PL89122B1 - - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest lakier poliuretanowy typu dwukomponentowego do lakierowania skór, na¬ dajacy sie szczególnie do lakierowania skór za pomoca nowoczesnych urzadzen, tzw. polewarek.

Znane dwukomponentowe lakiery poliuretanowe skladaja sie z mieszanin poliestrów, lub poliestrów i po¬ liuretanów i organicznych rozpuszczalników. Srodkiem utwardzajacym dla tych lakierów sa preparaty izocyjania- nowe otrzymane najczesciej przez reakcje 3 moli toluilenodwuizocyjanianu z 1 molem trójmetylolopropanu lub heksantriolu. Utwardzajacy preparat jest trójfunkcyjnym izocyjanianem o ciezarze czasteczkowym 600-1000.

Wymienione skladniki miesza sie ze soba bezposrednio przed nakladaniem na skóry. Tego typu lakiery wysychaja wolno w ciagu 24-36 godzin, dajac powloki o stosunkowo malej elastycznosci. Dla poprawienia tych mankamentów, wprowadzono srodki utwardzajace o wiekszym ciezarze czasteczkowym otrzymanym np. przez wieksze spolimeryzowanie trójmetylolopropanu z toluilenodwuizocyjanianem otrzymujac czasteczki o ciezarze 3000-5000. Lakiery utwardzone tymi preparatami szybciej wysychaly ale dawaly bardziej twarde i kruche powloki o znacznie mniejszym polysku niz poprzednie.

Dosc dobre pod wzledem elastycznosci lakiery otrzymywano stosujac mieszanine poliestrów i preparatu izocyjanianowego otrzymanego z trimeryzacji szesciometylenodwuizocyjanianu, wykazuja one jednak mniejszy polysk. Ogólna wada wymienionych wyzej lakierów szczególnie przy nakladaniu lakierów na skóry za pomoca nowoczesnych urzadzen - polewarek jest zlewanie sie lakieru z nierównosci i pofaldowan skóry, ze wzgledu na fakt, ze skór przeznaczonych do lakierowania za pomoca polewarek nie mozna napinac na ramy. Skóra nie napieta na ramie nie ma równej powierzchni. Powierzchnia jej jest mniej lub wiecej pofaldowana. Po nalozeniu lakieru z grzbietów fald skóry zlewa sie lakier w zaglebienia tworzac tzw. zlewy, tj. matowe miejsca na grzbie¬ tach fald i grube powloki w miejscach zlewania w zaglebieniach fald. Zjawisko to obniza jakosc skór, gdyz widoczne sa plamy z nierównomiernego nalozenia lakieru. Dodatkowym mankamentem jest pekanie powlok w jej grubych miejscach zlewu.

Celem wynalazku jest opracowanie takiego lakieru, który pozwala uzyskac na skórach równe elastyczne powloki o wysokim polysku, o duzej wytrzymalosci na wielokrotne zginanie, a zarazem nie zlewajacego sie z nierównej powierzchni skóry. Zadanie to osiagnieto przez opracowanie odpowiedniej kompozycji lakieru wedlug wynalazku skladajacego sie z mieszaniny 35-75 czesci wagowych rozgalezionego poliuretanu z liniowym po-2 89 122 liestrem w ilosci 5-25 czesci wagowych oraz z rozgalezionym prepolimerem uretanowym zakonczonym grupami izocyjanianowymi, w ilosci 20—60 czesci wagowych, rozpuszczonymi w 100—800 czesciach wagowych roz¬ puszczalników organicznych na 100 czesci wagowych lakieru.

W badaniach stwierdzono, ze dobre wlasnosci wysychania lakieru uzyskuje sie dodajac do poliolowych skladników lakieru preparat izocyjanianowy o wielkosci czasteczek takiej, by ciezar czasteczkowy utwardzaja¬ cego poliizocyjanianu wynosil przynajmniej 5000. Ta wielkosc czasteczki osiagano przez przereagowywanie produktów poliizocyjanianowych z dwuaminami lub glikolami np. etylenowym, dwuetylenowym, butylenowym.

Powloki lakierów utwardzanych tymi preparatami tracily jednak polysk w tym wiekszym stopniu im wiekszy byl ciezar czasteczkowy izocyjanianu utwardzajacego oraz proporcjonalnie do wielkosci jego czasteczki zmniej¬ szyla sie przyczepnosc i elastycznosc powlok. Stosowanie do powiekszania czasteczki poliizocyjanianu poli¬ estrów liniowych poprawilo elastycznosc powlok ale nie poprawilo przyczepnosci i polysku. Stosowanie roz¬ galezionych poliestrów prowadzilo do szybkiego zzelowania prepolimeru.

