bzw. Trägermaterialien ausreichend gute Verbundeigenschaften erzielt.

Mit dem Einsatz von Schichtträgern aus Kunstfasern und synthetischen Materialien treten jedoch häufig Schwierigkeiten auf, die in sehr geringer oder unzureichender Trennfestigkeit begründet sind.

Zur Erhöhung und Verbesserung von Trennfestigkeiten zwischen der PVC-Beschichtung und synthetischen Unterlagen, wie Viskoseseide, Polyamidseide oder Polyesterseide werden haftvermittelnde Substanzen eingesetzt, die in der Regel hydroxylgruppenendständig sind und in Kombination mit Polyisocyanaten als Vernetzer verwendet werden.

Bekannt für den Einsatz als Vernetzer sind Addukte auf der Basis von Toluylendiisocyanaten und Triolen und/oder Diolen.

Gebräuchlich sind weiterhin Addukte aus aliphatischen Diisocyanaten, wie Hexamethylendiisocyanat-Biuretstrukturen oder auch dimeren Toluylendiisocyanaten.

Entsprechend ihrer Grundeigenschaften werden diese Vernetzer zur Erzielung verbesserter Hafteigenschaften eingesetzt.

Entsprechend ihrer spezifischen Einsatzmöglichkeiten stellen diese Produkte Spezialprodukte dar, die unter komplizierten technischen Bedingungen hergestellt werden. Eine Reihe von Nachteilen beim großtechnischen Einsatz ergeben sich durch ausgeprägte Eigenschaften, die der chemischen Struktur zugrunde liegen.

Es ist bekannt, daß Addukte auf Tolylendiisocyanatbasis in der Regel ungenügende Topfzeiten und geringe Temperaturstabilitäten ergeben, die in bestimmten Anwendungsfällen nachteilig sind. Der Einsatz von Vernetzern auf aliphatischer Grundlage zieht bekanntlich die Notwendigkeit nach sich, zusätzlich beschleunigen zu müssen, um das reaktionsträge Verhalten auszugleichen. Bekannt ist weiterhin ein Vernetzer in Kombination mit einem Haftvermittler, wobei die Ausbildung der vernetzten Struktur durch die thermische Spaltung von dimeren Toluylendiisocyanat gesichert wird. Neben hohen Energieaufwand ist eine unregelmäßige Qualitätsschwankung auf der Verbundoberfläche zu beobachten, die auf ungeregelte Spaltreaktion zurückzuführen sind.

Die Abspaltung hochtoxischer Verbindungen wirft hierbei noch weitere Probleme auf.

Ein Vernetzer, der hohe Trennfestigkeiten im Verbund sichert, ist in einer älteren Anmeldung beschrieben. Dieses Vernetzungsmittel stellt ein Gemisch bestehend aus 50 bis 65% eines Isocyanatgemisches dar, das 3- oder mehrfach Kern-Isocyanataddukte enthält, weiterhin 35 bis 50 Ma.-% eines Diisocyanates, insbesondere Diphenylmethandiisocyanat und 0 bis 2 Ma.-% eines isomeren Gemisches monomerer Diisocyanate als Bestandteil besitzt.

Der Vernetzer dieser Zusammensetzung verbessert in Kombination mit einem Haftvermittler die Haftfestigkeit von weich-PVC-Verbunden entscheidend und beseitigt eine Reihe vorher beschriebener Nachteile. Das Isomerengemisch bzw. Isocyanatgemisch stellt jedoch keine einheitliche Verbindung dar und ist dadurch nicht exakt definierbar.

Ein Nachteil ist die dunkle Färbung des Vernetzers, der den PVC-Farbbatch sichtbar verändert. Damit ist die Einsetzbarkeit o. g.

Vernetzers praktisch für helle Farbtöne nicht gegeben.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, ein Vernetzungsmittel einzusetzen, das in Kombination mit einem hydroxylendgruppenhaltigen Haftvermittler aus synthetischen Materialien, wie Polyamin- oder Polyesterseide hohe Trennfestigkeiten ergibt und dabei keine Beeinflussung der Farbkomposition bewirkt sowie die Wärmestabilität des Verbundes verbessert.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Vernetzer in Kombination mit einem Haftvermittler für die PVC-Beschichtung einzusetzen. Der Vernetzer muß frei von toxischen Stoffen, wie monomeresToluylendiisocyanat sein. Gleichzeitig muß gesichert sein, daß die gute Trennfestigkeit auf Grund ausreichender Mischbarkeit auf dem gesamten Flächenverbund gleichmäßig vorhanden ist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Vernetzer ein Umsetzungsprodukt von 0,5 bis 3,0% 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und 99,5 bis 97% 4,4'-Diphenyldiisocyanat in Gegenwart von ca. 1,5%Triethylphosphatbei200bis 210⁰C, ist.

