ПАТЕНТНЫЙ ПОИСК В РФ
НОВЫЕ ПАТЕНТЫ, ЗАЯВКИ НА ПАТЕНТ
БИБЛИОТЕКА ПАТЕНТОВ НА ИЗОБРЕТЕНИЯ

огнестойкий многослойный материал

Классы МПК:D06N3/04 высокомолекулярных соединений, получаемых реакциями с участием только ненасыщенных углерод-углеродных связей
B32B27/04 в качестве пропитывающего, связывающего вещества или вещества, в которое вводятся (заделываются) различные ингредиенты 
Автор(ы):, , , , , ,
Патентообладатель(и):Открытое акционерное общество "Центральный научно-исследовательский институт пленочных материалов и искусственной кожи" (ОАО "ЦНИИПИК") (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2012-09-20
публикация патента:

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается огнестойкого многослойного материала. Полиэфирная ткань толщиной 0,13-0,3 мм и поверхностной плотностью 80-300 г/м2 пропитывают вначале силиконовой эмульсией до привеса после сушки 3,0-8,5 мас.%, затем водным раствором смеси полифосфорных кислот и мочевины при соотношении азота и фосфора соответственно 1,0:1,56-1,80 до привеса после сушки 12,0-21,5 мас.%. На модифицированную ткань наносят двустороннее покрытие на основе поливинилхлоридной композиции, включающей антипирены при соотношении слоев пропитанная ткань : ПВХ покрытие двухстороннее 1,0:1,14-2,28, при соотношении слоев готового материала по массе пропитанная ткань : лицевое покрытие : изнаночное покрытие соответственно 1,0:0,595-1,7:0,27-0,886 и при соотношении слоев по толщине соответственно 1,0:0,39-2,1:0,3-1,17. Изобретение обеспечивает создание огнестойких материалов, обладающих заданным комплексом физико-механических свойств по функциональным назначениям. 6 табл.

Предлагаемое изобретение относится к промышленности пластических масс и касается разработки огнестойкого многослойного материала типа искусственной кожи, используемой по различному назначению, например, как обивочные и тентовые материалы и т.д.

Известен тентовый материал, описанный в патенте РФ № 2148116, включающий полиэфирную (ПЭ) тентовую ткань с двухсторонним поливинилхлоридным (ПВХ) покрытием толщиной по 0,15 мм. ПВХ-композиции включают дополнительные к известным антипиренам антипирирующие составы:

КА-1 (мас.%):

2,21-бис(3,5дибром-4-гидрооксифенил)пропан 63-67
Трехокись сурьмы 24-26
Эпоксидный олигомер 9-11

или КА-2 (мас.%):

Декабромдифенилоксид 40-44
Трехокись сурьмы 12-14
Гидроокись алюминия 26-28
Эпоксидный олигомер 17-19.

Тентовые материалы, полученные по данному техническому решению, имеют огнеопасность (по ГОСТ 25076-81) - 0 мм/с и при поверхностной плотности не более 900 г/м2 невысокий уровень физико-механических показателей.

Наиболее близким техническим решением является решение, описанное в патенте РФ № 2226577, согласно которому многослойный материал включает текстильную основу, пропитанную водным раствором антипирена на основе солей фосфата аммония с содержанием P2O 5 не менее 40% и с содержанием его в основе 15-30% от массы основы, а двухстороннее поливинилхлоридное (ПВХ) покрытие нанесено из композиции состава (мас.ч):

ПВХ-эмульсионный100,0
Диоктилфталат (ДОФ) 30,0-60,0
Трихлорэтилфосфат (ТХЭФ) 5,0-30,0
Хлорпарафин (ХП) 4705,0-30,0
Барий-кадмий-цинковая сольогнестойкий многослойный материал, патент № 2510436
синтетических жирных кислот огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436
или стеарат кальция 1,0-1,5
Масло растительное эпоксидированное0,5
соевоеогнестойкий многослойный материал, патент № 2510436
Гидроокись алюминия, или огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436
гидроокись магния или огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436
трехокись сурьмы 5,0-25,0
Мел сепарированный 5,0-20,0
Пигменты 3,0-5,0

при соотношении слоев материала по массе текстильная основа : пропиточный слой : полимерное покрытие соответственно 1,0:0,15-0,30:1,5-3,0. Материал имеет горючесть 2-5 с и водопроницаемость через 75-80 час (ГОСТ 22944-78, метод 2).