Nieoczekiwanie stwierdzono, ze wlasnosci lakieru zostaja znacznie poprawione gdy w sklad zestawu wchodzi prepolimer izocyjanianowy otrzymany z reakcji poliestrów kwasu adypinowego i glikolu etylenowego, dwuetylenowego, butylenowego z ewentualnym dodatkiem trioli lub w reakcji poliuretanów otrzymanych z przereagowania toluilenodwuizocyjanianu i wyzej wymienionych poliestrów lub z ich mieszanin z preparatami poliizocyjanianowymi posiadajacymi przynajmniej 3 wolne grupy izocyjanianowe w czasteczce, korzystnie z produktem reakcji 1 mola trójmetylolopropanu z 3 molami toluilenodwuizocyjanianu lub z produktem trimery- zacji 3 moli szesciometylenodwuizocyjanianu. Wymienione komponenty dodaje sie w takiej ilosci by stosunek grup izocyjanianowych do wodorotlenowych w prepolimerze wynosil powyzej 1,5 korzystnie 2,5 do 8. Przygoto¬ wanie prepolimeru polega na przereagowaniu calej lub wiekszej czesci ilosci zwiazku izocyjanianowego, potrzebnego do utwardzania danego zestawu lakieru, z omawianymi wyzej poliolami (poliestrami lub poliureta¬ nami) bez stosowania rozpuszczalników lub z niewielka ich iloscia. Prepolimer reaguje sie w ciagu 2 do 24 godzin i po tym czasie dodaje do zestawu lakieru.

Poliuretan rozgaleziony wchodzacy w sklad zestawu otrzymany jest z przereagowania toluilenodwuizo¬ cyjanianu z mieszanina poliestrów: poliestru kwasu adypinowego, glikolu butylenowego i triolu, o ciezarze czasteczkowym okolo 1200 i liczbie wodorotlenowej okolo 170, oraz poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o ciezarze czasteczkowym okolo 2100 i liczbie wodorotlenowej okolo 40. Liniowy poliester wchodzacy w sklad lakieru wg wynalazku otrzymany jest z kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego, o ciezarze czasteczkowym okolo 2100-i liczbie wodorotlenowej okolo 40. Rozpuszczalnikami stosowanymi sa ketonylub estry takie jak aceton, cykloheksanon, octan etylu, octan butylu, ewentualnie aromatyczne weglo¬ wodory np. benzen, toluen, ksylen itp.

Lakier wedlug wynalazku odznacza sie bardzo szybkim wysychaniem, daje powloki o zwiekszonym polysku, o bardzo duzej przyczepnosci, duzej elastycznosci. Skóry lakierowane tym lakierem maja bardzo duza wytrzymalosc na wielokrotne zginanie, lakier wedlug wynalazku nalewa sie równo na powierzchnie skórnie tworzac tzw. zlewów na nierównosciach powierzchni. Istotna role w uzyskaniu tych korzystnych wlasnosci odgrywa sklad lakieru, pozwalajacy przez dodatki specjalnego prepolimeru uzyskac budowe czasteczki, która bedac rozgaleziona, ma rozgalezienia rozmieszczone nierównomiernie ale zgrupowane punktowo w sposób dwustopniowy. Prepolimer, który jest rozgaleziony dosc silnie, ma rozmieszczone punktowo zageszczenia roz¬ galezien. Prepolimer ten wiazac skladniki lakieru (srednio lub slabo rozgalezione) w siec przestrzenna, powo¬ duje takze punktowe zageszczanie dalszych rozgalezien. W ten sposób czasteczka przestrzenna powloki ma obszary „twarde" skladajace sie ze strefo zageszczonych rozgalezieniach oraz obszary „miekie", skladajace sie ze strefo budowie bardziej liniowej. I ten fakt wplywa na korzystne wlasnosci lakieru wedlug wynalazku.

