Покрытия с цветовым сочетанием для изделий, содержащих различные материалы подложек - RU2370189C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к цветовому сочетанию, в частности к применению композиции покрытия, которое обеспечивает в основном однородные визуальные характеристики изделий, содержащих различные материалы подложек.

Уровень техники

Существует множество изделий, которые производят из различных типов компонентов, которые соединяют вместе. Часто желательно сохранять однородность цвета среди различных компонентов. Однако, когда компоненты производят из материалов различных типов, бывает трудно обеспечить одинаковый визуальный внешний вид изделия.

Например, обувь, такая как кроссовки, часто содержит различные типы материалов, включая натуральную кожу, синтетическую кожу, винил, ткань, пену и резину. Для каждого типа материала подложки используют различные композиции покрытия. Например, один тип покрытия может быть нанесен на компоненты верха обуви из натуральной кожи, другой тип покрытия может быть нанесен на компоненты верха обуви из синтетической кожи. Более того, принято включать пигменты в пенные подошвы такой обуви с целью придать цвет подошве и/или обеспечить однородность и/или согласование цвета между верхом обуви и подошвой. Применение таких сложных специализированных покрытий и пигментов приводит к относительно сложным и дорогостоящим способам производства и также может вызывать необходимость «уравнивания цвета» различных покрытий.

Уравнивание цвета - это способ, которым визуальные характеристики более чем одного покрытия «уравнивают» таким образом, что два или более покрытия имеют одинаковый или по существу одинаковый внешний вид. Уравнивание цвета может быть желательным, когда, например, две различные подложки одного и того же изделия покрыты двумя различными покрытиями. Уравнивание цвета также может быть желательным, когда пытаются определить покрытие, которое подходит к предварительно покрытым изделиям или компонентам. Например, автомобильные мастерские часто красят ремонтируемые участки кузовов композициями покрытий, подобранными по цвету к оригинальному цвету кузова; такие подобранные по цвету покрытия часто имеют состав, отличный от состава оригинальных покрытий, и могут представлять собой совершенно различные типы покрытий, такие как воздушноотверждаемые покрытия в сравнении с термоотверждаемыми покрытиями.

В то время как подобранные цветовые компоненты могут иметь по существу одинаковый внешний вид при некоторых условиях наблюдения и освещенности, они могут не сохранять одинаковый внешний вид, например, когда угол обзора меняется, когда меняется спектральный состав источника света и/или когда покрытие стареет. Например, некоторые подобранные по цвету компоненты могут иметь одинаковый внешний вид при дневном свете, но могут не совпадать при флуоресцентном освещении и/или при освещении лампой накаливания. Когда сравнение цвета зависит от освещения или условий наблюдения, уравнивание называют условным или «метамерным».

Было бы желательным обеспечить композицию покрытия, способную покрывать различные типы подложек изделия, в то же время исключающую необходимость уравнивания цвета.

Раскрытие изобретения

Воплощение настоящего изобретения обеспечивает изделие, содержащее первую подложку, состоящую из первого эластичного материала, вторую подложку, содержащую материал, отличный от первого, и покрытие с цветовым сочетанием, покрывающее, по меньшей мере, участок первой подложки и, по меньшей мере, участок второй подложки.

Еще одно воплощение настоящего изобретения обеспечивает обувь, содержащую первую подложку, состоящую из первого эластичного материала, вторую подложку, состоящую из эластичного материала, отличного от первого эластичного материала, и покрытие с цветовым сочетанием, покрывающее, по меньшей мере, участок первой подложки и, по меньшей мере, участок второй подложки.

Дальнейшее воплощение настоящего изобретения обеспечивает способ изготовления изделия, включающего первую и вторую эластичные подложки из различных материалов. Способ включает покрытие, по меньшей мере, участка первой эластичной подложки композицией покрытия с цветовым сочетанием и покрытие, по меньшей мере, участка второй эластичной подложки композицией покрытия с цветовым сочетанием.

Еще одно воплощение настоящего изобретения обеспечивает способ производства обуви, включающей первую и вторую эластичную подложки из различных материалов. Способ включает покрытие, по меньшей мере, участка первой эластичной подложки композицией покрытия с цветовым сочетанием и покрытие, по меньшей мере, участка второй эластичной подложки композицией покрытия с цветовым сочетанием.

Дальнейшее воплощение настоящего изобретения обеспечивает изделие, содержащее первую подложку, содержащую пену, вторую подложку и покрытие с цветовым сочетанием, содержащее водно-полиуретановый полимер и краситель, где, по меньшей мере, часть первой подложки и, по меньшей мере, часть второй подложки покрыта покрытием с цветовым сочетанием.

Еще одно воплощение настоящего изобретения обеспечивает обувь, содержащую первую подложку, содержащую пену, вторую подложку и покрытие с цветовым сочетанием, содержащее водно-полиуретановый полимер и краситель, где, по меньшей мере, часть первой подложки и, по меньшей мере, часть второй подложки покрыты покрытием с цветовым сочетанием.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - частично схематический вид сбоку кроссовок, содержащих множество компонентов, произведенных из различных типов материалов подложек, которые могут быть покрыты покрытием с цветовым сочетанием в соответствии с неограничивающим воплощением настоящего изобретения.

Фиг.2 - диаграмма цветовой изменчивости, показывающая по существу однородные цветовые характеристики покрытия с цветовым сочетанием по настоящему изобретению в различных условиях освещения и для различных подложек по отношению к условным или метамерным цветовым характеристикам для уравненных по цвету композиций покрытий в различных условиях освещения и для различных подложек.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение обеспечивает цветовое сочетание для изделий, содержащих два или более компонентов различных материалов или подложек. «Цветовое сочетание» и подобные термины означают применение похожих или по существу похожих композиций покрытий для того, чтобы обеспечить по существу однородные цветовые характеристики двух или более типов подложек под воздействием более чем одного условия освещенности. «Покрытие с цветовым сочетанием» - это покрытие, которое проявляет такие по существу однородные цветовые характеристики. Покрытия с цветовым сочетанием могут применяться для покрытия двух или более компонентов изделия, чтобы обеспечить по существу однородный цвет для множества компонентов и таким образом предотвратить проблемы и/или работу, связанную с общепринятыми способами подбора цвета.

Согласно воплощению настоящего изобретения, по меньшей мере, один из компонентов изделия содержит эластичную подложку. Используемый здесь термин «эластичная подложка» относится к подложке, которая может быть подвергнута механическим нагрузкам, таким как изгиб, растяжение, сжатие и подобные, без значительного необратимого изменения. Примеры эластичных подложек включают натуральную кожу, синтетическую кожу, обработанную натуральную кожу, обработанную синтетическую кожу, замшу, винил, нейлон, этиленвинилацетатную пену (EVA пену), термопластичный уретан (TPU), пузыри с жидкостью, полиолефины и смеси полиолефинов, поливинилацетат и сополимеры, поливинилхлорид и сополимеры, уретановые эластомеры, синтетические ткани и натуральные ткани.

В неограничивающем воплощении, по меньшей мере, одна эластичная подложка изделия может содержать пену. Используемый здесь термин «пенная подложка» означает полимерный и/или натуральный материал, который содержит множество открытых и/или закрытых ячеек. Примеры пенных подложек включают полистирольные пены, полиметакрилимидные пены, поливинилхлоридные пены, полиуретановые пены, полипропиленовые пены и полиэтиленовые пены. Примеры олефиновых пен включают полипропиленовые, этиленовые, винилацетатные (EVA) и полиэтиленовые пены.

В неограничивающем воплощении настоящего изобретения изделие включает обувь. Используемый здесь термин «обувь» включает кроссовки и спортивную обувь, мужскую и женскую модельную обувь, мужскую и женскую повседневную обувь, детскую обувь, сандалии, шлепанцы, ботинки, рабочие ботинки, уличную обувь, ортопедическую обувь, тапочки и подобную обувь. Примеры компонентов обуви включают подошвы, внутреннюю часть подошвы, материалы верха и подкладки. В качестве отдельного неограниченного примера атлетическая обувь может содержать натуральную кожу, синтетическую кожу и/или тканевые верхи обуви и EVA пенные подложки.