Однако предложенная конструкция материала не позволяет экономить сырье в случае получения материала при заданных показателях поверхностной плотности исходной полиэфирной ткани и конечного многослойного материала при фиксированной толщине последнего. Кроме того, данная конструкция не обеспечивает необходимый комплекс физико-механических свойств.

Задачей предлагаемого технического решения является оптимизация конструкции многослойного материала, позволяющая уменьшить расход исходного сырья при одновременном повышении комплекса физико-механических свойств многослойного материала и сохранении уровня огнестойкости.

Техническая задача решается тем, что огнестойкий многослойный материал, включающий полиэфирную (ПЭ) ткань, пропитанную раствором антипирена, и двухстороннее покрытие на основе ПВХ-композиции, содержащей антипирен, содержит ПЭ-ткань, последовательно пропитанную вначале водной силиконовой эмульсией до привеса после сушки 3,0-8,5 мас.% и водным раствором смеси полифосфорных кислот и мочевины при соотношении азота и фосфора 1,0:1,56-1,8 соответственно до привеса после сушки 12,0-21,5 мас.%, а двухстороннее ПВХ-покрытие выполнено из композиции состава (мас.ч):

Поливинилхлорид эмульсионный 100,0
Диоктилфталат 40,0-60,0
Трихлорэтилфосфат 10,0-20,0
Диоктилсебацинат 15,0-25,0
Хлорпарафин 4705,0-15,0
Стеарат кальция1,0-2,0
Пигмент2,5-5,0
Гидроокись алюминия15,0-250

и нанесено в соотношении по массе пропитанная ткань : ПВХ-покрытие соответственно 1,0:1,14-2,28 при соотношении слоев материала по массе пропитанная ткань : лицевое покрытие : изнаночное покрытие 1,0:0,595-1,7:0,27-0,886 и при соотношении слоев по толщине соответственно 1,0:0,39-2,1:0,3-1,17.

По техническому решению использованы:

Силиконовая эмульсия - мягчитель тканей ТУ 2484-148-05800142-2003
Смесь полифосфорных кислот общей формулы (Н)п+2Р пО3п+1, где п>3, с плотностью 2,06 ГОСТ 10678-76
Мочевина (карбамид марки А)ГОСТ 2081-2010
Поливинилхлорид (ПВХ)ГОСТ 14039-78
Диоктилфталат (ДОФ) ГОСТ 8728-88
Диоктилсебацинат (ДОС) ГОСТ 8728-88
Трихлорэтилфосфат (ТХЭФ)ТУ 6-02-1042-76
Хлорпарафин (ХП-470)ТУ 6-01-568-79
Стеарат кальция ТУ 6-14-722-76
Гидроокись алюминия ТУ 17111-046-00196368-95
Крон желтыйГОСТ 478-80
Пигмент красный железоокисныйТУ 6-10-602-86
Пигмент зеленый фталоцианиновый ТУ 74-24-150-86
Ткани полиэфирныеГОСТ 27504-87

Изобретение иллюстрируют примеры.

Пример 1.