Przyklad I. 20 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o ciezarze czasteczkowym 2100 i liczbie wodorotlenowej 40 miesza sie z 50 g produktu reakcji 3 moli szesciometylenodwuizocyjanianu z 1 molem wody rozpuszczonym w 15 g octanu etylu, mieszanine zamyka sie szczelnie, chroniac przed dostepem wilgoci z powietrza i pozostawia na 24 godziny. Nastepnie do otrzymanego prepolimeru wprowadza sie lOOg lakieru (otrzymanego z 50 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu butylenowego oraz triolu, o ciezarze czastecz¬ kowym 1200 i liczbie wodorotlenowej 170, 45 g poliestru liniowego z kwasu adypinowego i glikolu dwuetyleno¬ wego o ciezarze czasteczkowym 2100 i liczbie wodorotlenowej 40, przereagowanych z 0,85 g tolilenodwuizocyja- nianem, z dodatkiem nastepnie 20 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego, 2g nitrocelulozy i 0,05 g zywicy metylofenylosilikonowej, oraz 0,5 g hydroksy-4-metoksybenzofenonu oraz 15 g cykloheksanonu) 80 g octanu etylu, 50 g octanu butylu, 50 g toluenu i 50 g cykloheksanonu, dokladnie miesza i po 0,5 godziny mieszanine te naklada za pomoca polewarki na skóry garbowane przygotowane do lakierowania i zagruntowane pigmentowana zywica akrylowa. Po lakierowaniu skóry utrzymuje sie w pozycji poziomej w ciagu 2 godzin w89 122 3 temperaturze pokojowej, po czym przenosi sie je do suszarni suszac w temperaturze 40°C w ciagu 15 godzin. Po tym czasie powloka jest utrwalona.

Przyklad II. 10 g 90% roztworu w octanie etylu poliuretanu otrzymanego z reakcji mieszaniny 20 czcfci wagowych poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego i triolu o ciezarze czasteczkowym 2200 i liczbie wodorotlenowej 60, 80 czesci wagowych poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o ciezarze czasteczkowym 2100 i liczbie wodorotlenowej 40, 5, 6 czesciami wagowymi tolilenodwuizocyja- nianu — miesza sie z 55 g 70% roztworu w octanie etylu preparatu poliizocyjanianowego otrzymanego z 1 mola trójmetylolopropanu i 3 moli tolilenodwuizocyjanianu. Mieszanine zostawia sie w zamknietym naczyniu na okres 2 godzin. Nastepnie do otrzymanego prepolimeru wprowadza sie 100 g lakieru (otrzymanego z 40 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu butylenowego oraz triolu o ciezarze czasteczkowym 1200 i liczbie wodorotlenowej 170, 60 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o ciezarze czasteczkowym 2100 i liczbie wodorotlenowej 40, 15 g cykloheksanonu 1 g nitrocelulozy, 0,1 g zywicy metylofenylosilikonowej, 0,3 g nafte- nianu kobaltu, 1,2 g tolilenodwuizocyjanianu, oraz po przereagowaniu — z dodatkiem 5 g poliestru kwasu adypi¬ nowego i glikolu dwuetylenowego, 5 g tlenku zelaza, 1 g sadzy, 2 g tlenku chromu i 0,8 g 2-hydroksy-4-oktano- oksybenzofenonu/250 g mieszaniny rozpuszczalników organicznych ksylenu, estru acetooctowego i octanu bu¬ tylu w stosunku wagowym 15:5035. Calosc miesza sie dokladnie, odstawia na 0,5 godziny i naklada za pomoca polewarki na skóry garbowane, przygotowane w normalny sposób do krycia lakierem, gruntowane pigmentowana zywica kazeinowobutadienowa. Po pokryciu skóry pozostawia sie w pozycji poziomej na okres 2 godzin w temperaturze pokojowej, po czym przenosi sie skóry do suszarni i suszy w temperaturze 40°C w ciagu 6 godzin, a nastepnie w temperaturze 60°C w ciagu 3 godzin, po tym czasie powloka jest utrwalona.

Przyklad III. 25 g 80% lakieru — roztworu w cykloheksanonie mieszaniny poliestru i poliuretanu, zawierajacej 1 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o liczbie wodorotlenowej 40 i ciezarze czasteczkowym 2100, 10 g poliestrouretanu, produktu reakcji 0,2 g tolilenodwuizocyjanianu z 7,6 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu butylenowego oraz triolu o ciezarze czasteczkowym 1200 i liczbie wodorotlenowej 170 i poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o ciezarze czasteczkowym 2100 i liczbie wodoro¬ tlenowej 40, miesza sie z 54 g 75% produktu reakcji 1 mola trójmetylolopropanu z 3 molami tolilenodwuizo¬ cyjanianu rozpuszczonego w octanie etylu. Calosc miesza sie i odstawia w szczelnym naczyniu na 5 godzin.