Фиг.1 иллюстрирует кроссовки, содержащие множество компонентов, изготовленных из материалов различных типов, которые могут быть покрыты покрытием с цветовым сочетанием в соответствии с воплощением настоящего изобретения. Полуботинок 10 включает заготовку 12 верха, подошву 14 и стельку 16. Заготовка 12 верха полуботинка 10 включает различные части, такие как берцы 22, задник 24, носок 26, союзка 27, отверстие для шнурка 28 и язычок 29. В соответствии с общепринятым дизайном обуви и технологией ее изготовления различные участки верха полуботинка 10 могут быть изготовлены из материалов различных типов. Например, берцы 22 могут содержать натуральную кожу, задник 24 может содержать TPU, носок 26 может содержать синтетическую кожу, союзка 27 может содержать натуральную кожу, отверстие для шнурка 28 может содержать нейлон, и язычок 29 может содержать синтетическую кожу или ткань. Эти различные компоненты могут быть соединены вместе с помощью таких технологий как шитье, склеивание и подобные.

Подошва 14 и стелька 16 полуботинка 10 могут быть изготовлены из материалов различных типов, которые обычно отличаются от материалов заготовки 12 верха. Например, подошва 14 может быть изготовлена из резины или подобного материала, в то время как стелька 16 может содержать пенные подложки, такие как EVA пена и подобные, как перечислено выше.

В добавление к обеспечению по существу однородных визуальных характеристик среди различных компонентов заготовки 12 верха часто желательно обеспечить однородные визуальные характеристики между стелькой 16 и, по меньшей мере, одним из компонентов верха 12. Более того, в некоторых типах обуви желательно обеспечить по существу однородные визуальные характеристики между подошвой 14 и стелькой 16 и/или обеспечить в основном однородные визуальные характеристики между подошвой 14 и, по меньшей мере, некоторыми участками верха 12.

Общепринятый способ изготовления обуви с покрытием включает в себя каждый компонент, изготовленный и окрашенный отдельно, обычно разными поставщиками и/или с различными покрытиями. Это создает несколько недостатков. Сроки освоения производства, необходимые для внесения изменений, должны быть столь велики, чтобы все поставщики могли подобрать необходимые цвета и поставить необходимые количества. Когда различные поставщики производят материалы, способ формирования цвета может различаться. Общепринятые компоненты обуви могут иметь различные оттенки цвета в зависимости от освещения, даже если цвет первоначально был согласован. Применение различных способов нанесения различных покрытий может ухудшить уравнивание цвета между компонентами.

В соответствии с воплощением настоящего изобретения покрытие с цветовым сочетанием может быть нанесено на, по меньшей мере, два различных компонента обуви, содержащих различные подложки, такие как показано на фиг.1, для того чтобы обеспечить желательные однородные визуальные характеристики без необходимости подбора цвета. Настоящий способ цветового сочетания может обеспечить одно или более преимуществ по сравнению с общепринятыми способами компоновки обуви, применением единой системы покрытия, которая может быть использована для покрытия различных компонентов подложек обуви. В результате, время цикла производства обуви может быть значительно сокращено, поскольку все подложки обуви могут быть заказаны в стандартном цвете, таком как белый или черный. Производитель обуви может окрасить все компоненты одинаковой краской, применяя одинаковые способы. Также, компоненты обуви могут быть покрыты с образованием желательных цветов, необходимых для обуви. Настоящие способы также могут применяться для производства маленьких партий обуви, имеющих уникальный цвет и/или визуальный эффект. Также, поскольку одинаковое покрытие может быть нанесено на различные компоненты подложек обуви, они имеют хорошую цветовую гармонию в любых условиях освещения. Кроме того, любое выцветание цвета в результате ношения или чистки может быть в основном однородным для различных подложек и, таким образом, поддерживать цветовую гармонию на протяжении времени носки обуви.

В добавление к обуви другие примеры изделий, которые могут подвергаться цветовому сочетанию в соответствии с воплощениями настоящего изобретения, включают автомобильную обивку, автомобильные интерьеры, мебельную обивку, ручные сумки, одежду, верхнюю одежду, бумажники, колпаки колеса, багаж, чемоданы, спортивные товары, спортивное оборудование и подобные. Например, автомобильная или мебельная обивка может содержать комбинацию компонентов натуральной кожи и синтетической кожи, которые могут быть покрыты покрытием с цветовым сочетанием в соответствии с воплощением настоящего изобретения.

Используемый здесь термин «покрытие» означает материал, который образует в основном сплошной поверхностный слой или пленку на внешней поверхности подложки. Толщину покрытия измеряют от поверхности подложки. В некоторых воплощениях часть покрытия может проникать, по меньшей мере, частично, внутрь подложки. Например, покрытие может проникать, по меньшей мере, частично, в поры кожи или пенной подложки. Понятно, что покрытия настоящего изобретения распыляют или, иначе, осаждают на подложки, которые могут иметь или не иметь других покрытий, и их не наносят как слоистый материал, так же как не наносят на подкладочную бумагу и не переносят в подложку. Таким образом, применение настоящих композиций покрытий может сократить рабочее время.

Покрытия с цветовым сочетанием настоящего изобретения могут быть нанесены на подложки любым известным способом нанесения покрытий. Примеры способов нанесения покрытий включают распыление, щелевое покрытие, покрытие, наносимое валиком, покрытие, наносимое поливом, погружение, трафаретная печать, нанесение кистью или нанесение покрытия с удалением излишков с помощью планки. В некоторых воплощениях покрытие наносят в основном на все цельные внешние поверхности подложки. В других воплощениях покрытия наносят на участок внешней поверхности подложки.

Для некоторых применений может быть желательно наносить покрытие непосредственно на внешнюю поверхность подложки. В других применениях может быть желательно наносить грунтовое покрытие на внешнюю поверхность подложки перед нанесением покрытия. Примеры грунтовых покрытий включают эпоксидные смолы, эпоксиполиамиды, полиолефины, хлорированные полиолефины, виниловые полимеры, полиуретаны, алкидные смолы, акриловые смолы, полиэфиры и подобные. В других воплощениях защитный слой, такой как шпатлевка и/или прозрачное покрытие, может быть нанесен на внешнюю поверхность подложки, чтобы обеспечить защитный и/или визуально эстетичный слой. Композиция покрытия является подходящей для любого типа покрытия, и особенно подходящей в качестве верхнего покрытия. В одном воплощении покрытие может содержать одинарное нанесение покрытия или монопокрытие. В другом воплощении композиция покрытия может быть нанесена одним слоем в многослойной системе покрытия, имеющей два или более слоев, в которой каждый слой может содержать или не содержать различные компоненты.

В одном воплощении настоящего изобретения композиция покрытия с цветовым сочетанием представляет собой водное покрытие, содержащее водно-полимерную дисперсию и краситель. В некоторых воплощениях композиция водного покрытия может быть в основном без растворителя. Термин «в основном без растворителя», используемый здесь, означает, что композиция покрытия содержит менее чем около 15 или 20 массовых процентов органических растворителей, например, менее чем 5 или 10 массовых процентов по отношению к общему весу композиции покрытия, нанесенной на подложку. Например, композиция покрытия может содержать от нуля до 2 или 3 массовых процентов органических растворителей.

Термин «водный», используемый здесь, означает композиции покрытий, в которых жидкостной носитель композиции представляет собой преимущественно воду в массовых процентах, то есть более чем 50 массовых процентов носителя содержит воду. Остаток носителя содержит менее чем 50 массовых процентов органического растворителя, обычно менее чем 25 массовых процентов, например, менее чем 15 массовых процентов. Исходя из общего веса композиции покрытия (включая носитель и твердое) вода может составлять от около 20 до около 80 массовых процентов, обычно от около 30 до около 70 массовых процентов, от общей композиции.

Композиции в основном без растворителя, водные композиции покрытий некоторых воплощений настоящего изобретения содержат полиуретановые дисперсии. Любые полиуретановые полимеры, которые образуют подходящую пленку и сочетаемые с композициями на основе воды, могут быть применены в соответствии с этими воплощениями настоящего изобретения. Подходящие полиуретановые полимеры включают полимеры, образованные из полиизоцианата, активный водородосодержащий материал, такой как полиол, полиэфир, поликарбонат, полиамид, полиуретан, полимочевина, полиамин, полиолефин, силоксановый полиол, и/или их смеси, материал с кислотными функциональными группами, имеющий функциональную группу, реагирующую с изоцианатом и, необязательно, с полиамином. Некоторые примеры полимеров, которые могут быть подходящими для применения в настоящих композициях покрытий, описаны в US №5939491, который введен в описание в качестве ссылки.