Das erfindungsgemäße Vernetzungsmittel besitzt einen Isocyanatgehaltvon ca. 30%.

Es wurde gefunden, daß das Isomerengemisch auf Basis ausschließlich von Diphenylmethandiisocyanaten gemischt mit Triethylphosphat ohne Anwesenheit mehrkerniger Produkte als Vernetzungsmittel für die weich-PVC-Beschichtung in Verbund mit Substraten aus synthetischen Materialien, wie Polyamid- oder Polyesterseide eingesetzt werden kann, ohne daß eine Farbänderung des PVC-Batches auftritt. Das Vernetzungsmittel ist bei Raumtemperaturflüssig. Zur praktischen Anwendung des erfindungsgemäßen Vernetzungsmittels sind Modifizierungen möglich, die der Verbesserung der technischen Einsatzbereitschaft dienen. Es ist zweckmäßig, den Vernetzer ggf. mit 5 bis 30% nicht wasserstoffacidem Lösungsmittel oder PVC-Weichmacher auch in Kombination mit Stabilisatoren, Beschleunigern u. dgl. zu versetzen.

Als Lösungsmittel können Ester, Aromaten, N-substituierte Formamide, Ketone und halogeniert^ Kohlenwasserstoffe zum Einsatz kommen. Besonders geeignet sind Ethyiacetat, Methylenchlorid und Toluol bzw. Gemische derselben. Durch die Zusätze kann man die Lagerstabilität verbessern sowie den Anwendungs- und Temperaturbereich erhöhen. Zur Steuerung der Reaktion können dem erfindungsgemäßen Vernetzer saure Inhibitoren, z. B. Säurechloride zugegeben werden. Die Einsatzmenge des erfindungsgemäßen Vernetzungsmittels liegt bei 1 bis 12Ma.-% bezogen auf PVC-Paste, vorzugsweise bei 2 bis 8 Ma.-% und ist wesentlich abhängig vom eingesetzten Haftvermittler und dem vorgegebenen Verwendungszweck, d.h. den geforderten Verbundwerten.

Der Einsatz des erfindungsgemäßen Vernetzungsmittels in Kombination mit einem Haftvermittler bei der weich-PVC-Beschichtung ermöglicht hohe Trennfestigkeiten im Verbund. Auf Grund der einheitlichen Struktur wird mit dem Haftvermittler ein langkettiger Aufbau erreicht, der keine farblichen Veränderungen hervorruft.

Die vorhandene physikalische Verkettung der Polyurethan-mit den Polyvinylchloridstrukturen beeinflußt die Eigenschaften der Beschichtung. Neben dieser Verkettung beider Hochpolymeren wird die Trennfestigkeit zur Unterlage gegenüber bekannten Vernetzern verbessert und eine Erhöhung der Wärmestabilität erreicht.

Gleichzeitig tritt eine wesentliche Verbesserung der Verschweißbarkeit der Schichtverbunde ein.

Weiterhin besitzt der erfindungsgemäße Vernetzer eine ausgezeichnete Verträglichkeit mit PVC-Pasten und dem Haftvermittler, Er ist somit in kurzer Zeit im Gemisch homogenisierbar. Dies beeinflußt wesentlich die Beschichtungsqualitäi und die Ausbildung einer konstanten Haftung auf der Unterlage. Im Gegensatz zu den bekannten Verfahren, die vorwiegend auf TDI- basierenden Vernetzer oder aliphatischen Isocyanate einsetzen,.bzw. Polyphenylmethanpolyisocyanate verwenden, wird erfindungsgemäß ausschließlich ein Vernetzer auf Basis verflüssigtem Diphenylmethandiisocyanats eingesetzt. Dadurch ist die universelle Einsetzbarkeit auch für helle Beschichtungen gewährleistet. Eine Emission hochtoxischer Stäube während der Verarbeitung wird ebenfalls vermieden. Durch die gute Wärmestabilität ist ein Verschweißen der beschichteten Gewebe möglich. Derartige Schichtstoffe weisen außerdem eine gute Formstabilität auf.