Nastepnie do tego prepolimeru dodaje sie 75 g 80% lakieru roztworu w cykloheksanonie mieszaniny poliestru i poliuretanu otrzymanego z 40 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu butylenowego oraz triolu o ciezarze czasteczkowym 1200 i liczbie wodorotlenowej 170, 60 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o liczbie wodorotlenowej 40 i ciezarze czasteczkowym 2100, oraz 1,2 g tolilenodwuizocyjanianu, 1 g nitrocelu¬ lozy 0,1 g zywicy metylofenylosilikonowej 0,1 g 2-etylokapronianu cynowego i po przereagowaniu tej mieszani¬ ny z dodatkiem 5 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o liczbie wodorotlenowej 40 i cieza¬ rze czasteczkowym 2100, 20 g cykloheksanonu. Nastepnie dodaje sie 80 g cykloheksanonu, 60 g octanu butylu, g octanu etylu i20g estru acetooctowego. Calosc miesza sie dokladnie i po 15 minutach odstawia. Lakier naklada sie na skóry garbowane, przygotowane w normalny sposób do lakierowania, zagruntowane pigmento¬ wana zywica poliuretanowa za pomoca polewarki, lub przez natryskiwanie pistoletem natryskowym. Po pokryciu skóry pozostawia sie w pozycji poziomej na okres 2 godzin w temperaturze pokojowej po czym przenosi sie je do suszarni i suszy w temperaturze 40°C w ciagu 3 godzin i nastepnie w temperaturze 50°C w ciagu 7 godzin. Po tym czasie powloka lakierowa jest utrwalona.

Przyklad IV. 15 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu etylenowego i heksantriolu o ciezarze czasteczkowym 2300 i liczbie wodorotlenowej 50 miesza sie z 68 g produktu reakcji 3 moli szesciometyleno- dwuizocyjanianu z 1 molem wody, rozpuszczonym w 15 g octanu etylu, dodaje sie 15 g cykloheksanonu i 5 g octanu butylu i calosc miesza sie i zamyka szczelnie w naczyniu pozostawiajac na 10 god ~in. Nastepnie do otrzymanego prepolimeru wprowadza sie lOOg lakieru (otrzymanego z 50 g poliestru kwasu adypinowego i gli¬ kolu butylenowego oraz triolu, o ciezarze czasteczkowym 1200 i liczbie wodorotlenowej 170, 45 g poliestru liniowego z kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o ciezarze czasteczkowym 2100 i liczbie wodorotleno¬ wej 40, przereagowanych z 0,85 g toluilenodwuizocyjanianu z dodatkiem nastepnie 20 g poliestru kwasu ady¬ pinowego i glikolu dwuetylenowego, 2g nitrocelulozy i 0,05 g zywicy metylofenylosilikonowej i 15 g Cyklo¬ heksanonu) 80 g octanu etylu, 80 g octanu butylu, 50 g cykloheksanonu, dokladnie miesza sie w ciagu 0,5 godziny i mieszanine te naklada za pomoca polewarki na garbowane skóry, przygotowane do lakierowania zagruntowane pigmentowana wodna dyspersja poliuretanowa. Po lakierowaniu skóry utrzymuje sie w pozycji poziomej w ciagu 2 godzin w temperaturze pokojowej, po czym przenosi sie je do suszarni suszac w temperaturze 40°C w ciagu 18 godzin po tym czasie powloka jest utrwalona.4 89 122 PrzykladV. 5g poliestru kwasu adypinowego i glikolu 1,4 butylenowego o ciezarze czasteczkowym 2000 i liczbie wodorotlenowej 50, 10 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego i triolu o ciezarze czasteczkowym 2200 i liczbie wodorotlenowej 60, oraz 13 g 90% roztworu w octanie etylu poliuretanu otrzy¬ manego z reakcji mieszaniny 20 czesci wagowych poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego i triolu o ciezarze czasteczkowym 2200 i liczbie wodorotlenowej 60, 80 czesci wagowych poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o ciezarze czasteczkowym 2100 i liczbie wodorotlenowej 40 i 5,6 czesciami wagowymi toluilenodwuizocyjanianu miesza sie z 73 g 75% produktu reakcji 3 moli toluilenodwuizocyjanianu i 1 mola trójmetylolopropanu, dodaje 30 g cykloheksanonu i 30 g octanu etylu i calosc dokladnie miesza, szczelnie zamyka i zostawia na 3 godziny. Po tym czasie dodaje sie do otrzymanego prepolimeru 100 g lakieru (otrzyma¬ nego jak lakier w przykladzie I), miesza w ciagu 0,5 godziny i naklada za pomoca polewarki na garbowane skóry przygotowane do lakierowania, zagruntowane pigmentowana zywica akrylowa. Po pokryciu skóry pozostawia sie w pozycji poziomej na okres 2 godzin i przenosi do suszarni suszac w temperaturze 40°C 18 godzin. Po tym czasie powloka lakierowa jest utrwalona.

