Способ получения искусственной кожи

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ82765 Союз Советских Социалистических Рвснфик(31) ПВ 5908-75 2) 29,08.7 3) ЧССР Государствеииый комитет СССР(088.8) 43) Опубликовано ия описания 01.10,8 5) Дата опубли) СПОСОБ ПОЛУЧЕ Я ИСКУССТВЕНН ния искусственодложку 2 - 5 е полиуреатана ми группами и есом каждого х слоев 50 - 0 - 100 С после частичного отпоследующим ем полиурета 1Изобретение относится к промыптленности пластмасс, а именно к способу получения искусственной кожи из полиуретана и может быть, использовано для изготовления обуви, галантерейных изделий и обивсчного материала.Известен способ получе. ной кожи нанесением на пслоев:композиции на основсо свободными изоцианатныаминного отвердителя с вслоя 20 - 600 г/м 2 и все2000 г/м-, подсумкой при 6нанесения каждого слоя дляверждения полиуретана сокончательным отверждени.на 111.При этом после отверждения получают вскусственную кожу со слоями, имеющими одинаковую упругость, что является, недо статком данного способа. Вследствие этого известная искусственная кожа характери зуется неудовлетворительными физико-ме ханическими свойствами. Кроме того, из вестный способ, имеет значительную про долноительность и проводится при низких скоростях.Цель изобретения состоит в повьвшении физоко-механических свойств кожи и ин твнсифлкации процесса ее получения. Поставленная цель достигается тем, что в способе;получения искусственной кожи нанесением на подложку 2 - 5 слоев композицли нз основе полиуреатана со свободными изоцианатными группами и амннного отвердителя с весом каждого слоя 20 - 600 г/м и всех слоев 50 - 2000 г/м, подсушкой,прои 60 - 100 С после нанесения каждого слоя для частичного отверждения полиуретана с последующим окончательным отверждением полиуреатана используют композицию на основе подиуретана с содержанием свободных изоцианатных групп 2 - 4 вес, % и аминного отвердителя при соотношении амииных и изоцианатных групп соответственно 1 - 1,5:1 - 1,5 и слои наносят,из композиций разного состава, позволяющих получать после отверждения слои с уменьшающимся от лицевой поверх,ности к волокиистой подложечке модулем упругости от 170 до 12 МПа.П р и м е р 1. Волокнистое руно для изготовления искусственной коии изготавливают из смеси 40%,полиамидного волокна 1,6/40, 35% полиэфирного волокна 1,2/60 высокосввртываемого и 25% целлюлозного штапелыного волокна 1,7/40. Приготовленное руно пропитывают, комбинацией карбоксилирова иного бутадиенаирилового латекса, бутадиенстиролового синтетическоголатекса;и водного раствора аммовиевой соли сополимера этилена и малеиновой кислоты и друпих,модифицированных примесей. В готовом сухом состоенли,импрегн 1 ированная волокнистая подкладка содержит 65% смеаи указанных,полимерных материалов (в форуме сухого вещества, рассчитано на исходный вес волокнистого ру,на), Подкладку затем подвергают отделкам, необходимым,для полугения,соразмерной ровной поверхноспи, нап 1 ример. двоению, шлифовавию.Первый слой на приготовленной таким образом волокиистой подкладке получают непрерывным поливаинем плоским мундштуком, овязанным непосредственно со смесителем предполимера 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, поддерживают дозировочными насосами; данные,в граммах на 1 н 2 покрытия волокнистой подкладки приведены ниже.Предполимер 1Поликонденсат гликоля адипиновой кислоты и дифенилметандиизоцнаната с содержа,нием свободных ХСО-групп 22% 350Толуол 50 Фторугловодородный растворитель (фреон 113) 30Отвердитель 1Метиленбис-о-хлоранилин 15 Метилэтнлкетоп 52 Железистый пигмент (охра)микробных частичек 2,1Смазочный материал (силиконовое масло) 0,5Волокнистая подкладка со слоем реагирующего полиуретана поступает в сушилку с температурой 80 - 100 С, передвижение ленты 1,8 лlмин. Непосредственно после выхода из сушилки можно наносить сле.