Композиция для получения технической искусственной кожи
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советских
Социалистических
Республик
Дата опубликования описания 071282 f$g) + Кд 3 С 08 L 27/1б С 08 L 27/18 0 06 М 3/04 Государственный комитет СССР но делам изобретений и открытий Щ УДК б78. 743. .3-13 ° 04 (088.8) I Н.A. Бугоркова, Л.В. Пясецкая, Ю.A. Мулин, Т.Г. Кучаиска, Л.И. Иванова, Ю.А. Паншин, А.И. Андреева, М.A.,Àíäðååâà, .-" Л.Н. Мизеровский, E.Ì. Борисов, Л.П. Писулина, Г.И;. Сабко, В.И. Телегина, Г.М. Старостина и A.Ô. Жевлаков (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54 ) КОМПОЗИЦИЯ ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОЙ ИСКУССТВЕННОЙ КОЖИ Изобретение относится к получению искусственной кожи, в частности к композициям для изготовления технической искусственной кожи, применяемой, например, для обивки салонов транспортных средств .(самолетов, автомобилей и т.д.). Для изготовления технической искусственной кожи .используются композиции на основе поливинилхлорида ПВХ в качестве пленкообразователя. Известна композиция (1) для изготовления обивочной искусственной кожи (винилискожа), содержащая, мас.ч.: ПВХ 100 Дибутилфталат 15 Диск тилфталат 35 Масло веретенное 10 Пигменты и наполнители 13-15 На основе данной композиции получают искусственную кожу (с использованием технической ткани), предназначенную для обивки мягких сидений автомобилей и других видов транспорта. Недостатками указанной композиции являются низкая морозостойкость получаемой кожи (-35о С), что эатрудняет ее использование в средствах транспорта в условиях Сибири и Край- . него Севера; довольно значительная жесткость (15-17 г); наличие большого количества (до 50%) пластификаторов, которые с течением времени мигрируют на поверхность, в результате чего материал стареет, становится еще более жестким, ломким, хрупким; значительная горючесть. Предел горения составляет 20% (кислородный индекс — 28%) (2 . Введение антипире нов позволяетлишь несколько улуч- 15 шить этот показатель. Так, при,содержании трехокиси сурьмы (5b< 0>) в количестве 10% предел горения равен 253 (кислородный индекс — 33%) (2). Даже использование дефицитных хлорированных пластификаторов не позволяет йолучить искусственную кожу с пределом горения выше 35% 13).. Наиболее, близкой к предлагаемой по достигаемому эффекту является композиция t4) на основе полиуретанов (ПУ), включающая, мас.ч.: Полиуретановый эластомер на основе полиэтиленадипинатглиЗ0 коля, дифенил979439 метан-4,4 -дииэоцианата, 1,4-бутандиола (с 4,2% азота) 6 Двуокись титана 3 Диметилформамид 28 5 йиетон, 31 Циклогексанон 32 Кожу из композиции P4) получают следующим образом. Нетканую основу из нейлонового волокна пропитывают 20%-ным раствором укаэанного выше полиуретанового эластомера вдиметилформамиде, затем этот же раствор наносят до массы материала 120 г/м, после чего на 30 мин опускают в водный раствор с 50% диметилформамида при 50 С и сушат до полного удаления растворителя. Сверху наносят приведенный выше состав массой 2 г/и и суш т до уда- 20 ления растворителей. Искусственная кожа на основе ПУ более эластична (жесткость 3-6 г), чем искусственная кожа на основе ПВХ, дольше сохраняет физико-механи- 25 ческие свойства, т.