PL110560B1 - Method of manufacturing coated leather like materials - Google Patents

Description

****eQO 1 Int. CI.2D06N 3/14 B32B 27/40 B32B 11/10 Twórcy wynalazku: Wieslaw Olczyk, Boguslaw Jackowski, Wojciech Zoledziowski, Andrzej Slapczynski, Wieslaw Kalinowski, Miroslawa Gomolinska Uprawniony z patentu: Instytut Przemyslu Organicznego, Warszawa (Polska) Sposób wytwarzania powlekanych materialów skóropodobnych i Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarzania ma¬ terialów skóropodobnych przeznaczonych do wyrobu odziezy i do celów kaletniczych, przez posrednie powle¬ kanie preparatami poliuretanowymi materialów .wlakien- niczych.

Znany jest sposób wytwarzania powlekanych mate¬ rialów skóropodobnych przez warstwowe* powlekanie nosnika przewaznie papieru silikonowanego mieszani¬ nami elastomerów uretanowych. Na papier silikonowy naklada^ sie warstwe jednokomponentowego elastomeru uretanowego rozpuszczonego w mieszaninie rozpuszczal¬ ników organicznych ze znacznym dodatkiem dwumetylo- formamidu.

Warstwa ta tworzy powloke licowa po odparowaniu w temperaturze 120—160°C wysokowrzacych rozpuszczal¬ ników organicznych. Na te powloke naklada sie nastep- nq tzw. lqczqcq, takze z elastomerów uretanowych jed¬ no- lub dwukomporientowych. Do niej lqczony jest ma¬ terial wlókienniczy. Zewnetrzna powloka licowa jest po- wlokq twardq nadajaca gotowemu wyrobowi wytrzyma¬ losc mechanicznq. Powloka druga jest powlokq lqczq- cq material wlókienniczy z powlokq licowq. Stosowany w opisanej metodzie sklad powloki licowej powoduje, ze nie lqczy sie ona dobrze z warstwq lqczqcq, w wy¬ niku czego material skóropodobny ulega rozwarstwieniu.

Zastosowanie mniej twardego elastomeru w skladzie tej warstwy likwiduje wprawdzie rozwarstwianie, ale po¬ woduje sklejanie sie filmu w czasie procesu powleka¬ nia, a wytworzony material skóropodobny posiada gor¬ sze wlasnosci mechaniczne, szczególnie mniejszq odpor¬ nosc na scieranie i mniejszq wytrzymalosc.

Nieoczekiwanie stwierdzono, ze material skóropodob¬ ny nie wykazujqcy wad otrzymywanych znanymi sposo- 5 bami mozna otrzymac, jesli jako warstwe lqczqcq za¬ stosuje sie roztwór elastomeru uretanowego w miesza¬ ninie z produktem reakcji toluilenodwuizocyjanianu i gliceryny oraz stearyloizocyjanianem i preparatem ure- tanowym powstalym w reakcji wieloizocyjanianu z poli- io merem akrylowym oraz produktem reakcji wieloizocyja¬ nianu z glicerynq i acetonem a jako warstwe licowa roztwór jednokomponentowego elastomeru uretanowego w rozpuszczalniku organicznym z dodatkiem mieszaniny tworzacej warstwe lqczqcq. Sposób wytwarzania mate¬ rialów skóropodobnych wedlug wynalazku polega na po¬ srednim powlekaniu materialu wlókienniczego plynnymi lub pólplynnymi preparatami poliuretanowymi tworza¬ cymi zasadnicze powloki- licowq i lqczqcq. Jako po¬ wloke lqczqcq nakladanq na zewnetrzna warstwe lico¬ wa naniesiona uprzednio na nosnik, który moze stano¬ wic papier silikonowany, naklada sie mieszanine ela¬ stomeru uretanowego o ciezarze czasteczkowym powy¬ zej 200.000 w rozpuszczalniku organicznym z produktem reakcji toluilenodwuizocyjanianu i gliceryny oraz stea¬ ryloizocyjanianem i preparatem uretanowym powstalym w reakcji wieloizocyjanianu i polimeru akrylowego oraz z preparatem otrzymanym z reakcji wieloizocyjanianu i produktu reakcji gliceryny i acetonu. Elastomer ure- tanowy stanowiacy glówny skladnik warstwy laczacej otrzymuje sie w reakcji mieszaniny glikoli i liniowych 15 20 25 30 110 560110 560 poliestrów kwasu adypinowego z glikolem etylenowym lub 1,4-butylenowym o ciezarze czasteczkowym okolo 2.000 z mieszanina dwuizocyjanianu i 4,4'-dwuizocyja- nianu. Powstaly elastomer rozpuszcza sie w zestawie rozpuszczalników organicznych z udzialem dwumetylo- formamidu, tak by stezenie wynosilo 20—350/0.