дующий слой,Второй слой материала создают натнетательным смесительным распылителем, в котором происходит промешивание обоих компонентов и,равномерное распрыскивание катцель реагирующего,полиуретана на площадь волокиистого плоского образованиия, проходящего под этим распылителем. Средний срок задержания смеси в распылителе меньше 3 с при температуре до 100 С. Составы предполимера и отвердителя второго слоя даны ниже (гlм искусственной кожи) . Предполимер 11 Поликондепсат на базе полипропиленгликоля (средней .полимерной степени около 17)и дифенилметандиизоцианата с количеством свободных МСО-групп приблизительно 2,5% 150Метилэгилкетон 50Отвердитель 11Г акса метил енд,и амни 6 Метилэпилкетон 35 Свинцовый желтый крон 5 О Хромофталевый кОричневыйаитмент 5Смазочный материал (оиликововое масло) 1Условия реакции в сушилке аналогич ны условиям нанесения первого слоя матернала.Подобно второму создают третий, слойнабрызгиванием нагнетательным смесительным распылителем. Состав предполи,мера одинаков с соста 1 вом предполимера 11, состава отвердительной смести приведен ниже. Отвердитель 111Гидразин 6 Метилэтилкетон 40 Свинцовый желтый, крон 3 Хромофталевый коричневыйпигмент 10 Флюоресцентный красный краситель 0,3 Смазочный материал (силиконовое масло) 1,5 30 Полнуретановый предполимер 9,1 Нитро целлюлоза 5,5 Дисперсионный краситель 4,0 Смесь растворителей (ацетон,метилэтилкетон, бутилацетат, толуол) 60,0 60 65 Срок задерживания ленты искуссгвен ной коки в сушилке при 60 - 100 С 8 -10 мин. Полученное плоское образованне поступает из сушилки в оборудование для тиснения, на охлаждающие вальцы для специальной отделавши - получения,оконча тельных эффектов. На последней фазе образуются рулоны для складирования, про.исходит транспоргиронка и дальнейшая манипуляция. Полученная, искусственная кожа достигает оптимальных физико-механи ческих свойств после протекания химических реакций и кристаллизационных процессов, т. е. за 1 - 10 дней. Достигнутые параметры свойств обобщены в приведенной ниже таблице,50 Пр и м е р 2, Изготовление лицевого полиуретанового слоя, аригодного для искусственной кожи, проводят р евер сионным способом, а,именно набрызгиванием отдельных слоев на ленту силиконовой тисненой 65 бумаги, проходящей через непрерывный набрызгивающий аппарат. Сначала образуется окончательная лицевая сторона набрызгиванием смеси (г на 1 м площади):Ароматичесиий диизоцианат 1,5Нанесение окончательногослоя около 20 - 35 г/м.Непосредственно после высушивания окончательного слоя проводят набрызгивание лицевого слоя полиуретанового эластомера с помощью набрызгивающего приспособления аналогично описанному в приме,ре 1. Далее приводятся составы с указанием количеств в граммах на 1 лР.Предполимер 1 ЧПолиэфируретан с количеством свободных МСО-групп 3,2% 150 гОтвердитель 1 ЪАминосоединения 6,1 Метилэтилкетон 18,0 Дисперсионный краситель (состоит из пигментов Т 102, органического,многоатомного спирта мол. веса 3 000 и смеси органических красителей, образующих коричневый оттено,к) 6,2Силиконовый смазывающий матвриал 1,0Бумажную ленту с набрызгиванием проводят через сушилку при 55 - 75 С, где срокзадер.