Полиэфирную ткань с поверхностной плотностью 80 г/м2 и толщиной 0,13 мм пропитывают водной силиконовой эмульсией, сушат при температуре 120°С в течение 4 минут до привеса 3,0 и 8,5 мас.% без изменения первоначальной толщины с получением материалов с поверхностной плотностью соответственно 82,4 и 86,8 г/м2, вновь пропитывают полученные материалы водным раствором смеси полифосфорных кислот и мочевины при соотношении азота и фосфора 1,0:1,56 и 1,0:1,80 соответственно, сушат при 120°С в течение 4 минут до привеса 12,0 и 21,5 мас.% с получением материалов с поверхностной плотностью 92,3 и 105,0 г/м2 соответственно и толщиной 0 13 мм. На полученные материалы на агрегате хлорвиниловых покрытий при температуре 100-130°С наносят двухстороннее покрытие из ПВХ-композиции состава, мас.ч.(3азор ракли при нанесении покрытия устанавливают из расчета на 50 г/м 2огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436 0,05 мм):

Поверхностная плотность материалов, г/м2min max
92,3105,0
ПВХ эмульсионный 100,0100,0
ДОФ40,060,0
ТХЭФ10,0 20,0
ДОС15,0 25,0
ХП-470 5,015,0
Стеарат кальция1,0 2,0
Гидроокись алюминия 15,025,0
Пигменты: крон желтый2,5 -
Зеленый фталоцианиновый -5,0

и после желирования при температуре 200°С получают готовые материалы, у которых

- соотношение пропитанная ткань: ПВХ-покрытие1,142,28
- соотношение слоев материала по массе
пропитанная ткань (Пртк) : лицевое покрытие (Лп):изнаночное покрытие (Ип)
Соответственно 1,0:0,595:0,54,1,0:1,43:0,847
соотношение слоев по толщине соответственно
огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436 1,0:0,39:0,38, 1,0:1,15:0,69.

Свойства готовых материалов представлены в таблице 6. В таблице 1 указаны пропиточные составы и ПВХ-композиции по примерам. В таблице 2 приведены характеристики конструкций предлагаемых материалов.

Примеры 2-5

Аналогично примеру 1 получают огнестойкие многослойные материалы в минимальных и максимальных диапазонах пропиточных составов и ПВХ-композиций для тканей с поверхностной плотностью 140, 200, 250 и 300 г/м2, составы которых указаны в таблице 1. В таблице 2 приведены характеристики конструкций предлагаемых материалов, а в таблице 6 указаны свойства этих материалов.

Примеры 6-11

Вышеуказанные ткани с поверхностной плотностью в диапазоне 80-300 г/м2 пропитывают по технологии, описанной в примере 1, силиконовой эмульсией и после сушки водным раствором смеси полифосфорных кислот и мочевины до привесов 98,6, 173, 248, 300 и 371 г/м.

На агрегате АХП наносят двухстороннее ПВХ покрытие из композиций, в которых ингредиенты на 100 мас.ч. ПВХ взяты по средним значениям заявленных диапазонов и указанные в таблице 1, с изготовлением многослойных материалов, характеристики конструкций которых приведены в таблице 3.

В таблице 4 приведены ПВХ композиции, пропиточные составы, конструкции многослойных материалов из тканей меньших и больших заявленных диапазонов.

Свойства готовых многослойных материалов приведены в таблице 5.

Для сравнения физико-механических показателей известного и предлагаемого технических решений изготавливали образцы известного технического решения по рецептурам ПВХ композиций, указанных в примерах 3,16 и 41 (см. описание патента № 2226577, стр.16 и 18). Характеристика огнестойких многослойных материалов и их физико-механические показатели в соответствии с ГОСТ 29151-91 приведены в таблице 6.

