Способ получения искусственной кожи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ (и) 523644

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) Заявлено 02.12.69 (21) 1382501/23-5 (51) М. Кл.з D 06N 3/14 (23) Приоритет — (32) 04.12.68 (31) 780988 (33) США

Опубликовано 30.07.76. Бюллетень № 28

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 678.029.5:

:675 (088.8) по делам изобретений и открытий

Дата опубликования описания 07.08.76 (72) Автор изобретения

Иностранец

By Лан Вонг (Китай) Иностранная фирма

«Теннеко Кемикалз Инк» (США) (71) Заявитель (54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ИСКУССТВЕННОЙ К07КИ

Изобретение относится к легкой промышленности, а именно производству искусственной кожи.

Известен способ получения искусственной кожи путем нанесения на смоченную нерастворителем пористую основу слоя раствора полимера (полиуретана), коагуляции полимера слоя путем пропуска полуфабриката в ванну с нерастворителем или путем опрыскивания слоя нерастворителем, промывки и последующей сушки, при этом покрытие наряду с мелкими порами имеет макропоры и характеризуется ребристой поверхностью.

Для получения полимерного покрытия с тонкой микропористой структурой предложено проводить коагуляцию слоя раствора полимера при контактировании противоположной покрывному слою стороны основы с волокнистым материалом, смоченным нерастворителем.

Растворителем является диметилформамид, а вода служит одновременно нерастворителем и смачивающей жидкостью. В качестве нерастворителя и смачивающей жидкости можно использовать смеси диметилформамида с водой. Можно также применять органические растворители, обладающие такой же способностью растворяться и смешиваться с растворителем, какими обладает диметилформамид.

Такие смеси могут содержать примерно от 10 до 90% воды. Особенно предпочтительна смесь воды и диметилформамида, содержащая

30% по весу первой.

В качестве нерастворителя можно применять только одну воду, хотя ранее сделанные

5 попытки применить одну воду не дали удовлетворительного материала. Особое преимущество процесса, предусмотренного данным изобретением, заключается в том, что лицевой слой размещается как на поверхности основы, 10 так и внутри ее, а не в виде тонкого слоя только на поверхности основы. Этим улучшается внешний вид материала и улучшаются физические свойства последнего, особенно сопротивление отслаиванию.

15 Проницаемый для паров и способный «дышать» полимерный лицевой слой отлагается на основе при обработке основы смачивающей жидкостью за счет контакта нижней поверхности основы с источником нерастворителя (ко20 торый может быть идентичным со смачивающей жидкостью), в результате чего происходит диффузия смачивающей жидкости в раствор, использованный для покрытия верхней поверхности основы, и осаждение полимера в ви25 де пленки. Покрытая и смоченная основа накладывается на пористый носитель, насыщенный смачивающей жидкостью и соприкасающийся с источником дополнительной смачивающей жидкости или другого нерастворителя.

30 Основа и носитель соприкасаются друг с дру523644

Ф

Ф" гом, в результате чего смачивающая жидкость диффундирует через основу во влажную пленку, и эластомер отлагается.

Подходящий пористый носитель можно выбрать из ряда известных материалов, включая шерстяной войлок, армированную бумагу, полиуретановую или другие полимерные пены и т, п.

Некоторые основы, пригодные для изготовления кожезаменителей, могут быть очень пористыми и допускать молекулярную диффузию нерастворителя с такой скоростью, что полимер будет отлагаться слишком быстро, в результате чего образуются макропоры. Другие основы могут быть несколько менее пористыми. С основами первого типа можно применять носители, которые не очень быстро передают нерастворитель, при применении менее пористых основ используются носители, которые менее прочно удерживают нерастворитель.

Предпочтительными полимерами в соответствии с данным изобретением являются полиуретаны.

Вместе с полиуретанами применяют поливинилхлорид.