Produkt reakcji toluilenodwuizocyjanianu z gliceryna i ewentualnie dodatkiem glikolu dwuetylenowego, be¬ dacy rozgalezionym prepolimerem uretanowym o zawar¬ tosci powyzej 5% wolnych grup izocyjanianowych oraz grupy biuretowe uzywa sie w ilosci 0,2—5 czesci wago¬ wych na 100 czesci wagowych suchej masy elastomeru uretanowego. Stearyloizocyjanian stosuje sie w skladzie powloki laczacej w ilosci 0,1-5 czesci wagowych na 100 czesci wagowych suchej masy elastomeru uretanowego oraz 0,05-2 czesci wagowych produktu reakcji glice¬ ryny i acetonu z wieloizocyjanianem i 0,01—2 czesci wa¬ gowych produktu reakcji polimeru akrylowego z wielo¬ izocyjanianem na 100 czesci wagowych suchej masy elastomeru uretanowego.

W sposobie wedlug wynalazku stosuje sie jako war¬ stwe licowa mieszanine elastomeru uretanowego, zywic silikonowych i mieszaniny stanowiacej warstwe laczaca.

Na kazde 100 czesci suchej masy elastomeru uretano¬ wego stosuje sie 0,01—3 czesci wagowych zywie siliko¬ nowych i 0,2—5 czesci wagowych suchej masy miesza¬ niny stanowiacej warstwe laczaca. Do mieszaniny sta¬ nowiacej warstwe licowa mozna dodawac barwniki i pi¬ gmenty.

Tak otrzymane mieszaniny naklada sie na papier si- likonowany na specjalnym urzadzeniu powlekajacym wyposazonym w glowice powlekajaca z nozem roklowym, f tzn. podpartym. Bezposrednio na papier naklada sie mieszanine dla warstwy zewnetrznej. Naklada sie ja" jednorazowo lub 2-3 razy, po uprzednim wysuszeniu kazdej warstwy. Naklada sie w takiej ilosci by ogólne naniesienie suchej masy dla powloki zewnetrznej wy¬ nosilo 40 do 200 g/m2. Ilosc naniesionej mieszaniny re¬ guluje sie wielkoscia szczeliny, miedzy nozem powle¬ kajacym a papierem. Nalozone warstwy suszy sie w tu¬ nelach suszarniczych urzadzenia powlekajacego w cia¬ gu 1 do 5 minut w temperaturze 80° do 160°C. Na po¬ wloke zewnetrzna naklada sie w podobny sposób na tym samym urzadzeniu mieszanine sporzadzona jako ze¬ staw powloki laczacej. Powloke laczaca tworzy sie przez jednorazowe Lub dwukrotne naniesienie mieszaniny. Po naniesieniu tej warstwy na niewysuszona powloke na¬ klada sie material wlókienniczy, tkanine, dzianine lub wlóknine, laczy z powloka dociskiem walca i suszy w tunelu suszarniczym w ciagu 1 do 5 minut w tempera¬ turze 80°C do 140°C. Nastepnie oddziela sie papier silikonowany otrzymujac material skóropodobny o licu poliuretanowym. W przypadku gdy powloka laczaca sklada sie z dwóch warstw, druga warstwe naklada sie . po wysuszeniu pierwszej i dopiero laczy z materialem wlókienniczym.

Tak otrzymane materialy skóropodobne odznaczaja sie duza' elastycznoscia powlok i jednoczesnie wykazuja duza odpornosc mechaniczna powlok. Powloki tych ma¬ terialów sa zlaczone trwale z materialem wlókienniczym.

'W czasie eksploatacji wyrobów z tych materialów nie - zachodzi rozdzielanie sie powloki od materialu, ani nie zachodzi rozwarstwianie sie warstw poliuretanu.

