Способ получения искусственной кожи Советский патент 1981 года по МПК D06N3/14 

латекса ;и водного расивара а ммониевой соли сополимера этилена 1И малеиновой кислоты и друтих .модифищированиых гаримесей. В гото,вом сухом оостоя1ИИ1и имтрвг(НИ .р о ванная волокнистая под1клад)ка содержит 65% смеои указанных полимерных материалов (в фо,р1ме сухого вещества, рассчитано «а исходный вес еолоквистого ipy|На). Подкладку зате1м подвергают отделкам, необходимы,м для получения (Сораамерной ровной 1повархност1и, например двоению, шлифованию.

Первый слой на приготовленной таким образом волокнистой подкладке получают неИрерыБным поливаиием плоским мундштуком, связанным непосредственно со смесителем предполйм-ера и раствора отвердителя; средний срок задерживания реагирующего полимера в смесителе и мундштуке не должен быть больше 45 с. Температуру поддерживают около 50° С. Составы обоих компонентов-предполимера и отвердителя, вступающих в реакцию, поддерл ивают дозирОБочным И насосами; данные .в граммах на 1 л покрытия волокнистой подкладки приведены ииже. Предполимер I

Поликонденсат гликоля адипиновой кислоты и дифенилметаидиизоцианата с содержанием свободных NCO-ppynn 2,2% 350

Толуол50

Фторуглеводородный растворитель (фреон 113)30 Отвердитель I

Метиленбис-о-хлоранилин15

Метилэтилкетом52

Железистый яилмент (охра)

|МИ(кронных частичек2,1

Смазочный материал (аил«коновое масло)0,5

Волокнистая подкладка со слоем реагирующего полиуретана поступает в сушилку с температурой 80-100° С, передвижение ленты 1,8 м/мин. НепосредствеЕно после выхода из сушилки можно наносить следующий слой.

Второй слой материала создают нагнетательным смесительным распылителем, в котором происходит промешивание обоих компонентов и равноме1рное раопрыскива«ие капель реагирующего полиуретана на площадь волокнистого плоакого образования, проходящего под этим распылителем. Средний срок задержания смеси в распылителе меньше 3 с при температуре до 100° С. Составы П|ред поли мера и отвердителя второго слоя даны ииже (г/м иокусственной кожи).

Предполимер П

Поликанденюат на базе полипропиленгликоля (средней полимерной степени около 17)

и дифенилметандиизоцианата с количеством свободных NCO-rpyinn пр)Иблизительно 2,5% Г50

М-етилэтилкетон50

Отвердитель II

Гаксаметилендиамин6

Метилэтилкетон35

Свинцовый желтый крон5

Хромофталевый коричневый

пигмент5

Смазочный материал (силиконовое масло)1 Условия реакции в сушилке аналогичны условиям нанесения первого слоя материала.

Подобно второму создают третий слой набрызгиванием нагнетательным смесительным распылителем. Состав нредполимера одинаков с составом предполимера П, cocTaiB отвердительной смеои приведен Н1иже.

Отвердитель 1П

Гидрази1Н, 6

Метилэтилкетон40

Свинцовый желтый крон3

Хромофталевый коричневый

пигмент1О

Флюоресцентный красный краситель0,3

Смазочный материал (силиконовое масло)1,5

Срок задерживания ленты искусственной кожи в сушилке при 60-100° С 8- 10 мин. Полученное плоское образование поступает из сушилки в оборудование для тиснения, на охлаждающие вальцы для специальной отделии - получения окончательных эффектов. Па последней фазе образуются рулоны для складирования, происходит трапспортиронка и дальнейшая манипуляция. Полученная .искусственная кожа Д0|стигает оптимальных физико-механических свойств после протекания химических реакций и кристаллизадионных процессов, т. е. за 1 -10 дней. Достигнутые параметры свойств обобщены IB приведенной ниже таблице.

Пр и м е р 2. Пзготовление лицевого полиуретанового слоя, пригодного для искусственной кожи, проводят реверсионным способом, а именно набрызги-ванием отдельных слоев на ленту силиконовой тисненой

бумаги, проходящей через непрерывный набрызгиваюпдай аппарат. Сначала образуется окончательная лицевая сторона набрызгиванием смеси (г на 1 ж площади):