Пленкообразующие полиуретановые полимеры, как правило, присутствуют в покрытии в количестве, большем чем около 20 массовых процентов, например, более чем около 40 массовых процентов и менее чем 90 массовых процентов от общей массы твердого отвержденного покрытия. Например, содержание полимера может быть между 20 и 80 массовыми процентами. В одном неограничивающем воплощении полиуретан имеет средний молекулярный вес, по меньшей мере, 10,000, например, по меньшей мере, 25,000 или 100,000 или выше. Полиуретановый полимер в некоторых воплощениях имеет гидроксильное число менее чем около 10, например, такое как около 5, такое как около 3.

В одном неограниченном воплощении ди- и/или трифункциональные акрилы, сложные полиэфиры, простые полиэфиры, поликарбонаты, полиамиды, эпоксидные смолы и/или винилы могут быть добавлены для замены части полиуретановой дисперсии водных композиций покрытий. Подходящие ди- и/или трифункциональные акриловые полимеры могут включать ненасыщенные акриловые мономеры и/или сополимеры с виниловыми мономерами, полученные путем эмульсионной полимеризации. Подходящие сложные полиэфирные полимеры могут включать продукты реакции полифункциональной кислоты, ангидридов, полифункциональных спиртов и монофункциональных кислот и спиртов. Другие подходящие полимеры включают гибриды или смеси любых этих полимеров, например акрил/полиуретановые, акрил/полиэфирные гибриды или смеси.

В еще одном воплощении настоящего изобретения может применяться композиция полимерного покрытия на основе растворителя. Например, покрытие на основе растворителя может содержать два компонента. В одном воплощении первый компонент может содержать первый полиэфир-полиол, имеющий первую функциональность, и второй полиэфир-полиол, имеющий вторую функциональность, где вторая функциональность больше, чем первая. Второй компонент содержит изоцианат. В некоторых воплощениях NCO:OH соотношение композиции покрытия может быть 0.8:1 или выше. Полагают, что два компонента, при объединении, образуют полиуретановое покрытие.

В одном воплощении разница между гидроксильными числами первого полиэфира-полиола и второго полиэфира-полиола составляет, по меньшей мере, 10. В еще одном воплощении разница между гидроксильными числами первого полиэфира-полиола и второго полиэфира-полиола составляет, по меньшей мере, 20. В одном воплощении первый полиэфир-полиол первого компонента имеет низкую функциональность. Используемый здесь термин «низкая функциональность» означает, что полиэфир-полиол имеет гидроксильное число меньше чем около 65. Подходящий полиэфир-полиол с низкой функциональностью имеет гидроксильное число от около 40 до около 60. В одном воплощении первый полиэфир-полиол имеет гидроксильное число от около 54 до около 58. Низкая функциональность первого полиэфира-полиола приводит к повышенной эластичности и более низкой тенденции к образованию сшитых связей при реакции с изоцианатом в покрытии. Любой полиэфир-полиол, имеющий низкую функциональность, может быть применен в настоящем изобретении. Например, первый полиэфир-полиол может быть продуктом реакции карбоновых кислот и полиспиртов; такой продукт коммерчески доступен как DESMOPHEN 1625A от Bayer Corporation.

В одном воплощении второй полиэфир-полиол первого компонента имеет среднюю функциональность. Используемый здесь термин «средняя функциональность» означает, что полиэфир-полиол имеет гидроксильное число от около 90 до около 125. В одном воплощении второй полиэфир-полиол имеет гидроксильное число от около 104 до около 118. Средняя функциональность второго полиэфира-полиола обычно повышает плотность сшивания покрытия, что приводит к повышению прочности и улучшению химической устойчивости. Любой полиэфир-полиол, имеющий среднюю функциональность, может быть применен в настоящем изобретении. Например, второй полиэфир-полиол может быть продуктом реакции одного или более полиолов, одной или более ароматических дикарбоновых кислот и/или ангидридов и одной или более алифатических дикарбоновых кислот и/или ангидридов. Второй полиэфир-полиол может быть продуктом реакции изофталевой кислоты, фталевого ангидрида, адипиновой кислоты, триметилолпропана и 1,6-гександиола; такой продукт коммерчески доступен как DESMOPHEN 670 А-80 от Bayer Corporation. В одном воплощении второй полиэфир-полиол специально исключает неопентилгликоль.

Первый и второй полиэфиры-полиолы могут быть соединены с образованием полиэфирной полиоловой смеси в первом компоненте. В одном воплощении соотношение первого полиэфира-полиола и второго полиэфира-полиола в полиэфирной полиольной смеси составляет от около 5:1 до около 8:1. В еще одном воплощении соотношение первого полиэфира-полиола и второго полиэфира-полиола в полиэфирной полиольной смеси составляет от около 6.5:1 до около 7.5:1. Количество первого полиэфира-полиола и количество второго полиэфира-полиола в смеси должно быть выбрано так, чтобы оптимизировать определенные признаки каждого полиола. Например, повышенное количество первого полиэфира-полиола приводит к повышению эластичности, в то время как повышенное количество второго полиэфира-полиола приводит к повышению прочности и улучшению химической устойчивости. Специалист в данной области может определить наилучшее соотношение исходя из соображений в зависимости от нужд потребителя.

В одном воплощении первый полиэфир-полиол, второй полиэфир-полиол и один или более акриловые полиолы могут быть объединены с образованием первого компонента. Акриловый полиол(ы) может быть добавлен к полиэфирной полиольной смеси в первом компоненте для дальнейшего повышения прочности покрытия. В одном воплощении акриловый полиол представляет акриловый полиол, модифицированный стиролом. Примеры других подходящих акриловых полиолов включают сополимеры метилметакрилата с гидроксифункциональными (метил)акрилатными мономерами, сополимеры изоборнил(мет)акрилата, сополимеры этил(мет)акрилата, гидроксиэтил(мет)акрилат и гидроксипропилметакрилат. Акриловые полиолы могут иметь функциональность или быть по существу нефункциональными. В одном воплощении акриловые полиолы, применяемые в настоящем изобретении, обычно имеют гидроксильное число, по меньшей мере, около 50. В одном воплощении, акриловые полиолы, такие как акриловые полиолы, модифицированные стиролом, могут быть добавлены к первому компоненту в количестве вплоть до около 40 массовых процентов.

Акриловые полиолы могут быть использованы в любом количестве, которое желательно для обеспечения достаточной прочности покрытия. Акриловые полиолы обычно поперечно сшиты с изоцианатами в конечном покрытии, таким образом, повышая плотность сшивания и твердость покрытия. Поскольку повышенные количества акриловых полиолов могут повысить прочность покрытия, но понизить степень эластичности, требуемое количество акрилового полиола может быть определено исходя из нужд потребителя.

Второй компонент двухкомпонентного покрытия может содержать изоцианат. Используемый здесь термин «изоцианат» включает полиизоцианаты и циклические тримеры полиизоцианатов. Подходящие изоцианаты включают изофорон диизоцианат, 1,3 или 1,4-циклогексан диизоцианат, дициклогексилметан диизоцианат, тетраалкилксилен диизоцианаты, такие как м-тетраметилксилен диизоцианат, п-фенилен диизоцианат, полиметилен полифенилизоцианат, 2,6-толуол диизоцианат, дианизидин диизоцианат, битолуилен диизоцианат, нафталин-1,4-диизоцианат, бис(4-изоцианатофенил)метан, 4,4'-дифенилпропан диизоцианат, гексаметилен диизоцианат и тримеризоцианата гексаметилен диизоцианата.

Количество смеси полиэфира-полиола и акрилового полиола, если он используется, в первом компоненте и количество изоцианата во втором компоненте должно быть выбрано так, чтобы соотношение изоцианатных групп и гидроксильных групп, то есть NCO:OH, создавало композицию покрытия, имеющую соотношения NCO:OH выше чем, по меньшей мере, 0.8:1 или 1:1, такое как, по меньшей мере, 1.7:1, по меньшей мере, 2:1, по меньшей мере, 3:1. Без связи с каким-либо механизмом полагают, что непрореагировавшие NCO группы могут связываться с поверхностью эластичной подложки, такой как термопластичный уретан, с образованием эластичного покрытия с улучшенной поверхностной адгезией, устойчивостью к повреждению, твердостью по карандашной шкале (канавка) и/или общими свойствами отверждения.