кпвания 4 - 5 мин, и сразу же послевыхода из сушилки обеспечивают подкладным микропористым полиуретановым слоем,снова производят набрызгивание нагнетательпым смесительным распылителем, какописано в примере 1,Предполиме,р ЧРеактивный полиэфируретан,как было определено у предполимера П 100Реактивный полиэфируретан,как было определено у предполимера 1 Ч 100Толуол 50Отвердитель ЧСмесь аминосоединений, содержащих 5,5 г пол,иа,мина НТА и 1,3 г бензидина 6,8Вода 2,5 Остальные примеси (смазывающее вещество, органические красители, катализатор) 2,05Через 80 с от момента смешивания обоих компонентов,на изнаночную клейкую сторону нанесенного материала давится лента импрегнированной волокнистой подкладки, таким образом возникшее плоское образование проходит через сушилку при 60 - 80 С, срок выдерики 4 - 7 лшн. Ленту на выходе из сушилки охлаждают направляющими металлическими вальцами и наматывают в транспортировочные рулоны.Волокнистая подкладка приготовленана изолированном оборудовании импрегнации руна из смеси 30% свертываемых полипропиленовых волокон 1,4/60, 25% свертываемого,полиэфирного штапельного волокна 1,2/60 и 40% полиамидных волокон1,5/40. Пригодная диспероия для,импрегнации состоит из смеси карбоксилированногобутадиенакрилониврилового эластомера,10 термосенсибилизированного латвкса и водного раствора аммониевой соли сополимера малеиновой иислоты. Свойстваизготовленной искусственной кожи обобгцены втаблице. Изготовленный материал полно 15 стью удовлетворяет спросам для 1 изготовления верхних частей обуви и сложныхобивок.П р и м е р 3, Реверсивным способом изготовления многослойного плоского образования, как описано в примере 2, изготавливают искусственную кожу. Отличие заключается в составлении реакционных смесей и настройке режима работы непрерывной ленты для набрызпивания смеси,и протекания химической реакции.Предполимер 71Реа ктивный полиэфпруретан,содержащий 2,9% свободныхКСО-групп 235 г. Отвердитель ИПолна мин 9,6Меъилэтилкетон 46,0Диспероионный краситель, содержагций неорганическиепигменты на базе Ре 20 10,0Остальные примеси (смазывающее вещество, катализатор,органичеокие красители, понеобходимости еще друпие) 1,85Температура в отдельных секциях сушилки ог 85 (в начале) до 60 С (в конце),срок выдержки 4,чик. 35 Предполимер И 1 Реактивный полиуретан с содержанием свободных 2,95%ХСО-групп 250 г. 45 55 50 Отвердитель И 1Полиамин 10,2 Смесь растворителей (содержагцая метилэтилкетон, толуол, тетрахлорметан) 57,0Остальные примеси (смазывающее вещество, катализатор, органические красителями, в случае необходимости другие вспомогательные сред ства) 1,88Сразу после об,разования иепрерыв:ногоравномерного слоя слоеное полиуретановое образование отпечатывают на параллельно годаваемую ленту волокнистой под- % кладки. Ленту изготавливают из смеси25/, пропиленового штапельного волокна 1,2/60 и 20% полиэфирного штапельного волокна 1,4/40 и 55/, хромодубленого коллагенного волоинистого материала, при этом импрегнирующая смесь состоит из карбоксилированного бутадиен-акрилонитрилового,латекса ХИВК тврмосенсибилизированного бутадиен-акрилонитрилового латекса, дисперсиями акрилатного сополимера ы водного раствора аммониевой соли сополимера стирол-малеиновая кислота. Таким образом полученная искусственная кожа удерживается,в сушилке 2,5 - 3 мин при 60 - 80 С. Продукт после охлаждения металлическими вальцами накапливают в форме рулонов, Материал достигает оптимальных эластичных характеристик после определенного времени складирования. Маториал по примеру 1 имеет оптимальные свойства уже после 3 дней, плоское образование ло примеру 3 после 8 - 10 дней.П,р им ер 4. Способом, описанным в примере 2, изготавливают полиуретановый окончательный слой для искусственной кожи:а) Лицевой (окончательный) слой состава, г:Г 1 олиуретановый предполимер И 11,содержащий 4,0% свободныхМСО-групп 9,1Нитроцеллюлоза 5,5 Дисперсионный краситель 4,0 Смесьрастворителей (ацетон,метилэтилкетон, бугилацетат, толуол) 30,0Отвердитель; метиленбис-охлоранилин МОСА 1,5Смесь растворителей 30,0Толщина лицевого (окончательного) слоя 20 - 35 г/м 2. Модуль упругости 17 МПа.