P r z y k l a d VI. Lakier o skladzie 35 czesci wagowych poliuretanu otrzymanego z przereagowania 2,2 g toluilenodwuizocyjanianu z 60 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o liczbie wodorotle¬ nowej 40 i ciezarze czasteczkowym okolo 2100 oraz z 40 g poliestru kwasu adypinowego, glikolu butylenowego i triolu o liczbie wodorotlenowej 170 i ciezarze czasteczkowym okolo 1200, i 5 czesci wagowych poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o liczbie wodorotlenowej 40 i ciezarze czasteczkowym Okolo 2100 oraz 60 czesci wagowych rozgalezionego prepolimeru poliuretanowego otrzymanego z 45 g produktu reakcji 1 mola trójmetylolopropanu i 3 moli toluilenodwuizocyjanianu i 15 g poliestru kwasu adypinowego, glikolu etylenowego i triolu o liczbie wodorotlenowej 50 i ciezarze czasteczkowym okolo 2300, oraz 120 czesci wagowych octanu etylu, 50 czesci wagowych cykloheksanonu i 80 czesci octanu butylu naklada sie za pomoca polewarki na skóry gruntowane pigmentowanymi zywicami akrylowymi, otrzymuje sie skóry o wysokim polysku, o elastycznej powloce wysycl ajacej w ciagu 12 godzin.

Przyklad VII. Lakierem o skladzie 50 czesci wagowych poliuretanu otrzymanego z przereagowania 0,8 g toluilenodwuizocyjanianu z 50 g poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o liczbie wodoro¬ tlenowej 40 i ciezarze czasteczkowym okolo 2100, 50 g poliestru kwasu adypinowego, glikolu butylenowego i triolu o liczbie wodorotlenowej 170 i ciezarze czasteczkowym okolo 1200, 10 czesci poliestru kwasu adypino¬ wego i glikolu dwuetylenowego o liczbie wodorotlenowej 40 i ciezarze czasteczkowym okolo 2100, 40 czesci wagowych prepolimeru otrzymanego z 35 g produktu trimeryzacji 3 moli szesciometylenodwuizocyjanianiu i 1 mola wody oraz 5 g poliuretanu otrzymanego z reakcji toluilenodwuizocyjanianu i poliestru kwasu adypinowego i glikolu butylenowego i triolu oraz 100 czesci wagowych octanu etylu, 100 czesci wagowych toluenu i 100 czesci wagowych octanu glikolu etylenowego pokrywa sie za pomoca polewarki skóry gruntowane zywicami butadienowymi. Otrzymuje sie skóry lakierowe o powloce bardzo elastycznej, o wysokim polysku, wysychajacej wciagu 14 godzin.

Claims (2)

Zastrzezenia patentowe

1. Lakier poliuretanowy do lakierowania skór otrzymany z mieszaniny poliuretanów i poliestrów na bazie kwasu adypinowego i glikoli, znamienny tym, ze sklada sie z mieszaniny 35—75 czesci wagowych poliuretanu otrzymanego z przereagowania toluilenodwuizocyjanianu z mieszanina poliestiów: z kwasu adypi¬ nowego i glikolu dwuetylenowego, oraz z kwasu adypinowego i glikolu butylenowego i triolu, z 5 do 25 czesciami wagowymi poliestru kwasu adypinowego i glikolu dwuetylenowego o ciezarze czasteczkowym okolo 2100 oraz z 20 do 60 czesciami wagowymi rozgalezionego prepolimeru poliuretanowego o czasteczce zakonczo¬ nej grupami izocyjanianowymi rozpuszczonymi w 100 do 800 czesciach wagowych rozpuszczalników organicz¬ nych na 100 czesci lakieru nie zawierajacych grup z aktywny^, wodorem takich jak octan etylu, octan butylu, cykloheksanon.

2. Lakier wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze jako prepolimer poliuretanowy stosuje sie prepo- limer otrzymany przez reakcje poliuretanów, otrzymanych z toluilenodwuizocyjanianu i poliestrów kwasu adypi¬ nowego i glikoli etylenowego, dwuetylenowego, butylenowego z ewentualnym dodatkiem trioli i/lub poliestrów, z kwasu adypinowego i glikoli etylenowego i dwuetylenowego z ewentualnym dodatkiem trioli — ze zwiazkiem poliizocyjanianowym posiadajacym przynajmniej 3 grupy izocyjanianowe w czasteczce, uzytym w takim nad¬ miarze, by stosunek grup izocyjanianowych do wodorotlenowych prepolimeru wynosil powyzej 1,5 — korzystnie 2,5 do 8. Zesp. Szk. Poligr. W-wa. Zam. 372/M/76. Naklad 120+18 Cena 10 zl.