Materialy te odznaczaja sie dobra rozlewnoscia po¬ wlok, specjalnym skóropodobnym chwytem. Sa bardzo odporne na wielokrotne zginanie. Wytrzymalosc tych powlok na wielokrotne zginanie przewyzsza 300 000 zgiec testowych. Materialy te odporne sa na scieranie 5 i nie maja tendencji do sklejania nawet po dlugolet¬ nim eksploatowaniu. Materialy te nadaja sie do wyro¬ bu odziezy np. plaszczy, marynarek, bluzek, a takze do wyrobu walizek, neseserów, toreb itp. sprzetu tu¬ rystycznego. 10 Przyklad I. 30 g elastomeru uretanowego o cie¬ zarze czasteczkowym okolo 220 000, otrzymanego z re¬ akcji mieszaniny glikolu butylenowego i poliestru kwa¬ su adypinowego i glikolu etylenowego o liczbie wodo¬ rotlenowej 58 i ciezarze czasteczkowym 2.000, z mie¬ szanina 4,4'-dwuizocyjanianu dwufenylometanu i tolu¬ ilenodwuizocyjanianu, rozpuszcza sie w 30 g dwume- tyloformamidu i 40 g acetonu. Nastepnie dodaje sie 0,1 g prepolimeru uretanowego zawierajacego 14,2% 0 wolnych grup izocyjanianowych otrzymanego z glicery¬ ny z dodatkiem wody i toluilenodwuizocyjanianu i do¬ daje sie 0,03 g stearyloizocyjanianu. Calosc dobrze mie¬ sza sie i nastepnie dodaje 0,01 g produktu reakcji 10 czesci wagowych poliakrylanu butylu i 3 czesci wago¬ wych produktu reakcji 3 moli toluilenodwuizocyjanianu i 1 mola trójmetylolopropanu. Nastepnie dodaje sie 0,02 g produktu reakcji gliceryny i acetonu. Calosc mie¬ sza sie dokladnie i odstawia na 1 godzine, otrzymujac mieszanine stanowiaca warstwe laczaca. Nastepnie 0,7 g otrzymanej mieszaniny dodaje sie do 100 g 28% roz¬ tworu elastomeru uretanowego otrzymanego z poligli- kolu propylenowego i 4,4'-dwuizocyjanianodwufenylo- metanu rozpuszczonego w mieszaninie rozpuszczalników skladajacej sie z 2 czesci wagowych dwumetyloforma- midu (DMF) 1 czesci wagowej metyloetyloketonu (MEK) i 1 czesci wagowej toluenu. Ta mieszanine rozciera sie z 2 g kaolinu, 2 g sadzy i nastepnie dodaje 0,03 g metylofenylosiloksanu. Po wymieszaniu calosci i odsta¬ niu mieszaniny w ciagu 30 minut powleka sie nia nos¬ nik z papieru silikonowanego na urzadzeniu powleka¬ jacym, na tzw. nozu podpartym przy szczelinie 0,30 mm, tak by nalozenie na papier suchej masy wynosilo okolo 120 g/m2. Nalozona warstwe suszy sie nastepnie w tu¬ nelu suszarniczym w ciagu 1 minuty w temperaturze 160°C. Na te powloke naklada sie nastepnie przez po> wlekanie podobnie jak pierwsza warstwe, mieszanine stanowiaca warstwe laczaca, przy szczelinie 0,2 mm.

Na te warstwe naklada sie drapana dzianine laczac ja z warstwa nalozona dociskiem walca i suszy w tu¬ nelu suszarniczym w temperaturze 120°C w ciagu 3 mi¬ nut. Po wysuszeniu oddziela sie papier silikonowany, otrzymujac material skóropodobny z licem poliuretano¬ wym, przeznaczony na lekka odziez. . Przyklad II. 100 g w roztworze 1 :1 dwumetylo- 55 formamidu f acetonu, 30% roztworu elastomeru ureta¬ nowego o ciezarze czasteczkowym okolo 200.000, otrzy¬ manego z reakcji mieszaniny glikolu etylenowego i po¬ liestru kwasu adypinowego i glikolu butylenowego o licz¬ bie wodorotlenowej 48 i ciezarze czasteczkowym okolo 60 2.000 z mieszanina 4,4'-dwuizocyjanianu dwufenylome¬ tanu i toluilenodwuizocyjanianu, miesza sie z 0,4 g pro¬ duktu polimeryzacji akrylanu butylu z akrylonitrylem, zmieszanego uprzednio z.2 g produktu reakcji glice-* 65 rynY ¦ glikolu dwuetylenowego z nadmiarem toluileno-1105 5 dwuizocyjanianu, o zawartosci 11,8% wolnych grup izo- cyjanianowych, 0,^1 g wody i 5 g acetonu. Do tej mie¬ szaniny dodaje sie 1,6 g stearyloizocyjanianu i 0,7 g produktu reakcji gliceryny z acetonem, miesza sie do¬ kladnie i zostawia do odlezenia w ciagu 1 godziny, otrzy- 5 mujqc mieszanine stanowiaca warstwe laczaca. Nastep¬ nie 5 g tej mieszaniny dodaje sie do mieszaniny otrzy¬ manej z 15 g elastomeru uretanowego otrzymanego z reakcji poliestru kwasu adypinówego i glikolu etyleno¬ wego oraz kaprolaktanu z 4,4^-dwuizocyjanianem dwufe- 10 nylometanu, 15 g elastomeru uretanowego otrzymanego z reakcji poliestru kwasu adypinówego i glikolu 1,4-bu- tylenowego modyfikowanego tereftalanem butylu z 4,4'- -dwuizocyjanianem dwufenylometanu. Calosc rozpusz¬ cza sie w 35 g dwumetyloformamidu, 45 g metyloetylo- 15 ketonu i 5 g toluenu i nastepnie uciera sie z 24 g 30% pasty pigmentowej, rozprowadzonej w metyloetyloketo- nie. Do tej mieszaniny dodaje sie 1 g metylosiloksanu - * dobrze miesza,, odstawia na 1/2 godziny.