Анализ представленных данных (см. таблицу 6) позволяет сделать выводы, характеризующие преимущества предложенной конструкции многослойного огнестойкого материала, в том числе:

- улучшение прочностных характеристик предложенных материалов в сравнении с аналогичными по прототипу;

- возможность предварительной оценки свойств огнестойкого многослойного материала для целенаправленного использования по функциональному назначению при оптимальных параметрах конструкции многослойного материала (толщина, поверхностная плотность и др.) и расхода сырья (мас.ч.). Например, при оценке разрывной нагрузки (продольное направление) используют толщину и поверхностную плотность ПЭ ткани, процент привеса ткани после пропитки, поверхностную плотность планируемого к выпуску многослойного материала, его толщину и соотношение слоев. Так, например, имеем (таблицы 2, 3, 6):

Толщина ткани,Толщина многослойногоСоотношение слоев Разрывная нагрузка
мм материала, ммпо массе даН
0,15-0,25 0,56-0,571,0:0,62-1,62: 0,35-0,66 до 217
0,2-0,3 0,62-0,661,0:0,82-0,9:0,318-0,8 до 222

Возможности выбора тканей и оптимального расхода сырья для получения материала по функциональному назначению, определяемому разрывной нагрузкой в продольном направлении, - очевидны. При этом диапазон поверхностной плотности материала может варьироваться от 607 до 740 г/м2 при заданной толщине материала. Приведенные рассуждения распространяются на все характеристики, определяющие функцию использования многослойного материала в заявленных диапазонах технического решения.

- улучшение комплекса физико-механических свойств с сохранением огнестойкости при меньших показателях поверхностной плотности предлагаемых материалов.

огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436

огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436

Таблица 3
Конструкции многослойных материалов по средним значениям заявленных диапазонов
Показатели Поверхностная плотность ткани, г/м2
80 140200250 300
1 23 456
Поверхностная плотность ткани после пропитки, г/м298,6 173248309 371
Поверхностная плотность ПВХ покрытий, г/м2 168,6296424 528634
Поверхностная плотность многослойного материала, г/м2297,2 469672837 1005
Поверхностная плотность лицевого покрытия, г/м2 100200224 300334
Поверхностная плотность изнаночного покрытия, г/м268,6 96200228 300
Соотношение слоев материала по массе пропитанная ткань:Лп:Ип 1,0:1,01:0,6951,0:1,16:0,55 1,0:0,9:0,81,0:0,97:0,74 1,0:0,9:0,81
Соотношение слоев материала по толщине пропитанная ткань:Лп:Ип 1,0:0,77:0,541,0:1,3:0,66 1,0:1,1:1,01,0:1,25:0,84 1,0:1,1:1,0

Таблица 4
Составы композиций и конструкций многослойных материалов
Ингредиенты, мас.ч. показатели Поверхностная плотность ткани, г/м2
71 320
ПВХ 100,0100,0
ДОФ 35,065,0
ДОС10,0 30,0
ТХЭФ 8,025,0
ХП-4703,0 17,5
Стеарат кальция 0,82,5
Гидроокись алюминия12,5 30,0
Пигмент: огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436 огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436
голубой фталоцианиновый 2,0-
зеленый фталоцианиновый -5,5
Привес силиконовой эмульсии,

мас.%
2,59,0
Соотношение азота и фосфора в смеси полифосфорных кислот и мочевины 1,0:1,0 1,0:2,0
Привес, мас.% 10,022,0
Толщина ткани, мм0,12 0,35
Поверхностная плотность пропитанной ткани, г/м2 80,0426,0
Поверхностная плотность ПВХ покрытий, г/м2 80,0988
Поверхностная плотность Лп, г/м2 огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436 материал не формуется из-за малого наложения лицевого (Лп) и изнаночного 494
Поверхностная плотность Ип, г/м2огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436 494
Соотношение слоев в материале по массе -1,0:1,16:1,16
Соотношение слоев в материале по толщине -(Ип) покрытия 1,0:1,43:1,43
Поверхностная плотность многослойного материала- огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436 1414

