Патент на изобретение №2171325

(54) МНОГОСЛОЙНЫЙ МАТЕРИАЛ

(57) Реферат:

Изобретение относится к легкой промышленности, к производству многослойного материала типа искусственной кожи с полимерным покрытием. Техническим результатом данного изобретения является получение многослойного материала, обладающего высокой свето- и термостабильностью, высокой устойчивостью к миграции низкомолекулярных ингредиентов в заявленной композиции, что обеспечивает высокую устойчивость окраски полимерного покрытия к сухому и мокрому трению, при сохранении прочности и жесткости материала, а также существенная оптимизация технологического процесса изготовления материала. Многослойный материал включает текстильную основу массой 130-160 г/м² разрывной нагрузкой 665-1060 Н, относительным удлинением 520-850%, адгезионный слой и полимерное покрытие, состоящее по меньшей мере из одного слоя, сформированное на текстильной основе путем дублирования с текстильной основой при температуре 150 – 160^o и последующего желирования при температуре 200-220°С, включающее следующие компоненты, мас. ч.: поливинилхлорид суспензионный 100, пластификаторы: ди-2-этилгексилфталат 45-60, ди-2-этилгексилсебацинат 15-20, стабилизаторы: комплексный стабилизатор на основе барий-кадмий-цинковой соли синтетических жирных кислот фракций C₁₀-C₁₃ 1,5-2,5, силикат свинца 0,5-1, стеарат кальция 0,5-1,5, наполнитель: мел сепарированный 5-15, стеариновая кислота 0,5, порообразователь азодикарбонамид ЧХЗ-21 1,5-2, синтетический бутадиеннитрильный каучук СКН-26 15-20, продукт взаимодействия канифоли и эпоксиадиановой смолы с мол. м. 600-1500 в массовом соотношении 10-18:90-82 2,5-1, продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с мол. м. 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90:6-5 5-3, при этом соотношение массы текстильной основы и полимерного покрытия составляет 1:1,3-1,67. 1 з.п.ф-лы, 2 табл.

Изобретение относится к легкой промышленности, производству многослойного материала типа искусственной кожи с полимерным покрытием. Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков и достигаемому результату является способ получения слоистого материала, патент RU 239662 C1, кл. D 06 N 3/06, опуб. 20.07.1995 г.

На основу из ткани наносят покрытие из ПВХ композиции. На 100 мас.ч. ПВХ:
Ди 2-этилгексилфталат – 40-60
Стеарат кальция – 1-5
Стеариновая кислота – 0,1-0,5
Мел – 1 – 15
Олигоэпоксиэфир – 0,1 – 3
Двуокись титана – 5 – 15
Хлорпарафин – 3 – 13
Недостатком данного технического решения является низкая свето- и термостабильность полимерного покрытия, слабая устойчивость к миграции красящих веществ, не обеспечивающая требуемый уровень устойчивости к сухому и мокрому трению искусственной кожи, повышенная жесткость, которая приводит к ухудшению органолептических характеристик материала. Технологический процесс изготовления многослойного материала включает предварительную подготовку ингредиентов композиции, включающую затирание сыпучих продуктов с пластификатором для достижения гомогенности композиции, что создает технологические трудности, а также ухудшение экологических условий производства.

Технической задачей данного изобретения является получение многослойного материала, обладающего высокой свето- и термостабильностью, высокой устойчивостью к миграции низкомолекулярных ингредиентов заявленной композиции, что обеспечивает высокую устойчивость окраски полимерного покрытия к сухому и мокрому трению, при сохранении прочности и жесткости материала, а также существенная оптимизация технологического процесса изготовления материала.

Поставленная техническая задача достигается тем, что многослойный материал включает текстильную основу массой 130-160 г/м², разрывной нагрузкой 665-1060 Н, относительным удлинением 520-850%, адгезионный слой и полимерное покрытие, состоящее по меньшей мере из одного слоя, сформированное на упомянутой текстильной основе путем дублирования с текстильной основой при температуре 150-160^oC и последующего желирования при температуре 200-220^oC, включающее следующие компоненты, мас.ч.