Покрытия настоящего изобретения могут также включать краситель. Используемый здесь термин «краситель» означает любое вещество, которое придает цвет, и/или другую непрозрачность, и/или визуальный эффект композиции. Краситель может быть добавлен к покрытию в любой подходящей форме, такой как дискретные частицы, дисперсии, растворы и/или чешуйки. Простой краситель или смесь двух или более красителей могут быть применены в покрытии настоящего изобретения.

Примеры красителей включают пигменты, красители и краски такие, которые используются в красильной промышленности и/или внесены в список Ассоциации производителей сухих красок (DCMA), а также композиции со специальным эффектом. Краситель может включать, например, тонко диспергированные твердые порошки, нерастворимые, но смачиваемые в условиях применения. Краситель может быть органическим или неорганическим, агломерированным или неагломерированным.

Пример пигментов и/или композиций пигментов включает, но не ограничивается этим, такие как: неочищенный пигмент карбазол идиоксазин, азо, моноазо, диазо, нафтол AS, солевой тип (краплаки), бензимидозолон, конденсированные красители, комплекс металла, изоиндолинон, изоиндолин и полициклический фталоцианин, хинакридон, перилен, перинон, дикетопироллопиррол, тиоиндиго, антрахинон, индантрон, антрапиримидин, флавантрон, пирантрон, антантрон, диоксазин, триарилкарбоний, хинофталоновые пигменты, дикетопирролопиролл красный («DPPBO red»), диоксид титана, сажа и их смеси. Термин пигмент и окрашенный наполнитель могут применяться поочередно.

Примеры красителей включают, но не ограничиваются этим, такие, которые основаны на растворителе и/или воде, такие как фтало зеленый или синий, оксид железа, ванадат висмута, антрахинон, пирилен, алюминий и хинакридон.

Примеры красок включают, но не ограничиваются этим, пигменты, диспергированные в водных или смешиваемых с водой носителях, таких как AQUA-СНЕМ 896, коммерчески доступные от Dedussa, Inc., CHARISMA COLORANTS и MAXITONER INDUSTRIAL COLORANTS, коммерчески доступные от Accurate Dispersions division of Eastman Chemical, Inc.

Как отмечено выше, краситель может быть в форме дисперсии, включая, но не ограничиваясь этим, дисперсию из наночастиц. Дисперсии из наночастиц могут включать один или более высокодисперсных наночастиц красителей или частиц красителей, которые образуют желательный видимый цвет, и/или непрозрачность, и/или визуальный эффект. Дисперсии из наночастиц могут включать красители, такие как пигменты или красители, имеющие размер частиц меньше чем около 150 нм, такие как меньше чем около 70 нм или меньше чем около 30 нм. Наночастицы могут быть образованы измельчением исходных органических или неорганических пигментов с мелющей средой, имеющим размер частиц менее чем 0.5 мм. Пример дисперсий из наночастиц и способы их получения исписаны в US №2003/0125417, который вводится в описание в виде ссылки. Дисперсии из наночастиц могут также быть изготовлены кристаллизацией, осаждением, конденсацией из газовой фазы и химическим измельчением (то есть частичное растворение). Для того чтобы минимизировать ре-агломерацию наночастиц внутри покрытия, применяют дисперсию с наночастицами, покрытыми полимером. Используемый здесь термин «дисперсия с наночастицами, покрытыми полимером» относится к непрерывной фазе, в которой диспергированы дискретные «композиционные микрочастицы», которые содержат наночастицу и полимерное покрытие на наночастице. Пример дисперсий с наночастицами, покрытыми полимером, и способы их получения раскрыты в заявке US 10/876315, поданной 24 июня 2004, которая вводится в описание в виде ссылки, и выделенной заявке US №60/482167 от 24 июня 2003, которая также вводится сюда в виде ссылки.

Пример композиций со специальным эффектом, которые могут применяться в настоящем изобретении, включает пигменты и/или композиции, которые производят один или более внешних эффектов, таких как отражение, перламутровый эффект, металлический блеск, фосфоресценция, флуоресценция, фотохромизм, фоточувствительность, термохромизм, гониохромизм и/или изменение цвета. Дополнительные композиции со специальным эффектом могут обеспечивать другие заметные свойства, такие как непрозрачность или текстура. В неограничивающем воплощении композиции со специальным эффектом могут создавать изменение цвета, так что цвет покрытия меняется, когда покрытие наблюдают под разными углами зрения. Примеры композиций с цветовым эффектом определены в US №2003/0125416, который вводится сюда в виде ссылки. Композиции с дополнительным цветовым эффектом могут включать прозрачную покрытую слюду и/или синтетическую слюду, покрытый оксид кремния, покрытый оксид алюминия, прозрачный жидкокристаллический пигмент, жидкокристаллической покрытие и/или любую композицию, где интерференция происходит в результате разницы в коэффициентах преломления внутри материала, а не в результате разницы коэффициентов преломления между поверхностью материала и воздуха.

В одном из неограничивающих воплощений фоточувствительная композиция и фотохромная композиция, которые обратимо изменяют цвет, когда подвергаются воздействию одного или более источников света, могут применяться в покрытии настоящего изобретения. Фотохромная и/или фоточувствительная композиции могут активироваться облучением радиацией заданной длины волны. Когда композиция становится возбужденной, молекулярная структура меняется, и измененная структура проявляет новый цвет, который отличается от исходного цвета композиции. Когда облучение радиацией прекращают, фотохромная и/или фоточувствительная композиция может вернуться в состояние покоя, в котором исходный цвет композиции возвращается. В одном неограничивающем воплощении фотохромная и/или фоточувствительная композиция может быть бесцветной в невозбужденном состоянии и проявлять цвет в возбужденном состоянии. Полное изменение цвета может проявляться в течение от миллисекунд до нескольких минут, например от 20 секунд до 60 секунд. Примеры фотохромной и/или фоточувствительной композиций включают фотохромные красители.

В неограничивающем воплощении фоточувствительная композиция и/или фотохромная композиция могут быть связаны и/или, по меньшей мере, частично связаны, например, ковалентной связью с полимером и/или полимерными материалами полимеризуемого компонента. В отличие от некоторых покрытий, в которых фоточувствительная композиция может перемещаться из покрытия в подложку, фоточувствительная композиция и/или фотохромная композиция, связанная с и/или по меньшей мере частично связанная с полимером и/или полимеризуемым компонентом в соответствии с неограничивающим воплощением настоящего изобретения, имеет минимальное перемещение из покрытия. Примеры фоточувствительной композиции и/или фотохромной композиции и способов их получения приведены в заявке US №10/892919, поданной 16 июля 2004 и которая вводится сюда в качестве ссылки. Вообще, краситель может присутствовать в композиции покрытия в любом количестве, достаточном для придания желательного визуального и/или цветового эффекта. Краситель может содержать от 1 до 65 массовых процента настоящих композиций, например от 3 до 40 массовых процентов или от 5 до 35 массовых процентов от общего веса композиции.

Настоящие композиции покрытий с цветовым сочетанием могут также, при необходимости, включать другие ингредиенты, такие как сшиватели, наполнители для удешевления, ультрафиолетовые (UV) адсорберы, стабилизаторы света, пластификаторы, поверхностно-активные вещества, выравнивающие средства, промоторы адгезии, реологические модификаторы, светостабилизаторы типа пространственно-затрудненных аминов (HALS) и смачивающие агенты в общем количестве до 80 массовых процентов от общего веса композиции покрытия, нанесенной на подложку. Подходящие сшиватели могут быть выбраны специалистом в данной области исходя из химического состава покрытия. Примеры включают карбодиимиды, аминопластовые полимеры и фенопластовые полимеры и их смеси, полиизоцианаты и блокированные полиизоцианаты, ангидриды, полиэпоксиды, поликислоты, полиспирты и полиамины. Карбодиимиды на водной основе могут быть предпочтительны в некоторых водных композициях покрытий, так как они не вносят значительное количество органических растворителей в композицию покрытия. Когда применяют сшиватели, они, как правило, присутствуют в количестве до около 50 массовых процентов от общего веса твердого отвержденного покрытия.