Beispiel 1

Ein Gemisch aus 2,5 Teilen 2.4'-Dipbenylmethandiisocyanat und 97,5 Teilen 4.4'-Diphenylmethandiisocyanat wird mit 1,5 Teilen Triethylphosphat versetzt und bei 200 bis 210°C derart umgesetzt, daß sich ein Brechungsindex von 1,6075 einstellt. Dann wird das Produkt schnell auf <68°C gekühlt und 6h bei 65⁰C zur Nachreaktion belassen. Danach erfolgt eine Abkühlung auf ca. 3O⁰C. Dieses Produkt weist einen NCO-Gehaltvonca. 30% auf und ist durchschnittlich 2,1 funktionell. 6 Teile dieses Vernetzers werden in ein Gemisch aus 100 Teilen PVC-Paste und 5 Teilen eines Haftvermittlers bestehend aus einer 70%igen Lösung eines linearen Polyesteralkohols mit einem Molekulargewicht von 2000 und eines schwach verzweigten Polyesteralkohols mit einem Molekulargewicht von 800 in einem Lösungsmittelgemisch von Methylenchlorid und Ethyiacetat im Verhältnis 1:1 eingewogen und gut homogenisiert.

Die so hergestellte Beschichtungsmasse wird im Direktstreichverfahren mit üblicher Technik auf Fadennähgewirke-Malimo-auf Polyamidseiden- bzw. Polyesterseidengrundlage mit ca. 180 bis 200g/m² aufgestrichen.

Die so hergestellte Ware zeichnet sich durch hervorragende Trennfestigkeiten aus und kann als Abdeckplane unterschiedlichster Anwendung eingesetzt werden.

Beispiel 2

100 Teile PVC-Paste werden mit 7 Teilen Haftvermittler und 3,5 Teilen Vernetzer, beide wie Ausführungsbeispiel 1, vermischt und gut homogenisiert.

Die so hergestellte Beschichtungsmasse wire nach üblichen Beschichtungotechnologien auf Polyamid- und Polyestersbide gestrichen. Die Bahnware dient vorzugsweise zur Herstellung von Einlagen für Fördergurte und für Treibriemen.

Beispiel 3

Analog Ausführungsbeispiei 1 werden die dort beschriebenen Komponenten vermischt, wobei 5 Teile des Vernetzers und 7 Teile des Haftvermittlers eingesetzt werden. Das im Direktstreichverfahren beschichtete synthetische Gewebe kommt zur Herstellung von Traglufthallen, Rettungskabinen und Schlauchbooten zum Einsatz.

Beispiel 4

7 Gewichtsteile eines Haftvermittlers, bestehend aus 50% eines Polyesteralkoholgemisches, zusammengesetzt aus einem schwach verzweigten Polyesteralkohol mit einem mittleren Molekulargewicht von 800 und einem linearen Polyesteralkohol mit einem mittleren Molekulargewichtvon 2000, und 50% Dibutylphthalat, werden mit3 Gewichtsteilen des im Ausführungsbeispiel 1 beschriebenen Vernetzers und 100 Gewichtsteilen PVC vermischt. Die so erhaltene Beschichtungsmasse wird mit einer Auflage von ca. 180 bis 200 g/m² auf Polyamid-bzw. Polyesterseide aufgebracht.

Claims (3)

1. -1- 462 17

   Erfindungsanspruch:

   1. Vernetzungsmittel auf Basis von Diisocyanaten für Haftvermittler in PVC-Schichtstoffen, die aus synthetischen Textilfasern bestehen, eine hohe Trennfestigkeit besitzen und formstabil sein sollen, gekennzeichnet dadurch, daß es aus einem Reaktionsprodukt besteht, das durch Umsetzung eines Isomerengemisches von 0,5 bis 3,0% 2,4'-Diphenylmethandiisocyanat und99,5bis97%4,4'-Diphenylmethandiisocyanatin Gegenwart von 1,5%Triethylphosphat bei 200 bis 210⁰C erhalten wurde, und das einen Isocyanatgehalt von 30% besitzt.
2. 2. Vernetzungsmittel nach Punkt 1, gekennzeichnet dadurch, daß es ggf. mit 5 bis30Ma.-% nicht wasserstoffacider Lösungsmittel oder PVC-Weichmacher, auch in Kombination mit Stabilisatoren und/oder Beschleunigern, versetzt ist.
3. 3. Vernetzungsmittel nach den Punkten 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß daß ggf. saure Inhibitoren zugegeben werden.