Поливинилхлорид суспензионный – 100
Пластификаторы:
Ди-2-этилгексилфталат – 45 – 60
Ди-2-этилгексилсебацинат – 15 – 20
Стабилизаторы:
Комплексный стабилизатор на основе барий-кадмий-цинковой соли синтетических жирных кислот фракций
C₁₀-C₁₃(CKCК-17) – 1,5 – 2,5
Силикат свинца – 0,5 – 1
Стеарат кальция – 0,5 – 1,5
Наполнитель мел сепарированный – 5 – 15
Стеариновая кислота – 0,5 – 1
Порообразователь азодикарбонамид ЧХЗ-21 – 1,5 – 2
Синтетический бутадиеннитрильный каучук СКН-26 – 15-20
Продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 600-1500 в массовом соотношении 10-18:90-82 – 2,5 – 1
Продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90: 6-5 – 5 – 3
при этом соотношение массы текстильной основы и полимерного покрытия составляет 1:1,3-1,67
Согласно изобретению многослойный материал отличается тем, что текстильная основа имеет адгезионное покрытие следующего состава, мас.ч.:
Поливинилхлорид Е-6250-Ж – 100
Ди-2-этилгексилфталат – 90
Хлорпарафин ХП-470 – 25
Благодаря использованию всей совокупности заявленных существенных признаков достигается получение многослойного материала, обладающего высокой свето- и термостабильностью, высокой устойчивостью к миграции низкомолекулярных ингредиентов заявленной композиции, что обеспечивает устойчивость полимерного покрытия к сухому и мокрому трению.

Технологический процесс получения многослойного материала с использованием в качестве стабилизирующих и красящих продуктов заявляемых олигомерных соединений на основе эпоксидиановой смолы не требует предварительного затирания с пластификатором, что удешевляет процесс и значительно улучшает экологию производства.

Использование продукта взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 600-1500 в массовом соотношении 10-18: 90-82 и продукта взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90:6-5 позволяет улучшить реологические характеристики заявленной композиции, улучшить технологичность при обработке, поскольку выпускная форма олигомерных продуктов представляет собой твердые смолообразные гранулы, которые равномерно распределяются в поливинилхлоридной композиции при обработке в смесителе. Равномерность распределения в полимерной композиции обеспечивается благодаря химическому сродству вышеупомянутых продуктов и поливинилхлоридной композиции.

Продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 600-1500 в массовом соотношении 10-18:90-82 представляет собой олигомерный продукт, проявляющий в данном техническом решении эффект свето- и термостабилизации в поливинилхлоридной композиции, при этом наличие ковалентных связей между составляющими данного олигомерного продукта создает прочную систему взаимодействия ингредиентов композиции, которая практически исключает возможность образования усталостных трещин в полимерной композиции, являющихся основной причиной старения и разрушения покрытия.

Продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90: 6-5, представляет собой олигомерный продукт, проявляющий в заявленной композиции эффект одновременно термо- и светостабилизации и крашения полимерной композиции, при этом химическое взаимодействие вышеупомянутого олигомерного продукта с органическим красителем приводит к созданию структурноокрашенного олигомерного продукта, хорошо совместимого с ингредиентами полимерной композиции, при этом обеспечивается равномерное окрашивание, высокая термо- и светостабильность окрашенного покрытия, а также устойчивость к миграции красителя и, как следствие, обеспечение значительного повышения устойчивости покрытия к сухому и мокрому трению, что является важным показателем качества искусственной кожи.

Продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90: 6-5, а также продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 600-1500 в массовом соотношении 10-18:90-82 синтезированы Тамбовским ПО “Пигмент” по технологическому регламенту в соответствии с нормативно-технической документацией: ТУ 6-36-413-0-90 (Продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 600-1500 в массовом соотношении 10-18:90-82), ТУ 6-36 424-0-90 (Продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90:6-5)
В данном техническом решении используются следующие компоненты и материалы.

Поливинилхлорид суспензионный марки C-7058М – ГОСТ 14332
Ди-2-этилгексилфталат – ГОСТ 8728
Ди-2-этилгексилсебацинат – ГОСТ 8728
Комплексный стабилизатор на основе барий-кадмий-цинковой соли синтетических жирных кислот фракций C₁₀-C₁₃(CKC K-17) – ТУ 6-09-4346
Силикат свинца – ТУ 6-18-44
Стеарат кальция – ТУ 6-14-722
Мел сепарированный – ГОСТ 8253
Стеариновая кислота – ГОСТ 6484
Азодикарбонамид ЧХЗ-21 – ТУ-6-03-408
Каучук синтетический бутадиеннитрильный СКН-26 МП с П-23 – ТУ 38-103264
Продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 600-1500 в массовом соотношении 10-18:90-82 – ТУ 6-36-113
Продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90: 6-5 – ТУ 6-36-124
Текстильные основы:
Ткани хлопчатобумажные технические – ТУ 17-РФ 60 10147
Ткани вискозно-штапельные – ТУ 17 респ. Бел. арт. 1492
Ткани технические из вискозной пряжи – ТУ 17-РФ 62-6087
Ткани вискозно-полиэфирные – ТУ 8288-025-00321098-98
Трикотажное полотно – ОСТ 17-982-84
Нитепрошивное вискозное полотно – ОСТ 17-917-82
Сущность изобретения поясняется примерами конкретного выполнения и таблицами, характеризующими свойства многослойного материала.