Таблица 5
Физико-механические показатели известных и предлагаемых материалов
Показатели ПримерыАналог
по известному техническому решению по предлагаемому техническому решению
3 16411 23
1 23 456 78
Поверхностная плотность ткани, г/м2300 200200 300200200 огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436
Поверхностная плотность пропитанной ткани, г/м2- -- 395248231 огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436
Соотношение слоев материала по массе ткань: пропиточный слой: ПВХ покрытие 1,0:0,3:3,01,0:0,22:2,2 1,0:0,22:2,2- --огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436
Поверхностная плотность ПВХ покрытия, г/м2900 440440 900424263 -
Поверхностная плотность многослойного материала, г/м2 1290684684 1295672 494н/б 900
Разрывная нагрузка, даН (ГОСТ 17316) продольное направление 150190 186230220 216120
поперечное направление 130170163 197196 194105
Сопротивление раздиранию, даН продольное направление 82,051,652,8 65,063,2 63,642
поперечное направление50,8 46,147,056,0 55,055,2 40,0
Жесткость, сН продольное направление 3026 2731,027,2 27,426
поперечное направление 252424 23,020,519,6 10
Огнеопасность, мм/сек (ГОСТ 25076)огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436 "" 00 00
Горючесть, с53 232 2-

огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436

огнестойкий многослойный материал, патент № 2510436

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

Огнестойкий многослойный материал, включающий полиэфирную ткань, предварительно пропитанную водным раствором антипирена, и двухстороннее покрытие на основе поливинилхлоридной композиции, содержащей в своем составе антипирен, отличающийся тем, что полиэфирная ткань последовательно пропитывают вначале водной силиконовой эмульсией до привеса после сушки 3,0-8,5 мас.% и водным раствором смеси полифосфорных кислот и мочевины при соотношении азота и фосфора соответственно 1,0:1,56-1,80 до привеса после сушки 12,0-21,5 мас.%, а двухстороннее поливинилхлоридное покрытие выполнено из композиции состава (мас.ч.):

Поливинилхлорид эмульсионный 100,0
Диоктилфталат 40,0-60,0
Трихлорэтилфосфат 10,0-20,0
Диоктилсебацинат 15,0-25,0
Хлорпарафин 470 5,0-15,0
Стеарат кальция 1,0-2,0
Пигмент 2,5-5,0
Гидроокись алюминия 15,0-25,0


и нанесено при соотношении по массе пропитанная ткань: поливинилхлоридное покрытие соответственно 1,0:1,14-2,28 при соотношении слоев материала по массе пропитанная ткань: лицевое покрытие: изнаночное покрытие 1,0:0,595-1,7: 0,27-0,886 и при соотношении слоев по толщине соответственно 1,0:0,39-2,1:0,3-1,17.


Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2510436

patent-2510436.pdf
Патентный поиск по классам МПК-8:

Класс D06N3/04 высокомолекулярных соединений, получаемых реакциями с участием только ненасыщенных углерод-углеродных связей

Класс B32B27/04 в качестве пропитывающего, связывающего вещества или вещества, в которое вводятся (заделываются) различные ингредиенты 

Патенты РФ в классе B32B27/04:
слоистые материалы, содержащие пластинчатые минералы -  патент 2525418 (10.08.2014)
препрег, армированный волокнами композитный материал и способ производства препрега -  патент 2509651 (20.03.2014)
виброизолирующий, звукоизолирующий и теплоизолирующий материал -  патент 2507180 (20.02.2014)
текстильное композитное изделие -  патент 2501900 (20.12.2013)
полимерный композиционный материал на основе термореактивных смол и волокнонаполненный материал, его содержащий -  патент 2495056 (10.10.2013)
содержащие сшивающий агент клеевые композиции -  патент 2482151 (20.05.2013)
многослойный материал -  патент 2480339 (27.04.2013)
слоистый упаковочный материал -  патент 2446951 (10.04.2012)
слоистая ионообменная мембрана, способ ее получения и устройство для осуществления этого способа -  патент 2445324 (20.03.2012)
баллистические композиты с повышенной гибкостью и способ их изготовления -  патент 2441889 (10.02.2012)


Наверх