Полиуретановый предполимер 9,1 Питроцеллюлоза5,5

Дисперсионный кра ситель4,0

Смесь растворителей (ацетон, Метилэтилкетон, бутил ацетат, толуол)60,0 Аром.атичеснии диизощианат Нанесение окончательного слоя около 20-35 г/л. Непосредственно после высушивания окончательного слоя проводят набрызгивание лицевого слоя полиуретанового эластомера с помощью набрызгивающего приспособления аналогично описанному в примере 1. Далее приводятся составы с з-жазаиием количеств в на 1 л. Предполимер IV Полиэфируретан с количеством свободнььх NCO-rpyinn 3,2% 150г. Отвердитель IV Аминосоединения6,1 Метилэтилкетон18,0 Дисперсионный краситель (состоит из пигментов Ti02, орсани ч еско но го а то мн о го апирта мол. веса 3 000 и смеси органических ирасителей, образующих коричневый оттенок)6,2 Силиконовый смазывающий материал1,0 Бумажную ленту с набрызтиванием .проводят через сушилку при 55-75° С, где срок задер.живания 4-5 мин, и сразу же после выхода из сущилки обеспечивают подкладным микропористым полнуретаиовым слоем, снова производят набрызгивание иагнетательным смесительным распылителем, как описано в примере 1. Предполимер V Реактивный полиэфируретан, как было определено у этредлолимера II100 Реактивный полиэфируретан, как было определено у предполимера IV100 Толуол50 Отвердитель V Смесь амииосоедииений, содержащих 5,5 г iпoлiиамина НТА и 1,3 г бензидина6,8 Вода2,5 Остальные примеси (смазывающее вещество, оргаянчесние красители, катализатор) 2,05 4eipe3 80 с от момента смещлвания их компонентов и.а изнаночную клейкую сторону нанесенного материала давится лента имлрегнироваяной волокнистой под кладюи, таким о бразом воз никшее плоское образование проходит через супшлку при 60-;80° С, арок выдержки 4-7 мин. Ленту на выходе нз сушилки охлаждают направ ляющими металлическими вальцами и на матывают IB транопорт1И ровоЧНые рулоны. Волокнистая подкладка приготовлеил на изолированном оборудовании имирегнации руна из 30% свертываемых полипропиленовых волокол 1,4/60, 25% свертываемого .полиэфирного шта.пельного волоина 1,2/60 .и 40% полиамидных волокон 1,5/40. Пригодная ди1сп.е|роия для импрегнации состоит из смеси карбоксилированного бутадиенакрилониирилового эластомера, тер мосенсибилизированпого латекса и водного раствора аммониевой соли сололимера малепновой юислоты. Свойства изготовленной искусственной кожи обобщены в таблице. Изготовленный материал полностью удовлетворяет спроса-м для изготовления верхних частей обуви и сложных обивок. П р и м ер 3. Реверсивным способом изготовления многослойного плоского образования, как описано в примере 2, изготавливают искусственную . Отличие заключается в составлении реакционных смесей и настройке режима работы напрерывной ленты для набрызпивания смеси и протекаяия химической реакции. Предполимер VI Реа {тнвный полиэфируретан, содержащий 2,9% свободных NCO-rpynn Отвердитель VI Полнамин9,6 Мети лэти л кетой46,0 Диспераиоиный краситель, содержащий неорганические пигменты на базе Ре2Оз10,0 Остальные примеси (смазывающее вещество, катализатор, органические красител.и, по необходимости еще друпие) 1,85 Температура в отдельных секциях сущилки от 85 (в начале) до 60° С (в конце), срок выдержки 4 мин. Пр едпОЛИ мер VII Реактивный полиур-етан с содержанием свободных 2,95% NCO-rpynn .250г. Отвердитель VII Полиамин10,2 Смесь растворителей (содержащая метилэт1илкето.н, толуол, тетрахлорметан)57,0 Остальные примеси (смазывающее вещество, катализатор, оргавически-е красители, в случае необходи.мости другие вспомогательные средства)1,88 Сраз} после образования 11епреры в:ного равномерного слоя слоеное полиуретановое образование отпечатывают на параллельно подаваемую ленту волокнистой подкладки. Ленту изготавливают из смеси 25% пропиленового штапельного воло 1Д/60 и 20% полиэфирного штапельного локна 1,4/40 и 55% хромодубленого к лагенного .волакнистого материала, этом импрегнирующая смесь состоит карбоксилЕровадного бутадиен-акрилон рилового .латекса XNBR термосенанбили роваино-го бутад1И-ан-акрило,н.итрилового текса, дисперсии- акрилатлого сололим и водного раствора а1ММОНиевой соли полимера стирол-малеиновая кислота. ким образом полученная искуоствевная жа удерживается IB сушилке 2,5-3 мин 60-80° С. Продукт после охлаждения таллическими вальцами накапливают форме рулоно-в. Материал достигает оп мальных эластичных хара1ктер,И€Т1ик по определенного .времени складирова.н.ия. М те|риал по пр1И.ме;ру 1 имеет оптималын свойства уже после 3 дней, плоское обра вание по примеру 3 после 8-10 дней. П р .и м е р 4. СпосОбом, описанным примере 2, изготавливают полиуретанов окончательный слой для искусственной жи: ,а) Лицевой (окончательный) слой става, г: Полиуретановый предполнмер VHI, содержащий 4,0% свободных NCO-rpynn9,1 Нитроделлюлоза5,5 Дисперсиопный краситель4,0 Смесь .растворителей (ацетол, метилэтилкетон, бутилацетат, толуол)30,0 Отвердитель: метиленбис-охлоранилии мое А1,5 Смесь растворителей30,0 Толш,-ина лицевого (окончательног слоя 20-35 г/Л{2. Модуль упругос 17 МП а. ;б) Первый подкладной слой (окраш В1нутри материала). Использованы материалы по сущест того же состава, что предполимер VI к вердитель VI. Толщина слоя 220-230 г/ж. Модуль у ругости 100-125 МП а. в)Второй .подкладной слой (бесцв ный, макропористый)., Предполимер IX, содержащий 2,0 свободных NCO-rpynn 10,0 Отвердитель (полиамия)8,0 М.етилэтнлкетон46,0 Остальные примеои (с-мазы вающее вещество, катализатор, по необходимости другие)1,8 Толщина слоя около 200 г1м. Моду упругости 70-90 МПа. г)Третий подкладной слой (бесдве ный). Предполимер, содержащий 2,1 % свободных ЫСО групп190,0 Отвердитель X (эпикуре 3)20,0 Ф тор соде рж а.щи и углеводород (фре.01н Ф-113)25,0 Плоско.стная масса слоя около 200 г/ж. Кажущийся модуль упругости 30-60 МПа д) Мягкий «буферный слой, Предполимер VI, содержащий 2,9%свободных NCO-npynn300,0 Отвердитель (эпикуре 3)8,6 Метилэти.Л1кето;н25,0 Фторсодержащий углеводород (фреон Ф-113)52,0 Остальные примеси (смазывающее вещество, катализатор)2,4 Плоскостна:Я 1масса слоя около 300 г/ж. Кажущийся модуль таругости 12-25 МПа. Условия нагревания и сущки отдельных слоев не отличаются от данных, приведенных в примере 2, Волокнистую подкладку подготавливают из смеси, содержащей 35 мае, % полипропиленового штапельного вол.акна 1,2/60 и 40 мае. % свертываемого штапельного полиэфи.рного волокна 1,4/60 с добавкой 25 мае. % коллаген|ного волокна. Пр.ИГОтовленное руно уплотняют до объемкой массы около 0,25 г/м и импрегнируют водяной дисперсией синтетических термосенаибилизированных эла.стомеров, как описано в примерах 2 и 3, при этом содержание сухого остатка в .подкладке дост.игает 60-65 мае. % (рассчитано на исходную массу волокнистого субстрата). Подготовленную шлифованную подкладку нагиетают в реагирующий последний «буферный слой д), когда .он еще нахо.дится в клееспособном состоянии, это значит в интервале от 1,5-3 мин с моимента смешивания предполимера и отве(рдителя, вступающих в реакцию. После прохода сушилки с поверхности енты отслаивают реверсивную матрицу или силиконовую бумагу и искусственную ожу нам1атывают в тра.нспортировоч1ные рулой ы. Физ1ико-химичеокие, механические свойтва искусственных кол, изготовленных редлагаемым способом, в сравнении с поазателями натуральной кожи и известной скусственной кожи П1р.иведены в следуюей таблице.