Пример 1.

Многослойный материал получают следующим образом.

Готовят полимерную композицию на основе суспензионного поливинилхлорида следующего состава, мас.ч.:
Поливинилхлорид суспензионный – 100
Ди-2-этилгексилфталат – 45
Ди-2-этилгексилсебацинат – 15
Комплексный стабилизатор СКС К-17 – 1,5
Силикат свинца – 0,5
Стеарат кальция – 0,5
Мел сепарированный – 5
Стеариновая кислота – 0,5
Порообразователь азодикарбонамид ЧХЗ-21 – 1,5
Бутадиеннитрильный каучук СКН-26 – 15
Продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 600-1500 в массовом соотношении 10-18:90-82 – 2,5
Продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90: 6-5 – 5
Процесс приготовления поливинилхлоридной композиции включает стадию предварительного набухания поливинилхлоридной смолы с пластификаторами и стабилизаторами при температуре 110 – 115^oC в смесителе типа “Хеншель” с паровой рубашкой в течение 20 минут, затем набухшая поливинилхлоридная масса вместе с продуктом взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 600-1500 в массовом соотношении 10-18:90-82 и продуктом взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90:6-5, а также с каучуком и наполнителем в соответствии с рецептом подаются в нагретый до температуры 110^oC интенсивный смеситель для получения гомогенного поливинилхлоридного пластиката в течение 3-5 минут. Температура выгружаемой массы составляет 155^oC. Пластикат подается на разогревательные вальцы, затем на питательные вальцы, с которых пластикат подается для питания четырехвалкового каландра.

Одновременно подготавливают текстильную основу. Текстильная основа, в данном примере ткань вискознополиэфирная, сшивается, наматывается и подвергается промазке адгезионной пастой, приготовленной на основе эмульсионного поливинилхлорида по следующей рецептуре:
Поливинихлорид Е-6250Ж – 100
Ди-2-этилгексилфталат – 90
Хлорпарафин – 25
Адгезионное покрытие наносится на текстильную основу на промазочном агрегате и подвергается операции желирования в термокамере при температуре 160-180^oC, затем подается на каландр для нанесения вышеупомянутого полимерного покрытия. Формирование покрытия происходит на дублировочном валу каландра при температуре 155^oC. Толщина калиброванной поливинилхлоридной пленки при дублировании составляет порядка 0,35-0,40 мм. Полуфабрикат далее подвергается термообработке для проведения операции желирования и вспенивания порофорсодержащего покрытия в термокамере при температуре 220^oC и затем после выхода из термокамеры операции тиснения на тиснильном узле и охлаждения готового материала. Соотношение массы текстильной основы и полимерного покрытия составляет 1:1,5.

Пример 2.

То же, что в примере 1, свойства материала представлены при максимальном значении всех заявленных признаков, продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 600-1500 в массовом соотношении 10-18: 90-82 и продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90:6-5, представлены при минимальных значениях.

Пример 3.

То же, что в примере 1, свойства материала представлены при среднем значении всех заявленных признаков.

Пример 4.

То же, что в примере 1, свойства материала представлены при выходе за минимальные значения всех заявленных признаков, соотношение слоев по массе представлено при среднем значении, продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 600-1500 в массовом соотношении 10-18: 90-82 и продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5: 88-90: 6-5 представлены при значениях, выходящих за максимальные значения.

Пример 5.

То же, что в примере 1, свойства материала представлены при выходе за максимальные значения всех заявленных признаков, соотношение по массе слоев представлено при среднем значении, продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 600-1500 в массовом соотношении 10-18: 90-82 и продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90:6-5 представлены при значениях, выходящих за минимальное значение.

Пример 6.

То же, что в примере 1, свойства материала представлены при среднем значении всех заявленных признаков, кроме продукта взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 600-1500 в массовом соотношении 10-18: 90-82, представленного при значении, выходящем за максимальное значение.

Пример 7.

