КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОВЕРХНОСТНОЙ ОТДЕЛКИ КОЖАНЫХ ИЗДЕЛИЙ Российский патент 1997 года по МПК C08L75/08 C08K5/00 C08L75/08 C08L93/04 C08K5/00 C08K5/04 C08K5/17 

Изобретение относится к составам, применяющимся в легкой промышленности, в частности к композициям на основе полиуретанов, предназначенным для использования в кожевенной промышленности и на предприятиях бытового обслуживания для крашения натуральных кож, реставрации и ретуширования кожаной обуви и кожи для галантерейных изделий.

Известна композиция для поверхностной отделки кожаных изделий, включающая термопластичный полиуретан, диэтиламин и высококипящий органический растворитель диметилформамид, при следующем соотношении компонентов, мас.ч.

Полиуретан 100
Диэтиламин 0,05-5,0
Растворитель 200-400.

Основные недостатки данной композиции связаны с использованием в качестве растворителя диметилформамида, который из-за высокой температуры кипения (153^oC) и низкой предельно-допустимой концентрации паров в воздухе рабочей зоны (ПДК_р.з.=10 мг/м³) препятствует ускоренной сушке нанесенного покрытия и обусловливает повышенную вредность производства. Кроме того, вязкость растворов термопластичных полиэфируретанов на основе простых полиэфиров в амидных растворителях недостаточно стабильна при хранении.

Наиболее близкой является композиция для ремонта кожаных изделий, состоящая из термопластичного полиэфируретана, поливинилхлоридной смолы, пигмента двуокиси титана и высококипящего растворителя диметилформамида при следующем соотношении, мас.ч.

Полиуретан 100
ПВХ-смола 50-80
Двуокись титана 10-20
Растворитель 200-300.

Недостатки известного состава состоят в высокой токсичности применяющегося растворителя, большой продолжительности сушки из-за высокой температуры кипения диметилформамида, непродолжительности хранения из-за низкой стабильности реологических свойств раствора. Кроме того, известному составу присуща пониженная водостойкость.

Цель изобретения повышение стабильности композиции при хранении и уменьшение ее токсичности, а также повышение водостойкости получаемых из нее покрытий и сокращение времени их сушки.

Указанная цель достигается тем, что композиция для поверхностной обработки кожаных изделий, включающая линейный полиэфируретан, пигмент и растворитель, содержит в качестве полиэфируретана соединение на основе полиэфирдиола (полифурита или лапрола), диэтиленгликоля и 0,5-3,0 мас. полифторированного спирта теломера , где n=10,12, в качестве растворителя 1,3-диоксолан (тривиальное название "формальгликоль"), а также канифоль и гексаметилентетрамин (уротропин), при следующем соотношении компонентов, мас.

Полиэфируретан 15,0-20,0
Канифоль 0,4-1,0
Гексаметилентетрамин 0,5-1,2
Пигменты 5,0-9,0
1,3-Диоксолан Остальное.

Состав может дополнительно содержать 0,3-0,5% поверхностно-активных веществ оксиэтилированных высших жирных спиртов (типа "Синтанол ДТ-7, ДС-10", "Оксанол Л2, Л3" и др.). Соотношение между компонентами подобрано экспериментальным путем и является оптимальным. При содержании в составе композиции более 20% полиэфируретана существенно возрастает ее вязкость, ухудшается растекаемость состава и адгезия образующегося покрытия к подложке. Использование термопластичного полиуретана на основе простых, а не сложных полиэфирдиолов, расширяет температурный интервал эксплуатации изделий с покрытием в сторону отрицательной температуры. Использование при получении полиэфируретана в качестве регулятора цепи полифторированных спиртов - теломеров: 1,1,11-тригидроэкозафторундеканола (ТУ 6-02-884-79) и 1,1,13- тригидротетракозафтортридеканола (ТУ 6-02-884-79) в заявленных количествах обеспечивает высокую водостойкость изделий с нанесенным покрытием.

Канифоль выступает в роли адгезионного агента, способствуя повышению прочности связи между наносимым покрытием и кожей. Канифоль может быть талловой, сосновой или экстракционной. Уротропин является ингибитором кислотной полимеризации используемого в предложенной композиции растворителя - 1,3-диоксолана.

Оксиэтилированные высшие жирные спирты являются эффективными диспергаторами неорганических пигментов, а также служат для лучшего растекания композиции по поверхности кожаных изделий.

В качестве пигментов могут использоваться любые неорганические пигменты соответствующей дисперсности, а также любые органические красители, растворимые в 1,3-диоксолане. Предпочтительнее применять пигменты и красители, не обладающие кислотными свойствами.

Предложенный в качестве растворителя 1,3-диоксолан (циклический ацеталь представляет собой подвижную прозрачную низкокипящую жидкость (т. кип. 75-76^oC), обладающую по отношению к термопластичным полиуретанам растворяющей способностью на уровне амидных высококипящих растворителей. Предельно-допустимая концентрация его паров в воздухе рабочей зоны (ПДК_р.з.) равна 50 мг/м³, что соответствует малоопасному классу химических соединений согласно ГОСТ 12.1.005-76.