Дополнительные необязательные добавки к покрытию включают композиции с эффектом запаха, которые придают покрытию желательный запах и/или ограничивают нежелательный запах с течением времени. Примеры композиций с эффектом запаха могут включать парфюмерные добавки, такие как духи и/или одеколоны, и/или композиции, маскирующие запах, такие как дезодоранты. В неограничивающем воплощении композиция с эффектом запаха может содержать добавки, которые создают или уничтожают запах новой кожи.

Другие подходящие компоненты покрытия включают один или более усилителей текстуры, которые улучшают ощущение поверхности и/или усиливают устойчивость покрытия к пятнам. В одном неограничивающем воплощении усилитель текстуры придает покрытию ощущение мягкости. Используемый здесь термин «ощущение мягкости» означает, что покрытая подложка проявляет измененное осязательное свойство, такое как имитированное осязательное ощущение бархата или кожи при прикосновении. Усилитель текстуры может быть добавкой, которая может добавляться к композиции покрытия, такой как матирующие агенты из оксида кремния и/или восковые добавки. Пример матирующих агентов из оксидов кремния может включать АСЕМАТТ OK 412 и АСЕМАТТ TS 100, коммерчески доступные от Dedussa, Inc. Пример восковых добавок может включать оксид политетраэтилена, фторированные воски и натуральные воски, такие как парафин и/или карнубский воск. В еще одном неограничивающем воплощении усилитель текстуры может быть введен в сам полиуретановый полимер. Например, могут применяться компоненты, которые придают больший «участок мягкости» полиуретану. Примеры включают политетраметиленовый эфир гликоля, коммерчески доступный под именем TERATHANE 2000 от Invista, Inc.

Покрытие с цветовым сочетанием может быть весьма эластичным, так что покрытие может подвергаться механическим нагрузкам, таким как изгиб, растяжение и/или сжатие, без значительных необратимых изменений. В одном неограничивающем воплощении, когда покрытие прессуют, свертывают, складывают и/или сгибают, последующее отслаивание чешуек, повреждение и/или визуальное изменение внешнего вида покрытия практически минимально. Например, когда эластичный подложку, покрытую покрытием, растягивают или прессуют, покрытие с цветовым сочетанием может сохранять износостойкость и/или деформационные свойства при возвращении подложки в исходный размер и форму.

Следующие примеры предназначены для иллюстрации различных аспектов изобретения и не предназначены для ограничения объема изобретения.

ПРИМЕР 1

Создают водную композицию покрытия с цветовым сочетанием и используют ее для компонентов кроссовок, содержащих различные материалы, как изложено ниже. Полиуретановую дисперсию получают загрузкой в реакционный сосуд, снабженный мешалкой, термопарой, холодильником и вводом азота 1447.3 г политетраметилен гликоля, имеющего молекулярный вес около 1,000, продаваемого под наименованием TERATHANE 1000, 145.4 г диметилолпропионовой кислоты и нагревают до 60°С. 965.3 г изофорон диизоцианата добавляют в течение более 13 минут к 637.5 г метилэтилкетона и 4.34 г дибутилолова дилаурата. Реакционную смесь нагревают до 72°С. Температуру реакционной смеси повышают до 80°С и содержимое перемешивают до тех пор, пока эквивалентная масса изоцианата не станет 923.5. Затем в реакционную колбу добавляют 114.0 г диметилолпропионовой кислоты. Содержимое перемешивают до тех пор, пока эквивалентная масса изоцианата не станет 1430.2.

1512.2 г преполимера, описанного выше, при температуре 75°С добавляют в течение через 16-минутные промежутки к раствору 2201.9 г деионизированной воды, 58 г дигидразида адипиновой кислоты и 76.2 г диметилэтаноламина при перемешивании со скоростью 515 об/мин и температуре 25°С в цилиндрическую реакционную колбу объемом 1 галлон (3,785 л), снабженную диафрагмой, двухлопастной мешалкой, термопарой и холодильником. Температура дисперсии после этого добавления составляет 40°С. Содержимое реакционной смеси перемешивают до исчезновения признаков изоцианата, наблюдаемых с помощью ИК-Фурье спектрометрии (FTIR). Эту дисперсию перемещают в колбу, снабженную мешалкой, термопарой, холодильником и приемником. Дисперсию нагревают до 50°С и метилэтилкетон и воду удаляют с помощью вакуумной дистилляции.

Конечная полиуретановая дисперсия имеет содержание сухого вещества 37.48 массовых процента (измерено в течение одного часа при 110°С), вязкость по Брукфильду 1450 сантипуаз, с применением шпинделя №3 при 60 об/мин, и содержание кислоты 0.240 мЭкв кислоты/г, содержание основания 0.247 мЭкв основания/г, остаточное содержание метилэтилкетона 1.16 массовых процента и средний молекулярный вес 77274 в DMF.

Композицию покрытия с цветовым сочетанием получают смешиванием 56.31 г полиуретановой дисперсии с 14.37 г CARBODILITE V02-L2 сшивателя от Nisshinbo Chemicals, 23.56 г OneSource 9292-K3817 красной краски от PPG industries, Inc. и 5.76 г деионизированной воды в химическом стакане. Материалы перемешивают с помощью лопастной роторной мешалки с пневматическим приводом. Перемешивание выполняют в течение пяти минут при изменении скорости от низкой до средней. Смесь фильтруют через 18 ТХХ полиэфирное мультифиламентное сито в чистый приемник. Полученное покрытие выдерживают приблизительно в течение 24 часов.

Композицию покрытия с цветовым сочетанием затем распыляют на различные материалы подложки кроссовок, включающие формованную EVA пену, термопластичный уретан (TPU), PVC винил и синтетическую кожу. Синтетическую кожу предварительно покрывают полиуретаном («PU покрытая синтетическая кожа»). Каждый материал подложек чистят изопропанолом перед нанесением покрытия. Композицию покрытия с цветовым сочетанием распыляют на подложки компонента обуви, применяя Binks Model 7 пневматический распылитель при 40 фунтах на кв. дюйм (0,276 МПа). Покрытие наносят в виде пленки толщиной 10-50 микрон. Покрытые подложки оставляют в течение 10 минут при температуре окружающей среды, затем отверждают в течение 5 минут при 180°F. Таблица 1 приводит покрытые подложки и адгезию, полученную методом поперечных насечек, эластичность и внешние свойства до и после испытания на влагостойкость, проведенного согласно ASTM Standard D2247-99.

ПРИМЕР 2

Покрытие с цветовым сочетанием на основе растворителя создают и наносят на подложки кроссовок, как изложено ниже. Готовят двухкомпонентную пигментированную полиуретановую композицию покрытия. Как показано в таблице 2, компонент А составлен из двух полиэфирных полимеров и других ингредиентов.

Компонент А получают с помощью следующей процедуры. Как показано в таблице 2, 7.4 мас.% (33.12 г) полиэфир-полиола (а) и 0.1 мас.% (4.52 г) полиэфир-полиола (b) смешивают при постоянной низкой скорости вращения мешалки при температуре окружающей среды. После этого 23.68 г N-бутилацетата, 0.076 г 10%-ного раствора оловянного катализатора (90% - метиламилкетон) и 0.101 г добавки полисилоксана добавляют к раствору полимера при перемешивании. Затем 4.95 г раствора UV-стабилизатора/абсорбера и 18.29 г конечной смеси растворителей, состоящей из 11.4% метилэтилкетона, 73.84% гликоль кетона и 17.2% толуола, добавляют с образованием конечной композиции прозрачного покрытия. Смесь перемешивают в течение 20 минут при средней скорости с обеспечением полного перемешивания компонентов перед продолжением процедуры.

Для того чтобы получить глубокий красный металлический внешний вид 36.62 г алюминий-акриловой краски, 3.88 г TiO₂ акриловой краски, 34.95 г желто-красного красителя и 47.15 г раствора сине-красного красителя примешивают к прозрачному покрытию, применяя лопастный смеситель. Таблица 2 демонстрирует массовый процент акриловой и других добавок. Небольшое количество бентона (глиняного материала) и диоксид кремния обычно добавляют в эти красящие добавки для предотвращения осаждения.