То же, что в примере 1, свойства материала представлены при среднем значении всех заявленных признаков, кроме продукта взаимодействия канифоли эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90:6-5, представленного при значении, выходящем за минимальное значение.

Пример 8.

То же, что в примере 1, свойства материала представлены при среднем значении всех заявленных признаков, кроме продукта взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90:6-5, представленного при значении, выходящем за максимальное значение.

Пример 9.

То же, что в примере 1, свойства материала представлены при среднем значении всех заявленных признаков, кроме продукта взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 600-1500 в массовом соотношении 10-18: 90-82, представленного при значении, выходящем за минимальное значение.

Примеры 10 и 11.

То же, что в примере 1, свойства материала представлены при среднем значении всех заявленных признаков, кроме соотношения массы слоев, в 1 случае (пример 10) соотношение массы слоев составляет 1:1,3, во 2 случае (пример 11) – соотношение массы слоев – 1:1,67.

Примеры 12-13.

То же, что в примере 1, свойства материала представлены при среднем значении всех заявленных признаков, кроме соотношения массы слоев, в 1 случае – (пример 12) – соотношение массы слоев представлено при значении, выходящем за минимальное значение и составляющем 1:0,67, во 2 случае (пример 13) – при значении массы слоев, выходящем за максимальное значение и составляющем 1:2.

Примеры 14-15.

То же, что в примере 1, свойства материала представлены при использовании различных текстильных основ, в 1 случае (пример 14) использовано трикотажное полотно, хлопкосиблоновое арт. ОС-120-34, во 2 случае (пример 15) использовано нитепрошивное вискозное полотно арт. 832512. Материал может быть получен с заявленными свойствами при использовании других текстильных основ, в том числе вискозноштапельных тканей, по ТУ 17 респ. Беларусь арт 1492; тканей полиэфирных по ГОСТ 27504- 87, тканей вискознополиэфирных по ТУ 8288-025-00321098-98, нитепрошивных полотен по ОСТ 17-917-82 и трикотажных полотен по ОСТ 17-982-84.

Как видно из таблицы физико-механических характеристик многослойного материала, использование продукта взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 600-1500 в массовом соотношении 10-18:90-82 и продукта взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с молекулярной массой 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90: 6-5 позволяет создать искусственный материал с покрытием на основе суспензионного поливинилхлорида со свойствами, улучшенными по показателям устойчивости к светотепловому старению, устойчивости к сухому и мокрому трению покрытия, а также термослипанию полимерного покрытия материала. Повышение уровня вышеупомянутых характеристик составляет порядка 25-30%, что указывает на значительное повышение уровня эксплуатационной долговечности искусственного материала.

Формула изобретения

1. Многослойный материал включает текстильную основу массой 130-160 г/м², разрывной нагрузкой 665-1060 Н, относительным удлинением 520-850%, адгезионный слой и полимерное покрытие, состоящее по меньшей мере из одного слоя, сформированного на упомянутой текстильной основе путем дублирования с текстильной основой каландровым методом при температуре 150-160°С с последующим желированием при температуре 200-220°С и включающего следующие компоненты, мас.ч.:
Поливинилхлорид суспензионный – 100
Пластификаторы: ди-2-этилгексилфталат – 45-60
Ди-2-этилгексилсебацинат – 15-20
Стабилизаторы: комплексный стабилизатор на основе барий-кадмий-цинковой соли синтетических жирных кислот фракций С₁₀-C₁₃ – 1,5 – 2,5
Cиликат свинца – 0,5 – 1
Стеарат кальция – 0,5-1,5
Наполнитель: мел сепарированный – 5-15
Стеариновая кислота – 0,5-1
Порообразователь азодикарбонамид ЧХЗ-21 – 1,5-2
Синтетический бутадиеннитрильный каучук СКН-26 – 15-20
Продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с мол.м. 600-1500 в массовом соотношении 10-18:90-82 – 2,5-1
Продукт взаимодействия канифоли и эпоксидиановой смолы с мол.м. 1800-3500 и органического красителя, взятых в соотношении 6-5:88-90:6-5 – 5 – 3
при этом соотношение массы текстильной основы и полимерного покрытия составляет 1:1,3-1,67.

2. Материал по п. 1, отличающийся тем, что адгезионное покрытие текстильной основы имеет следующий состав, мас.ч.:
Поливинилхлорид Е-6250-Ж – 100
Ди-2-этилгексилфталат – 90
Хлорпарафин ХП-470 – 25с

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 24.08.2007

Извещение опубликовано: 10.03.2009 БИ: 07/2009