е. "не стареет" (пример 7). Она может применяться . в качестве заменителя натуральной кожи как обивочный материал, ) ля изготовления спортивных мячей и т.д. Однако получаемый материал имеет невысокую морозостойкость (-45 С) и он горич (кислородный индекс сос-. тавляет 21%), что затрудняет его использование в средствах транспорта ° . Целью изобретения является снижение горючести и повышение морозостойкости искусственной кожи. Поставленная цель достигается тем, что композиция для получения 4О технической искусственной кожи, включающая полимерный пленкообразователь, пигмент и органический растворитель, в качестве полимерного пленкообразователя содержит смесь сополимера 87-91 мол.% винилиденфторида с 9-13 мол.% гексафторпропилена и сополимера 73-77 мол.% винилиденфторида 23-27 мол.% гексафторпропилена в массовом соотношении от 40; 60 до 60:40, в качестве растворителя - метилэтилкетон или этилацетат и дополнительно тонкодисперсный ниэкомолекулярный политетрафторэтилен с молекулярной массой 3000050000) при следующем соотношении 55 компонентов, мас.%: Сополимер винилиденфторида (87-91 мол.%) 7,2-14,4 с гексафторпроиленом (9-13 мол.%) Сополимер винилденфто- 65 рида (7377 моль.%) с гексафторпропиленом (23-27 моль.%) 7,2-14,4 Пигмент 0 5-2,4 Тонкодисперсный низкомолекулярный политетрафторэтилен (молекулярная масса 3000050000) Растворитель (метилэтикетон или этилацетат) Остальное При исследовании свойств растворов указанных сополимеров установлено, что сополимер винилиденфторида (ВДФ) с гексафторпропиленом (ГФП) с содержанием ВДФ 87-91 мол.% (термопласт) образует пленку, которая, однако, является жесткой, неэластичной, с большим остаточным удлинением. Из раствора сополимера БДФ с ГФП с 73-77 мол.% ВДФ {фторкаучук) получить бездефектную плен- ку практически невозможно, наблюдается пузырение, растрескивание, механическая прочность подобной плен" ки крайне низка. Однако смесь этих сополимеров в массовом соотношении от 40:60 до 60:40 позволяет получить искусственную кожу, сочетающую высокую эластичность с большой прочностью при изгибе; невысокой жесткостью, а также с высокими показателями морозостойкости и предела горения. Беэ введения низкомолекулярного (молекулярная масса 3000050000) тонкодисперсного политетрафторэтилена (ПТФЭ)адгезия пленки к дублируемой ткани низка, искусственная кожа легко расслаивается. 1,8-4,8, П р Ю м е р 1. В колбу, снабженную мешалкой и обратным холодильником, загружают 72 г сополимера ВДФ { 87 мол. % ) с ГФП (13 моль. %) 108 г сополимера ВДФ (73 мол.%) с ГФП (7 мол.%) . массовое соотношение сополимеров 40:60. Затем загружают 797 r метилэтилкетона (МЭК). Растворение.компонентов производят при перемешивании 4 ч при 20-25Р С. Полученный раствор загружают в .шаровую мельницу и в нее добавляют 18 г низкомолекулярного тонкодисперсного ПТФЭ (молекулярная масса 30000) 2,5 г окиси хрома (Cr 0з ) и 2, 5 г двуокиси титана (Тi0, ). Диспергирование . ведут 6 ч. Готовую композицию фильтруют. Пример 2. В соответствии с технологией примера 1 готовят композицию иэ 100 r сополимера ВДФ (89 мол.%) .с ГФП (11 мол.%), 100 г сополимера ВДФ (75 мол.%) с ГФП 979439 Пример, М Компоненты 1 2 Сополимер Х мол.Ъ: 9,6 10„0, 10,8 14,4 Сополимер T T сос тава, мол.В: ВДФ 73; ГФП 27 10,8 (25 мол.