Как видно ,из таблицы, по основным фязико-яимичесюим и механическим па.ра;метрам искусственная кожа, полученная предлагаемым способом, превышает известную искусственную кожу и близка ж натуральной коже.

Формула изобретения

Способ получения искусственной кожи нанесением на П1одложку двух-Пяти слоев композиции на основе полиуретана со свободными изоцианатны,ми прулдами и аминного отвердителя с весом каждого слоя 20-600 г/л42 и всех слоев 50-2000 г/л, подсушкой при 60-ilOO°C после нанесавия каждого слоя для частичного отверждения полиуретана с последуюнцим окоячательным отверждением полиуретана, отлич а ю ш, и и с я тем, что, с целью повышения физико-механических свойств кожи и янтеНС1ификаци;и процесса ее получения, используют ком1поз;ицию на основе полиуретана с содержанием свободных изоцианатных групп 2-4 вес. % и aiMiHiHHoro отвердитеЛЯ при Соотношении аминяых и изоцианатных групп соответственно 1-1,5 : 1-1,5 и слои наносят из композиций раано-го состава, позволяюших получать после отверждения слои с уменьшаюшимся от лицевой поверхности к волокнистой подложке модулем упругости от 170 до 12 МПа.

Источвик информации, принятый во внимание при экспертизе:

1. Патент Японии № 5002, кл. Е 23, оиублик. 1973 (прототип).