Mieszanina ta powleka sie papier silikonowany na 20 urzadzeniu powlekajacym na nozu podpartym, przy szcze¬ linie 0,2 mm nanoszac okolo 80 g/m2 suchej masy. Na¬ lozona warstwe suszy sie w ciagu 3 minut w tempe¬ raturze 100°C w tunelu suszarniczym, nastepnie ta sa¬ ma mieszanina przy tej samej szczelinie i naniesieniu, 25 powleka sie powleczony papier powtórnie i suszy w ciagu 3 minut w temperaturze 140°C. Na tak utworzo¬ na powloke naklada sie mieszanine stanowiaca war¬ stwe laczaca przy szczelinie 0,3 mm, w podobny spo¬ sób, laczy z drapana tkanina przez docisk walca i su¬ szy w tunelu suszarniczym w ciagu 4 minut w tempera¬ turze 100°C. Po wysuszeniu oddziela sie papier siliko¬ nowany, otrzymujac tkanine skóropodobna z licem po¬ liuretanowym, przeznaczona na plaszcze, marynarki 35 i wyroby kaletnicze. 6 Zdstrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania powlekanych materialów skó¬ ropodobnych przez posrednie powlekanie materialów wlókienniczych plynnymi lub pólplynnymi preparatami poliuretanowymi nanoszonymi w kilku warstwach, zna¬ mienny tym, ze warstwe laczaca stanowiaca mieszanine 0,2 do 5 czesci wagowych produktu reakcji toluileno- dwuizocyjanianu i gliceryny z ewentualnym dodatkiem glikolu dwuetylenowego, zawierajacego grupy biuretowe i powyzej 5% wolnych grup izocyjanianowych, 0,1 do 5 czesci wagowych stearyloizocyjanianu, 0,05 do 2 czes¬ ci wagowych preparatu poliuretanowego powstalego w reakcji wieloizocyjanianu z produktem reakcji gliceryny i acetonu, 0,01 do 2 czesci wagowych produktu reak¬ cji polimeru akrylowego z wieloizocyjanianem i 100 czes¬ ci wagowych suchej masy rozpuszczonego w organicz¬ nych rozpuszczalnikach elastomeru uretanowego o cie¬ zarze czasteczkowym powyzej 200.000, otrzymanego z mieszaniny glikoli i liniowych poliestrów kwasu adypi¬ nówego i glikoli o ciezarze czasteczkowym okolo 2.000 w reakcji z mieszanina toluilenodwuizocyjanianu i 4,4'- -dwuizocyjanianodwufenylometanu naklada sie na nos¬ nik powleczony uprzednio warstwa licowa, która stano¬ wi mieszanina skladajaca sie z roztworu w rozpuszczal¬ nikach organicznych jednokomponentowego elastomeru uretanowego z dodatkiem zywic silikonowych i ewentu¬ alnie substancji barwiacych i z dodatkiem 0,2 do 5 czes¬ ci wagowych suchej masy mieszaniny stanowiacej war¬ stwe laczaca na 100 czesci wagowe suchej masy jed¬ nokomponentowego elastomeru uretanowego, nastepnie naklada sie na pokryty ta mieszanina nosnik material wlókienniczy, suszy sie w temperaturze 80 do 160°C i oddziela nosnik. 2. Sposób wedlug zastrz. 2, znamienny tym, ze po¬ wloki naklada sie warstwami kazdorazowo suszac przed nastepnym nalozeniem.