%), 754 г МЭК, 30 r ниэко молекулярного тонкадисперсного ПТФЭ (молекулярная масса 30000), 8 r Сг; 0 н 8 г Т 0 . Массовое соотно-; L Ъ шение сополимеров 50:50. Пример 3. В соответствии с технологией. примера 1 готовят композицию из 144 г сополимера ВДФ (91 мол.Ъ) с ГФП (9 мол.%), 96 г сополимера ВДФ (77 мол.Ф) с ГФП (23 мол.Ъ), 688 г ИЭК, 48 r низкомолекулярного тонкодисперсного ПТФЭ (молекулярная масса 30000),.12 r С r<0> и 12 r T i 0<. Массовое соотношение сополимеров 60:40. Пример 4. На рифайнер-вальцах при 40-50 С при зазоре 1,5-2 мм до образования однородной прозрачной пленки вальцуют 100 г сополимера ВДФ (75 мол.Ъ) с ГФП (25 мол.t) небольшими порциями вводят 100 r сополимера ВДФ (89 мол.Ъ) с ГФП (11 мол.Ъ), 30 r низкомолекулярного тонкодисперсного ПТФЭ (мо )екулярная масса 30000), 7,8 r крона свинцоsoro желтого, 0,2 г пигмента железоокисного красного, 8 г Ti0< . Массовое соотношение сополимера 50:50. Вальцевание производят 30 мин при 70-80 С. Получен) ую пленку растворяют в 754 г метилэтилкетона в колбе при перемешивании 4. ч при 2025 С. Готовую композицию фильтруют. о Пример 5,. В соответствии с технологией примера 4 готовят композицию из 108 г сополимера ВДФ (89 мол. Ъ) с ГФП (11 мол. Ъ), 72 г сополимера ВДФ (75 мол.Ъ) с ГФП (25 мол.В), 18. r ниэкомолекулярного тонкодисперсного ПТФЭ (молекулярная масса 50000), 2,5 г TiO, 2,5 г Сг 0 н 797 г этилацетата. Массовое соотйошение сополимеров 60:40. Пример 6. В соответствии с технологией примера 4 готовят композицию из 96 г сополимера ВДФ (89 мол.Ф) с ГФП (11 мол.В), 144 г ВДФ 87; ГФП 13 7,20 ВДФ 89; ГФП 11 10,0 ВДФ 91; ГФП 9 сополимера ВДФ (75 мол.Ъ) с ГФП (25 мол. В), 48 г низкомолекулярного тонкодисперсного ПТФЭ (молекулярная масса 50000), 12 г TiÎ, 11 6 r крона свинцового желтого, 0,4 г пигмента железоокисного красного и 688,г этилацетата. Массовое соотношение сополимеров 40:60. П р H .м е р 7 (контрольный по прототипу). В колбу, снабженную мешалкой, обратньал холодильником, термометром, трубочкой для подачи азота, загружают 186 г этиленгликоля, включают мешалку, подают азот и небольшими порциями загружают 35 296 г адипиновой кислоты. реакционную массу нагревают до 170 С и вы- держивают при этой температуре 2 ч, после чего температуру снижают до 40 С и выключают азот. В колбу до2О бавляют 800 г хлорбенэола, перемешивают 30 мин, затем вводят 500 г дифенилметан-4,4 -дииэоцианата. РеI акцнонную смесь перемешивают 1 ч.и вводят 90 г- 1,4-бутандиола, после чего перемешивают 2 ч, отгоняют хлорбензол и готовый продукт высушивают в вакуум-сушильном шкафу - до постоянного веса. Для получения основной компози-. ции 200 r синтезированного полиуретанового эластомера растворяют в колбе при перемешивании в 800 г диметилформамида. Для получения покрывной композиции в колбе при перемешивании растворяют 10 г полиуретанового эластомера в смеси растворителей, r. :диметилформамид 56;,ацетон 62; циклогексанон 64. Полученный раствор загружают в шаровую мельницу, добавляют 6 г двуокиси титана. Дис4О пергирование ведут 6 ч, готовую компоэнцию филЬтруют. Кожу иэ полученных композиций готовят s соответствии технологии, описанной в примере 5. 