б) Первый подкладной слой (окрашен внутри материала),Использованы материалы по существу того же состава, что,предполимер Ъ"1 и отвердитель И,Толщина слоя 220 - 230 г/м. Модуль упругости 100 - 125 МПа..в) Второй подкладной слой (бесцветный, макропористый),Предполимер 1 Х, содержащий2,0 свободных МСО-групп 10,0Отвердитель (лолиамин) 8,0 Метилэтилкетон 46,0 Остальные,примеси (смазывающее вещество, катализатор, по необходимости другие) 1,8Толщина слоя около 200 г/м 2. Модульупругости 70 - 90 МПа.г) Трегий подкладной слой (бесцветный).(фреон Ф) 190,0 20,0 25,0 Плоскостная масса слоя около 200 г/м 2.Кажущийся модуль упругости 30 - 60 МПа,д) Мягкий буферный слой. Предполимер И, содержащий 2,9/о свободных ИСО-группОтвердитель(смазывающее вещество,катализатор) 15 300,0 8,625,0 20 52,0 2,4 25 Плоскостная масса слоя около 300 г/м.Кажущийся модуль упругостями 12 - 25 МПа.Условия нагревания и сушки отдельных 30 слоев не отличаются от данных, приведенных в примере 2,50 Физико-химочеокие, механические свойства искусственных кожизготовленных ,предлагаемым способом, в сравненни с показателями натуральной кожи и известной искусственной кожи приведены в следующей табл,ице. Волокнистую подкладку подготавливают из смеси, содержащей 35 мас. % поли пропиленового штапельного волокна 1,2/60и 40 мас. % свертываемого штапельного полиэфирного;волокна 1,4/60 с добавкой 25 мас. фо коллагеьного волокна.Приготовленное руно уплотняют до объ емной массы около 0,25 г/м и импрегнируют водяной дисперсией синтетических термосенсибилизированных эластомеров, как описано в примерах 2 и 3, при этом содержание сухого остатка в подкладке дости гает 60 - 65 мас. /о (рассчитано на исходную массу волокнистого субстрата).Подготовленную шлифованную подкладку нагнетают в реагирующий последний буферный слой д), когда он еще на ходится в клееспособном состояниями, этозначит в интервале от 1,5 - 3 мин с момента смешивания предполимера и отвордителя, вступающих в реакцию.После прохода сушилки с поверхности 55 ленты отслаивают ревероивную матрицуили силиконовую бумагу и искусственную кожу наматывают в транспортировочныерулонны.2,0 - 4,5 26 - 42 80- 901,5 1500 0,85 1,6 1 О 90 1,5 2,1 17 85 1,4 2,0 25 90 1,5 860 0,58,4 1,5 18 83 1,53 9 О 0,584 800 920 0,57 0,6 4 4 ф ор мул а,изобретения Составитель Л, РеутоваТехред И. Заболотнова Корректор И. Осиновская Редактор Е. Хорина Заказ 569/512 Изд.371 Тираж 497 ПодписноеНПО Поискь Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Тип. Харьк, фил. пред. Патент Как видно из таблицы, по основным физико-мимическим и механическим параметрам искусственная кожа, полученная предлагаемым способом, превышает известную искусственную кожу и близка к натуральной,коже. Способ получения искусственной,кожи нанесением на подложку двух в пя слоев композиции на основе полиуретана со свободныгми изоцианатными группами и амин- ного отвердителя с весом каждого слоя 20 - 600 г/лд и всех слоев 50 - 2000 г/м, подсушкой,цри 60 - 100 С после нанесения каждого слоя для частичного отверждения полиуретана с последующим окончательным отверждением полиуретан а, о т л и ч аю щ и й с я тем, что, с целью повышения физико-механических свойств кожи и интенсификацни процесса ее получения, ис пользуют композицию на основе полиуретана с содержанием свободных 1 изоцианатных групп 2 - 4 вес. % и амннного отвердителя при соотношении аминных и изоцианатных групп соопветственно 1 - 1,5: 1 - 1,5 10,и слои наносят из композиций разного состава, позволяющих получать после отверждения слои с уменьшающимся от лицевой поверхности к волокиистой подложке модулем упругости от 170 до 12 МПа.15 Источник информации, принятый,во внимание при экспертизе:1. Патент Японии5002, кл. Е 23, опублик. 1973 (прототип),