Алюминий-акриловая краска включает 6.93 г Toyal Alpate 7601 линзовидного алюминия, имеющего 19.29% пигмента, диспергированного в полимере полиакрил-полиола, имеющего 42.44% связующего вещества со смесью растворителей N-бутилацетата, уайт-спиритов и гликоль ацетата (38.27% растворителя). TiO₂ акриловая краска включает 1.69 г пигмента диоксида титана Titane Ultrafin L 530, имеющего 43.59% пигмента, диспергированного в полимере акрил-полиола, имеющего 25.95% связующего вещества со смесью растворителей N-бутилацетата, уайт-спиритов и гликоль ацетата (30.42% растворителя).

Раствор желто-красного красителя содержит 5.51 г пигмента Neozapon red 335 (15.78% пигмента), диспергированного в ацетат бутират целлюлозе, имеющего 2.0% связующего вещества со смесью растворителей монометилового эфира пропиленгликоля и метилэтилкетона (82.22% растворителя). Раствор сине-красного красителя содержит 6.544 г пигмента Neozapon red 395, имеющего 13.88% пигмента, диспергированного в ацетат бутират целлюлозе, имеющего 2.0% связующего вещества со смесью растворителей монометилового эфира пропиленгликоля и метилэтилкетона (84.12% растворителя). Кроме того, 40.73 г раствора ацетат бутират целлюлозы, содержащего 6.62 г ацетат бутират целлюлозы, имеющего 15.31% связующего вещества со смесью растворителей N-бутилацетата и гликоль ацетата (84.69% растворителя), добавляют в качестве поверхностно-активного вещества. Образец перемешивают в течение, по меньшей мере, 20 минут для обеспечения полного включения пигментов в полимерную систему. Добавки 1.0 г раствора оловянного катализатора (90% - метил-N-амилкетон) и 0.86 г раствора UV абсорбера (80% - N-бутилацетат / ароматический растворитель) добавляют к компоненту А при перемешивании.

Двухкомпонентную полиуретановую композицию готовят и применяют для различных подложек с помощью следующей процедуры: 385 г компонента А (включая разбавитель) смешивают с 62.5 г компонента В изоцианатной смеси (включая разбавитель, показанный в таблице 2) в течение 2 минут для обеспечения полного введения. Вязкость смеси измеряют 19 секунд, применяя чашу Zahn №2. Покрытие наносят на подложки через традиционный распылитель, модель Binks №7 при давлении распыления 50-60 паскаль/дюйм² (0,345-0,41 МПа) и при среднем потоке жидкости. Покрытие распыляют, покрывая каждую подложку пленкой приблизительно 0.5 мил толщины (0,0125 мм).

Прозрачное покрытие, состав которого приведен в таблице 2, получают следующим образом: 14.73 мас.% (21.95 г) полиэфир-полиола (а) и 2.0 мас.% (2.99%) полиэфир-полиола (b) смешивают при постоянной низкой скорости перемешивания с использованием мешалки при температуре окружающей среды. После этого 17.68 г N-бутилацетата, 0.057 г 10%-ного раствора оловянного катализатора (90% - метиламилкетон) и 0.067 г добавки полисилоксана добавляют к раствору полимера при перемешивании. Затем 3.57 г раствора UV-стабилизатора/абсорбера и 13.65 г смеси растворителей, состоящей из 11.8% метилэтилкетона, 71.4% гликоль кетона, 17.2% толуола, добавляют с образованием конечной композиции прозрачного покрытия. Смесь перемешивают в течение 20 минут при средней скорости с обеспечением полного перемешивания компонентов перед продолжением процедуры.

Второе прозрачное покрытие, содержащее акриловые полиолы с функциональными группами или без них получают следующим образом. 2,05 мас.% (3.06 г) акрилового полиола смешивают при температуре окружающей среды с 8.72 мас.% (13.0 г) акрилового полимера, не содержащего функциональных групп, при помощи мешалки, вращающейся с медленной скоростью.

К раствору полимера добавляют 6.41 г различных растворителей, состоящих из этилацетата (13.2%), метил N-амилкетона (23,85%), гликоль ацетата (29,9%) и ароматического растворителя 100 (33,07%). Затем к прозрачному покрытию добавляют 0,43 г раствора UV-стабилизатора/абсорбера, 0,01 г 10% раствора олова и 0,065 г силиконовой добавки. Смесь перемешивают 20 мин при средней скорости до полного смешения компонентов.

Двухкомпонентную полиуретановую композицию прозрачного покрытия готовят и наносят согласно следующей процедуре: 100 г компонента А состава, приведенного в таблице 2, готовят, как указано выше, перемешивают с 16 г изоцианатной смеси компонента В, приведенной в таблице 2, в течение 2 минут для обеспечения полного введения. Вязкость смеси конечного покрытия измеряют 24 секунды, применяя чашу Zahn №2. Прозрачное покрытие наносят на неотвержденное красное 2К уретановое покрытие, описанное выше и состав которого приведен в таблице 2, через традиционный распылитель, модель Binks №7 при давлении распыления 50-60 паскаль/дюйм² (0,345-0,41 МПа) и среднем потоке жидкости. Прозрачное покрытие распыляют приблизительно на 0.6 мил (0,015 мм) толщины пленки. Выполняют десятиминутную выдержку при комнатной температуре. Покрытия термически отверждают при 180°F (82,2°C) в течение 30 минут. Все покрытые подложки выдерживают при 72°F (22,2°C) и влажности окружающей среды в течение 7 дней перед испытанием для гарантированного обеспечения полностью отвержденного покрытия.

Физические характеристики каждой подложки, покрытой композициями покрытия, показаны в таблице 3. Образцы проходят начальное/конечное испытание адгезии, десятидневное испытание на влагостойкость и испытание на эластичность каждого типа EVA пены, синтетической кожи и термопластичной полиуретановой (TPU) подложки. В соответствии со стандартным методом испытаний ASTM D 3359, метод В, каждая из покрытых подложек демонстрирует классификацию 5 по шкале от 0 до 5, показывая превосходную адгезию на поверхности.

Как показано в таблице 3, выполняют 10-дневное испытание на влагостойкость согласно стандарту ASTM D2247-99. Такое же испытание адгезии используют для конечной характеристики адгезии после 10 дней воздействия 100% относительной влажности. Результаты показывают отсутствие потерь покрытия на поверхности каждой подложки для обоих образцов. Кроме того, покрытия всех подложек проходят адгезию с классификацией 5.

Как показано в таблице 4, испытание на эластичность путем изгиба выполняют на трех образцах для трех подложек. Через семь дней отверждения подложку сгибали вручную однократно на 180°. При этом не наблюдалось признаков образования трещин или сдирания покрытия с любой подложки.

Образцы испытывают после семи дней отверждения, сгибая вручную на 180°. Покрытие проверяют на образование трещин в направлении области изгиба.

ПРИМЕР 3

Покрытие с цветовым сочетанием на основе растворителя создают и наносят на подложки кроссовок, как изложено ниже. Готовят двухкомпонентную пигментированную полиуретановую композицию покрытия. Как показано в таблице 5, компонент А составлен из двух полиэфирных полимеров и других ингредиентов.

Компоненты А и В получены способом, подобным для состава красного покрытия, описанного в примере 2 и таблице 2, за исключением того, что ингредиенты взяты в количествах, перечисленных выше в таблице 5. Покрытие наносят на EVA пену, синтетическую кожу, TPU и нейлоновые подложки через традиционный распылитель, модель Binks №7 при давлении распыления 60-70 паскаль/дюйм² (0,41-0,48 МПа) и низком потоке жидкости. Покрытие распыляют, покрывая каждую подложку пленкой приблизительно 0.6 мил (0,015 мм) толщины. Выполняют десятиминутную выдержку при комнатной температуре с последующим термическим отверждением покрытия при 180° в течение 30 минут (температура отверждения зависит от типа эластичной подложки). Все покрытые подложки выдерживают при 72°F (22°C) и влажности окружающей среды в течение 7 дней перед испытанием для гарантированного обеспечения полностью отвержденного покрытия.

Физические характеристики различных подложек, покрытых композициями покрытия, показаны в таблице 6 для покрытой EVA пены, синтетической кожи и TPU подложек. Образцы проходят начальное/конечное испытание адгезии, десятидневное испытание на влагостойкость и испытание на эластичность каждого типа эластичной подложки: EVA пены, синтетической кожи и термопластичного полиуретанового (TPU). В соответствии со стандартным методом испытаний ASTM D 3359, метод В, каждая из покрытых подложек демонстрирует классификацию 5 по шкале от 0 до 5, показывая превосходную адгезию на поверхности.