При изготовлении эластичного материала для верха обуви или другого подобного материала из смеси полиуретана и поливинилхлорида часто желательно применять большее количество (более 50 / ) первого и меньшее количество (менее 50 ) второго. Однако пригодные пленки получаются в соответствии с данным изобретением при содержании большей пропорции (по крайней мере 51 /ц по весу) поливинилхлорида.

К раствору эластомера добавляют стабилизаторы, красящие вещества, пластификаторы и т. п. для улучшения свойств или внешнего вида конечного изделия.

В качестве основы используют нетканый материал, ткань, трикотаж, полиуретановую пену, которые наполняют полиуретаном пористой структуры, полученной коагуляционным методом. Готовят также сложные основы.

Предпочтительными сложными основами являются трехкомпонентные (пена — волокно— наполнитель) основы. Их приготовляют путем сшивания прочесов с пеной до образования основного холста. Верхний прочес состоит из двух видов волокон, один из которых термопластичный и сшивается с основным холстом до образования сложного полотна. Сложный холст подвергают обработке прессованием при повышенной температуре. Обычно такую обработку производят при температуре в пределах примерно от 121 до 190 С и давлении в пределах от 0,035 до 7 кг/см в течение периода от

20 сек до 5 мин. 3;..;ем опрессованный сложный холст пропитывают раствором эластомерного наполнителя, предпочтительно полиуретановым эластомером, в результате чего наполнитель отлагается внутри полотна. Это можно осуществлять путем погружения холста в жидкость, смешивающуюся с примененным растворителем, но не растворяющую эластомер.

20 (7 а

ЗО а>

Можно применять любой из эластомеров, описанных выше, в качестве пригодных для образования лицевого слоя.

После этого сложную основу с отложившимся в ней эластомерным наполнителем можно сушить, мягчить механически и подвергать тепловой обработке при температуре в пределах примерно 149 — 176 С и давлении 0,14—

0,36 кг/см в течение 10 — 30 сек.

Полученную основу смачивают нерастворителем и покрывают раствором полиуретана.

Покрытие может быть нанесено в один или несколько штрихов. В раствор полиуретана вводят наполнители, стабилизаторы и другие целевые добавки.

Следующие. примеры приведены для пояснения изобретения.

Пример 1. Путем воздушного наслаивания волокон 100 /, из найлона-66 получают прочес и объединяют его с листом полиуретановой пены толщиной 0,63 мм.

Затем полученный холст контактируют волокнистой стороной вверх со свежеприготовленным прочесом в виде смеси (2: 1) найлона и полиэфирного волокна. Холст снова пропускают через бесчелночный рапирный ткацкий станок волокнистой стороной вверх до образования сложного холста.

Полученный сложный холст пропускают через цилиндрический пресс при длительности пребывания 1 мин и давлении 0,35 кг/см с обогревом с волокнистой стороны при температуое 157 С для связи найлонового волокна в отдельных точках. Затем сложный холст пропитывают раствором полиуретанового эластомера в диметилформамиде, содержавшим

15o твердых веществ, и пропускают через валик таким образом, что общий привес увеличивается до 500Я>.

Примененный эластомер представлял собой продукт реакции толуолдиизоцианата с эфиром диэтиленгликоля и адипиновой кислоты, в результате которой получился предполимер.

Цепь последне"o удлинили при воздействии п,n -метилендианилипа. После этого пропитанный сложный холст пропускают через водяную ванну для отложения в нем эластомера.

Водяная ванна оборудована вальцами для передвижения материала. Последний промывают водой при пропускании его через вторую водяную ванну, также оборудованную вальцами, и высушивают.

Полученную сухую основу погружают в водяню ванну. Смоченный водой материал отжимают на вальцах до получения основы, не имеющей поверхностной пленки жидкости. На поверхность основы наносят с помощью ракли раствор, содер>кавший 25 по весу полиуретанового эластомера в диметилформамиде до образования пленки толщиной около 0,76 мм.