Композицию готовят следующим образом:
В реактоp объемного типа, снабженный мешалкой механической и обратным холодильником, при комнатной температуре загружают 1,3-диоксолан, уротропин, канифоль, термопластичный полиуретан и, если необходимо, ПАВ. Компоненты перемешивают при температуре 25-40^oC (в течение 2-4 ч) до образования гомогенного раствора лака. В случае применения растворимых органических красителей композиция может готовиться непосредственно в смесителе, где получают лак. Если используют неорганические пигменты, то полученный лак после охлаждения до комнатной температуры сливают либо в барабан шаровой мельницы, либо в емкость бисерного измельчителя, туда же вводят и пигменты. По окончании диспергирования полученную композицию фильтруют, после чего производят расфасовку в тару.

Предложенная композиция наносится либо кистью, либо путем распыления. В последнем случае ее необходимо разбавить растворителем до требуемой вязкости. Если в результате хранения композиции происходит естественное загустевание, ее также необходимо разбавлять растворителем.

Готовая композиция представляет собой однородную подвижную жидкость, соответствующую применяемому пигменту цвета. Расход композиции на 1 м² покрываемой поверхности 40-120 г; условная вязкость при 20^oC по вискозиметру ВЗ-246 с соплом диаметром 4 мм 30-100 с. Скорость высыхания покрытия до степени 3 не превышает 20 мин (ГОСТ 19007-73). По эксплуатационным характеристикам (устойчивость к изгибу и к истиранию, морозостойкость) и по физико-механическим свойствам образующихся пленок заявленная композиция находится на уровне существующих средств аналогичного назначения, но превосходит их по водостойкости.

Рецептуру, характеристики композиций и свойства получаемых на их основе полиуретановых покрытий иллюстрируют приведенные примеры.

Пример 1. В табл. 1 приведен компонентный состав заявленной композиции и ее свойства, а в табл. 2 характеристики полученных на ее основе покрытий, нанесенных на обезжиренные образцы натуральной кожи.

Композиции с запредельными от заявленного концентрациями компонентов обладают либо высокой вязкостью (плохой растекаемостью, ухудшающей адгезию покрытий), либо повышенным расходом на единицу покрываемой площади из-за плохой укрывистости. При увеличении количества полиэфируретана в составе ухудшается и эластичность покрытий.

Пример 2. В табл. 3 приведен компонентный состав заявленной композиции, ее свойства и характеристики получаемых на натуральной коже покрытий.

Если использовать в заявленной композиции менее 0,4% канифоли, то наносимое покрытие легко отслаивается от кожаной поверхности.

Пример 3. В табл. 4 представлена зависимость водостойкости покрытия из предложенной композиции в зависимости от количества полифторированного спирта-теломера с n-10, используемого при синтезе полиуретана. Состав композиции следующий, термопластичный полиуретан на основе толуилендиизоцианата и полифурита мол. м. 1000-20,0; канифоль сосновая 0,6; уротропин 1,0; сажа печная 6,0; синтанол ДТ-7; 0,2; 1,3-диоксолан 72,2.

Как видно из табл.4, при отсутствии полифторированногоспирта водостойкость получаемых лакокрасочных покрытий существенно ниже.

Таким образом данные, представленные в примерах, показывают, что введение в предложенную композицию 1,3 -диоксолана и линейного полиэфируретана, синтезированного с добавками полифторированных спиртов-теломеров, позволяет в 2-5 раз сократить время сушки нанесенного покрытия, в 1,5 раза повысить его водостойкость и, кроме того, уменьшить токсичность состава и значительно повысить стабильность его свойств при хранении.

Сущность изобретения: исходные компоненты, включающие, мас.%: полиэфируретан на основе простого полиэфирдиола с добавкой 0,5-3 мас.% полифторированных - спиртов - теломеров общей формулы , где n= 10, 12, 15-20, канифоль 0,4-1,0; гексаметилентетрамин 0,5-1,2; пигменты 5,0-9,0; 1,3-диоксолан - остальное, возможно 0,4-0,5 мас.% оксиэтилированных высших жирных спиртов, перемешивают до образования гомогенного раствора. Условная вязкость при 20^oC 30-100 c, водостойкость покрытия до 9 сут по ГОСТ 9,403-80.1 з.п. ф-лы, 4 табл.

1. Композиция для поверхностной отделки кожаных изделий, включающая линейный полиэфируретан, пигменты и растворитель, отличающаяся тем, что в качестве полиэфируретана она содержит соединение на основе простого полиэфирдиола с добавкой 0,5 3,0 мас. полифторированных спиртов-теломеров общей формулы где n 10 и 12, а в качестве растворителя 1,3-диоксолан, а также дополнительно содержит канифоль и гексаметилентетрамин при следующем соотношении компонентов, мас.

Указанный полиэфируретан 15 20
Канифоль 0,4 1,0
Гексаметилентетрамин 0,5 1,2
Пигменты 5 9
1,3-Диоксолан Остальное
2. Композиция по п.1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит 0,3 - 0,5 мас. оксиэтилированных высших жирных спиртов.