Результаты 10-дневного испытания на влагостойкость (ASTM D2247-99) показаны в таблице 6. Такое же испытание адгезии используют для характеристики конечной адгезии после 10 дней воздействия 100% относительной влажности. Результаты показывают отсутствие потерь покрытия на поверхности каждой подложки для обоих образцов. Кроме того, покрытия всех подложек проходят адгезию с классификацией 5.

Как показано в таблице 7, испытание на эластичность путем изгиба выполняют на трех образцах для трех подложек. После семи дней отверждения подложку сгибали вручную однократно на 180°. При этом не наблюдалось признаков образования трещин или сдирание покрытия с любой подложки.

ПРИМЕР 4

Участки коммерчески доступных готовых кроссовок маскируют с помощью ленты. Незакрытые участки внутренней части подошвы из EVA пены, верх обуви из покрытой синтетической кожи и верх обуви из TPU чистят изопропиловым спиртом и покрывают водным покрытием, содержащим 53.33 грамма водно-полиуретановой дисперсии, описанной в примере 1, 14.47 грамма коммерчески доступного CARBODILITE V02-L2 сшивателя от Nisshinbo Chemicals, 26.20 грамма OneSource 9292-T1467 белой краски от PPG Industries, Inc., и 6.00 грамма деионизированной воды, смешанных в химическом стакане. Материалы смешивают с помощью лопастной мешалки с пневматическим приводом. Перемешивание выполняют в течение пяти минут при низкой-средней скорости. Смесь фильтруют через 18 ТХХ мультифиламентное сито из полиэфира в чистый приемник и позволяют достичь равновесия. Покрытие распыляют и отверждают согласно способу в примере 1 с образованием сухой пленки толщиной 1-2 мил (0,025-0,05 мм). Обувь испытывают почти ежедневным ношением в течение 3 месяцев. Участки обуви, которые были покрыты покрытием с цветовым сочетанием, визуально чище, чем непокрытые участки. Покрытие сохраняет адгезию и целостность.

После трех месяцев ношения один полуботинок помешают в стандартную бытовую стиральную машину и моют со стиральным моющим средством. Вымытый полуботинок также сохраняет целостность покрытия и адгезию покрытых участков. Покрытые участки вымытого полуботинка визуально чище, чем покрытые участки невымытого полуботинка.

ПРИМЕР 5

Внутреннюю часть подошвы из EVA и кожаный верх обуви двух коммерчески доступных кроссовок покрывают двумя различными составами окрашенных полиуретановых дисперсий. Первый состав получают добавлением 10 г алюминиевой краски пасты при медленном перемешивании к предварительно полученной смеси 73 г полиуретановой дисперсии, описанной в примере 1, и 17 г карбодиимида.

Второй состав получают добавлением 50 г синего нано-пигментного дисперсного полиуретанового акрилового красителя к предварительно полученной смеси 37.0 г полиуретановой дисперсии, описанной в примере 1, и 9.0 г карбодиимида. Синий нано-пигментный дисперсный акриловый краситель получают из предварительной эмульсии, полученной перемешиванием наполнителя А, как определено в таблице 8, с помощью Cowles-лопасти в стакане из нержавеющей стали. Предварительную эмульсию рециркулируют сквозь MICROFLUIDIZERM110T при 8,000 паскаль/дюйм² (55,16 кПа) в течение 15 минут и переносят в четырехгорлую круглодонную колбу, снабженную подвесной мешалкой, холодильником, электронным температурным датчиком, и с вводом азота. Наполнитель В, состав которого приведен в таблице 8, применяют для промывания MICROFLUIDIZER и добавляют в колбу. Температуру микроэмульсии регулируют до 30°С. Полимеризацию инициируют добавлением наполнителя С, как показано в таблице 8, через 30 минут после добавления наполнителя D, также показанного в таблице 8. Температуру реакции повышают до 56°С. Конечный рН латекса составляет 7.24, нелетучее содержимое составляет 35.9%, вязкость по Брукфильду составляет 87 сантипуаз.

Пигментную дисперсию, обозначенную как сноска 1 в таблице 8, готовят смешением 45.0 г акрила 2, 473.0 г деионизированной воды, 45.0 г фталового синего при 2% веса сухого вещества и 180.0 г стеклянных шариков, имеющих диаметр 71 микрон, коммерчески доступных от Potters Glass, Inc. Смесь измельчают при 5,000 об/мин в течение 6 часов. Степень измельчения контролируют измерением оптических спектров образцов и наблюдением уменьшения оптической плотности при длине волны 400 нм. Во время измельчения дополнительно добавляют 200 г воды в случае повышения вязкости смеси. Смесь фильтруют через 1-микронный войлочный мешок для удаления стеклянных шариков. Продукт имеет нелетучее содержимое в количестве 7.58%.

Акрил, обозначенный сноской 2 в таблице 8, получают смешением 20.0 г магнесола и 120.0 г толуола в двухлитровой колбе с мешалкой с пневматическим приводом, термопарой и установкой для азеотропной дистилляции. Смесь нагревают с дефлегмацией и воду отгоняют в виде азеотропной смеси. Затем смесь охлаждают и помещают под защитный слой азота. 7.5 г 2, 2'-дипиридила и 6.1 г медного (0) порошка смешивают и сохраняют смесь под защитным слоем азота. 30.4 г пара-толуолсульфонил хлорида также добавляют к смеси во время сохранения под защитным слоем азота. 169.2 г бензилметакрилата и 20.0 г изопропилового эфира глицидила добавляют в дополнительную воронку и барботируют с азотом в течение 15 минут перед добавлением. 169.2 г бензилметакрилата и 20.0 г изопропилового эфира глицидила затем добавляют в реакционную колбу и смесь осторожно нагревают до 70°С. Когда содержание твердого вещества достигнет 60.7%, 888.3 г MPEG (550) МА и 250.0 г толуола загружают в дополнительную воронку и барботируют с азотом в течение 15 минут. 888.3 г MPEG (550) МА и 250.0 г толуола затем добавляют в реакционную смесь в течение более 30 минут, в то время температура реакции поддерживается на уровне 70°С. Реакционную смесь нагревают в течение 6 часов, затем охлаждают и перемешивают в течение ночи под защитным слоем азота. Реакционную смесь разбавляют 500 г толуола и фильтруют через материал магнесол для удаления остаточного катализатора. Растворитель удаляют под вакуумом с выходом полимера 98.4% твердого вещества.

Преполимер полиуретан/мочевина, обозначенный ссылкой 3 в таблице 8, получают в четырехгорловой круглодонной колбе, снабженной электронным температурным датчиком, механической мешалкой, холодильником и нагревательным кожухом. 269.8 г N-метил-пирролидинона, 91.1 г гидроксиэтилметакрилата (НЕМА), 234.7 г диметилолпропионовой кислоты (DMPA), 2.2 г трифенилфосфита, 2.2 г дибутилолова дилаурата и 2.2 г бутилированного гидрокситолуола перемешивают в колбе при температуре 100°С до тех пор, пока твердые вещества не растворятся. 700.0 г поли(бутилен оксида), имеющего средний молекулярный вес 1000, добавляют к смеси, охлажденной до 70°С. 1100.4 г 4,4'-метиленбис(циклогексилизоцианата) добавляют в течение 15-минутного периода. 481.8 г бутилметакрилата используют для промывания дополнительной воронки, содержащей изоцианат, и температуру смеси поддерживают 90°С еще 3 часа. 642.5 г бутилакрилата добавляют в течение 10-минутного периода. Получившуюся композицию обозначают как наполнитель А. В отдельной колбе 4263.3 г воды, 124.7 г диметилэтаноламина, 73.6 г диэтаноламина и 42.1 г этилендиамина нагревают при 60°С. Получившуюся композицию обозначают, как наполнитель В. Наполнитель А добавляют к наполнителю В и получившуюся смесь охлаждают до комнатной температуры. Конечный продукт является белой эмульсией с кислотным числом 15.2, вязкостью по Брукфильду 800 сантипуаз, рН 7.37, нелетучее содержимое - 28.4%.