45 Составы композиций, полученные по примерам 1-6, приведены в табл. 1. Таблица 1 3 4 5 979439 Продолжение табл, Пример В 3 4 Компоненты ВДФ 7 5; ГФП 25 ВДФ 77; ГФП 23 14,4 10,0 10,0 7,2 Низ комолекулярный тонкодисперсный ПТФЭ с молекулярной массой 30000 1,8 3,0 4,8 3,0 50000 1,8 4,8 тi02 0,25 0,25 0,8 1,2 0,8 0,25 0,25 1,2 Cr 0 ъ 0,8 1,2 Крон свинцовый желтый 1,16 0,78 Пигмент железоокисный красный 0,02 0,04 Растворитель 79,7 75,4 МЭК 68,8 75,4 Этилацетат 79,7 68,8 таблица 2 Показатели Кислородный индекс, Ъ 44 48 51 45 Морозостойкость, С-, -65 -65 -65 -65 -65 4,8 2,8 -45 -65 2,7 3,2 4,7 3,2 5,2 Жесткость, г Устойчивость к многократному из гну, тыс. циклов 200 200 200 200 200 200 200 Из этих композиций изготавливают на лабораторном аппарате обратным методом образцы искусственных кож размером 400 1000 мм. Для этого на ленточный бумажный транспортер наносят композицию с помошью металлической ракли, каждый слой сушат при о 4 70 С 10 мин, после нанесения 7 слоя проводят дублирование трикотажным I полотном из аримидного волокна, после чего сушат 20 мин при 70 С, кожу отделяют от транспортера и до— полнительно просушивают при 70 С 40 5 ч. Свойства искусственных кож, определенные стандартными методами, приведены в табл. 2. 979439 Продолжение табл. 2 (Композиция по примеру Показатели Устойчивость к истиранию, циклы 8000 8000 8000 8000 7200 8000 8000 Относительное удлинение при разрыве, Ъ 68 72 69 70 69 7,2-14,4 Формула изобретения Составитель В. Балгин Техред М.Тепер Редактор Н. Горват Корректор В. Прохненко Тираж 514 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 9275/6 Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4 Как видно из табл. 2, предлагае- 20 мая композиция по сравнению с из- вестной позволяет получиеь искусственную кожу с повышенными показателями морозостойкости и устойчивости к горению. 25 Экономический эффект от внедрения предлагаемой композиции получают за счет значительного увеличения срока службы искусственной кожи. При этом значительно улучшаются условия эксплуатации и безопасности (особенно в замкнутых объемах, так как этот материал негорюч. Композиция для получения техни ческой искусственной кожи, включающая полимерный пленкообразователь, 40 пигмент и органический растворитель, отличающаяся. тем, что, с целью снижения горючести и повышения морозостойкости кожи, в ка.честве полимерного пленкообразова- 45 теля композиция содержит смесь сополимера на основе 87-91 мол.Ъ винилиденфторида и 9-13 мол.Ъ гексафторпропилена и сополимера 73-77 мол Ъ винилиденфторида с 23-?7 мол.Ъ гексафторпропилена в массовом соотношении от 40:60 до 60:40, в качестве органического растворителя — метилэтилкетон или этилацетат и дополнительно тонкодисперсный политетра1 фторэтилен с молекулярной массой 30000-50000 при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ: Сополимер 87-91 мол. Ъ винилиденфторида с 9-13 мол.Ъ гексафторпропилена 7,2-14,4 Сополимер 73-77 мол.Ъ винилиденфторида 23-27 мол.Ъ гексафторпропилена Указанный политетр аф.торэтилен 1,8-4,8 Пигмент 0,5-2,4 Метилэтилкетон или этилацетат Остальное Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Монастырская М.С. и др. Технология полимерных пленочных материалов и искусственных кож. t1., "Легкая индустрия", 1974, с. 208. 2. Афанасьев A.È. Пожарная профилактика. Вып. 121 М., 1976, с. 48-56. 3. Патент США 9 3983290, кл. 428-285, опублик. 1976. 4. Патент Японии Р 53-26301, км. 27 Е 23, опублик. 1978 (прототип).