Покрытую основу кладут нижней поверхностью на бесконечную войлочную ленту, насыщенную водой. Почти немедленно на поверхности основы начала отлагаться пленка полимера. Через несколько минут образовалась

523644

Формула изобретения

Составитель В. Островский

Редактор Л. Герасимова Техред Т. Курнлко

Корректор М Лейзерман

За аз 1784 20 Изд. № 1550 Тираж 549 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 1К-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2 пленка достаточной толщины. Основу с пленкой пропускают через отжимные вальцы в водяной бак, Промытый материал после сушки пригоден в качестве кожезаменителя. Раствор эластомера, примененный для получения лицевого слоя, получают при реакции 74 частей по весу адипата ".î",ë:týòèëåíãëèêîëÿ с концевыми гидроксильными группами, имевшего молекулярный вес около 2000 при содержании гидроксила 1,5 Реакцию с 19,75 вес. ч. п,n -метилендифенилдиизоцианата в безводном диметилформамиде проводят при температуре

100 — 110 С в течение 1 час.

Цепь удлиняют при реакции предполимера при температур» 35 С в течение 1 час с 7,1 части по весу n,n -метилендианилина в виде

30%-ного раствора в диметилформамиде. Полученный раствор содержал примерно 25% по весу эластомера.

Пример 2. Пленку полипропилена покрывают с помощью ракли пленкой толщиной

0,10 мм следующего состава, вес. ч.:

Полиуретановый эластомер примера 1 (25%-ный раствор в диметилформамиде) 100

Диметилформамид 25

Азокраситель 0,15

Авицел технический 16

Коллоидная окись кремния 1,5

Сложную основу, идентичную примененной в примере 1, погружают в воду и отжимают на вальцах до общего количества добавленной воды, равного 60%, наносят полиуретановый слой.

На влажную основу накладывают полипропиленовую пленку и пропускают через вальцы в воду для отложения эластомера. Затем удаляют пропиленовую пленку.

Полученный материал отжимают таким образом, чтобы он оставался еще мокрым, но не имел пленки смачивающей жидкости на поверхности. На поверхность, уже несущую лицевой слой, наносят пленку толщиной 0,89 мм того же состава, который был применен для приготовления основного лицевого слоя. Покрытый сложный холст накладывают покрытой стороной вверх на полиуретановую пену с открытыми порами и насыщенную водой, и выдерживают в течение 10 мин до отложения эластомера в виде тонкой пленки. Затем ма5 териал промывают водой и высушивают. Этот мягкий материал похож на кожу как по внешнему виду, так и наощупь. Лицевой слой толщиной около 0,25 мм не имел макропустот в поперечном сечении. Поверхность его гладкая

10 и привлекательная. Сопротивление на изгиб

4000 циклов. Паропроницаемость равна

135 мг/см за 24 час.

Такие же результаты получены при применении шерстяного фетра в качестве носителя

15 вместо полиуретановой пены. Оба материала пригодны для изготовления верха обуви.

Пример 3. Процедуру примера 2 повторяют, за исключением того, что в качестве смачивающей жидкости и нерастворителя приме2О няют смесь (70:30 по весу) диметилформамида и воды. Свойства полученного материала такие же, как материал примера 2.

Пример 4. Материал, похожий на материал примера 2, приготовляют при повторении

25 процедуры, описанной в примере 2, за исключением того, что раствор, примененный для получения пленки толщиной 0,89 мм, перед литьем влажной пленки на основе превращают в коллоидальную дисперсию добавлением

30 воды.

35 Способ получения искусственной кожи путем нанесения на смоченную нерастворителем основу покрывного слоя раствора полиуретана или его смеси с поливинилхлоридом, коагуляции полимера в слое, промывки и последую40 щей сушки, отличающийся тем, что, с целью получения полимерного покрытия с тонкой микропористой структурой, а также упрощения технологического процесса, коагуляцию полимера в слое проводят контактированием

45 противоположной покрывпому слою стороны основы с волокнистым материалом, смоченным нерастворителем.