Каждый состав распыляют на подложку из EVA пены и кожаный верх обуви и отверждают, как описано в примере 1, и оценивают образование адгезии и образование пузырей, как показано в таблице 9.

Как показано в таблице 9, внутренняя часть подошвы из EVA пены и кожаный верх обуви испытывают на определение начальной адгезии согласно ASTM D3359. EVA пена показывает значение начальной адгезии, равное 5 по шкале 1-5, отсутствие обрывов и 100% адгезию. Кожаный верх имеет некоторое образование пузырей и отслаивание на некоторых участках, несмотря на то что результаты для алюминиевой пасты на кожаном верхе были в пределах технических заданий для адгезии промышленной обуви методом поперечных насечек, однако величина 3-5 проходит по шкале 1-5.

Также в таблице 9 показано, что покрытия, покрывающие EVA пену и кожаный верх, подвергают воздействию 100% относительной влажности при 100°F в течение 10 дней и измеряют адгезию и образование пузырей после испытания на влагостойкость согласно ASTM D714. Внутренняя часть подошвы из EVA пены показывает 5 по шкале 1-5 для адгезии после испытания на влагостойкость, отсутствие обрывов, 100% адгезию, а также отсутствие образования пузырей. Кожаный верх обуви показывает худшую адгезию после испытания на влагостойкость с некоторым образованием пузырей.

ПРИМЕР 6

Композицию покрытия получают смешиванием 47.49 г полиуретановой дисперсии примера 2 с 12.40 г CARBOLITE V02-L2 и 40.11 г фотохромного уретанакрилата в химическом стакане. Фотохромный уретанакрилат получают добавлением ингредиентов, показанных в таблице 10 в описанном порядке, в четырехгорловую колбу с электронным температурным датчиком, механической мешалкой, холодильником и нагревательным кожухом.

Наполнитель А перемешивают в колбе и нагревают до температуры 90°С в течение 30 минут. Наполнитель В добавляют к смеси и смесь выдерживают при температуре 90°С в течение 60 минут. Наполнители С и D добавляют и выдерживают при температуре 90°С в течение 30 минут. Фотохромный уретанакрилат - темно-синяя жидкость с нелетучим содержимым 53.4%, измеренным при 110°С в течение одного часа.

Конечную композицию перемешивают с помощью лопастной мешалки с пневматическим приводом. Полиуретановую дисперсию и карбодиимид смешивают в соотношении 40:60. Перемешивание выполняют в течение пяти минут при низкой-средней скорости. Смесь фильтруют через 18 ТХХ полиэфирное мультифиламентное сито в чистый приемник.

Композицию покрытия распыляют на EVA пенные подложки, как описано в примере 1. Покрытые подложки демонстрируют хорошую адгезию и приемлемое возвращение в исходное состояние, когда нанесенный источник света удаляют с покрытия.

Другую композицию покрытия, содержащую такую же полиуретановую дисперсию и CARBODILITE V02-L2, готовят таким же способом, описанным выше, применяя красный фотохромный уретанакрилат.Фотохромный краситель получают добавлением ингредиентов, обозначенных в таблице 11, в четырехгорловую круглодонную колбу, снабженную электронным температурным датчиком, механической мешалкой, холодильником и нагревательным кожухом.

Наполнитель А перемешивают в колбе и нагревают до температуры 90°С. Наполнитель В добавляют к смеси и смесь выдерживают при температуре 80°С в течение 60 минут. Наполнитель С добавляют и выдерживают при температуре 80°С в течение 30 минут. Красный фотохромный уретанакрилат представляет собой темно-красную жидкость с нелетучим содержимым 43.8%.

Композицию красного фотохромного уретанакрилата получают, смешивая полиуретановую дисперсию, карбодиимид-сшиватель, красный фотохромный уретанакрилат краситель в массовом соотношении 55:15:30. Получающуюся красную фотохромную композицию наносят с помощью центрифугирования на подложку из кожи. Полученный внешний вид и фотоактивация покрытия превосходны.

Несмотря на то что красители двух композиций покрытия в этом примере различны, основа композиции практически одинакова. Альтернативно, могут применяться одинаковые красители на основе покрытия с превосходными механическими и визуальными свойствами различных подложек.

ПРИМЕР 7

Этот пример демонстрирует относительное изменение цвета среди различных систем (ASTM D2244-93) в зависимости от источника цвета. Система «А» представляет собой сравнение красного покрытия обуви, описанного в примере 3 на синтетической коже (верх обуви), с таким же покрытием на материале EVA пены (внутренняя часть подошвы). Система «В» представляет собой сравнение двух различных уравнивающих цвет составов на двух различных подложках: Envirobase 5502 уравнивающее цвет покрытие на синтетической коже и Global 5502 уравнивающее цвет покрытие на EVA пене. Два различных 5502 покрытия подбирают по цвету для достижения одинакового цвета. Шесть различных комбинаций (две системы × 3 источника цвета) измеряют пять раз каждую для демонстрации, что наблюдаемое изменение в относительном цвете не является функцией измерения изменения. В этом примере все покрытия наносят путем распыления. Свойства дельта а (Δа), дельта b (Δb), дельта Е (ΔЕ) и дельта L (ΔL) измеряют на Minolta спектрофотометре CM-3600d в соответствии с CIELAB стандартами. Например, Δа - это мера степени, в которой образец выглядит красным или зеленым. Результаты показаны в таблице 12. В системе В, с двумя различными «уравненными по цвету» покрытиями, Δа уравнивания цвета изменяется в зависимости от источника цвета. Более конкретно, цвет каждого покрытия, читаемый спектрофотометром, плотнее под флуоресцентным освещением, чем под дневным светом или лампами накаливания. Это демонстрирует одну из проблем, связанную с уравниванием цвета. Кроме того, для системы А, где имеется одинаковое покрытие на различных подложках, цвет, читаемый спектрофотометром, практически одинаковый под всеми источниками света.

Используемые здесь, если не указано иначе, все числа, такие как выражающие величины, диапазоны, количества или процентное содержание, следует понимать, как если бы им предшествует слово «около», даже если этот термин не указан специально. Любой числовой диапазон подразумевает все поддиапазоны, входящие в него. Используемое здесь единственное число может включать множественное число. Таким образом, если изобретение описано в терминах отдельного ингредиента, компонента и т.д., таких как полиуретановая дисперсия, краситель и подобные, возможно применение более чем одного ингредиента, компонента и т.д. Также используемый здесь термин «полимер» включает отсылку на преполимеры, олигомеры, гомополимеры и сополимеры; приставка «поли» обозначает два или более.

Поскольку отдельные воплощения этого изобретения были описаны выше с целью иллюстрации, то специалисту в данной области будет очевидно, что могут быть сделаны многочисленные изменения деталей настоящего изобретения без отступления от объема изобретения, определенного в формуле изобретения.

Реферат

Цветовое сочетание обеспечивают для изделий, содержащих различные материалы подложек. Композицию покрытия выбирают таким образом, чтобы она могла быть нанесена на различные материалы подложек с сохранением в целом одинаковых визуальных характеристик изделия. Подложки могут включать эластичные материалы, такие как натуральная кожа, синтетическая кожа, винил, пена, ткань и подобные. Изделие содержит первую подложку, имеющую первый эластичный материал, вторую подложку, имеющую второй материал, отличный от первого материала, покрытие с цветовым сочетанием, выполненное на основе растворителя или на основе водной дисперсии полимера, содержащей полиуретан, покрывающее по меньшей мере участок первой подложки и по меньшей мере участок второй подложки. Примеры изделий включают обувь, автомобильную обивку и автомобильные интерьеры. Способ изготовления изделия, включающий первую и вторую эластичные подложки из различных материалов, содержащий: покрытие по меньшей мере участка первой эластичной подложки композицией покрытия с цветовым сочетанием по пункту 1 формулы и покрытие по меньшей мере участка второй эластичной подложки композицией покрытия с цветовым сочетанием по пункту 1 формулы. Технический результат, который достигается при использовании способа по изобретению для изготовления изделия по изобретению, заключается в том, что желательно обеспечить композицию покрытия, способную покрывать различные типы подложек изделия, в то же время исключающую необходимость уравнивать цвета. 2 н. и 21 з.п. ф-лы, 2 ил., 12 табл.

Формула