透气性合成皮的制造方法技术

本发明专利技术揭示一种透气性合成皮的制造方法，此方法是以湿气硬化聚氨酯或亲水性湿气硬化聚氨酯作为粘结层，并以上胶的方式，将聚氨酯皮膜层或多孔性高分子皮膜层贴附到透气性基材层上而成，其中，皮膜层聚氨酯的特征是具有亲水性键段。由于本发明专利技术的粘结过程不需使用溶剂，故对空气的污染可大幅降低。同时，由于不使用溶剂，可减少溶剂蒸发的干燥步骤，进而加快生产速率，降低生产成本。再者，所制造的合成皮具有透气性，可大幅提高产品的附加价值。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及一种以湿气硬化聚氨酯作为粘结层而制造透气性合成皮的方法。以上专利所使用的聚氨酯粘合剂(binder)，大部分为含溶剂的液态型聚氨酯，其缺点为在制造合成皮时，须将溶剂蒸发，因而释放大量溶剂造成污染。Kiren等人则以颗粒热熔型聚氨酯经加热熔化后，配合不织布，制成适合做手提袋的人造皮(JP 60099078)，不具溶剂污染性，但所使用的聚氨酯为非湿气硬化型且不具透气功能。本专利技术是中国台湾专利专利技术第116847号的继续申请；其中该原始申请为一种聚氨酯合成皮的制法，该制法使用湿气硬化聚氨酯作为粘结层，因而可克服制造中的环境污染问题，但该制法生产出的合成皮不具透气功能。全世界合成皮年产3.5亿码，我国即占1.5亿码，为生产大国；但由于大量使用有机溶剂，使之存在生产成本高的问题，且亦具有环保安全上的问题。本专利技术提供一种，此方法包括先制造皮膜层，此皮膜层是具有亲水性链段的聚氨酯，或为多孔性高分子皮膜。其中，聚氨酯的种类可选自以下六种(1)颗粒热熔型聚氨酯、(2)紫外线硬化聚氨酯、(3)单一溶剂型聚氨酯、(4)水性聚氨酯、(5)湿气硬化聚氨酯或(6)传统多溶剂型聚氨酯；而多孔性高分子皮膜可如四氟乙烯薄膜或聚酯薄膜，例如美国W.L.Gore公司的Gortex，或德国Akzofiber公司的Sympatex，此多孔性膜的孔径在0.04-3μm之间。接着再以湿气硬化聚氨酯或亲水性湿气硬化聚氨酯将上述皮膜层贴附在具透气性的基材层上而成。用作粘结的湿气硬化聚氨酯或亲水性湿气硬化聚氨酯为固体，经以热熔机加热熔化后，涂布于皮膜层上，再贴上基材层而完成合成皮的制作。上述粘结层涂布的方式可以是全面上胶方式或不连续上胶方式，其中不连续上胶可为点状上胶、孔隙性上胶或鱼鳞状上胶等。若以非亲水性湿气硬化聚氨酯作为粘结层，则必须使用不连续上胶，以赋予其透气性。以上述方式制成的合成皮成品置于大气中，挨着粘结层的湿气硬化聚氨酯预聚体(prepolymer)中的异氰酸盐官能基与空气中的水气完成反应后，即形成本专利技术的透气性合成皮，并达到最终合成皮的物性。本专利技术的透气性合成皮制程亦可先将粘结层的湿气硬化聚氨酯或亲水性湿气硬化聚氨酯熔化后涂布在基材层上，再贴上皮膜层完成合成皮的制作。本专利技术涉及一种，其包括下列步骤(a)形成一选自由颗粒热熔型聚氨酯、紫外线硬化聚氨酯、多溶剂型聚氨酯、单一溶剂型聚氨酯、水性聚氨酯及湿气硬化聚氨酯所组成的聚氨酯皮膜层或多孔性高分子皮膜层，其中该皮膜层的聚氨酯具有亲水性键段；(b)将一湿气硬化聚氨酯或亲水性湿气硬化聚氨酯，以全面上胶方式或不连续上胶方式，涂布于该皮膜层上作为粘结层，其中当该湿气硬化聚氨酯为非亲水性时，需以不连续上胶的方式涂布；以及(c)将一透气性基材层粘附于该粘结层上。本专利技术还涉及一种，其包括下列步骤(a)形成一选自由颗粒热熔型聚氨酯、紫外线硬化聚氨酯、多溶剂型聚氨酯、单一溶剂型聚氨酯、水性聚氨酯及湿气硬化聚氨酯所组成的聚氨酯皮膜层或多孔性高分子皮膜层，其中该皮膜层的聚氨酯具有亲水性链段；(b)将一湿气硬化聚氨酯或亲水性湿气硬化聚氨酯，以全面上胶方式或不连续上胶方式，涂布于一透气性基材层上作为粘结层，其中当该湿气硬化聚氨酯为非亲水性时，需以不连续上胶的方式涂布；以及(c)将已涂布粘结层的该基材层与该皮膜层粘附。由于依照本专利技术的制法，在将皮膜层粘附于基材层时不需使用溶剂，故对空气的污染可大幅降低。其次，由于不使用溶剂，可减少溶剂蒸发的干燥步骤，进而加快生产速率，降低生产成本。再者，所制造的合成皮具有透气性，可大幅提高合成皮的单价达2-10倍，增加产品的附加价值。在本专利技术中，“透气性”，是借由在JIS-L-1099，A-1的透湿度测试结果来表示，若透湿度≥1,500g-H2O/m2·24hr，此程度的透气性质即符合人体在轻微运动时所需的透气性。上述JIS-L-1099，A-1测试法是将无水氯化钙放在直径6公分，高2.2公分的吸湿杯中，再将合成皮试片覆盖在杯上，并以衬垫拴紧密封。之后将其置于温度40±2℃，湿度90±5％RH的恒温恒湿装置中，1小时之后称重，再经1小时后称重，由重量变化换算成单位面积单位时间的重量变化，即得透湿度。在本专利技术中，名词“亲水性”是指聚氨酯上具有5-40wt％的环氧乙烷(ethylene oxide)键段(segment)，其中，％是以聚氨酯的分子量为100％作基准；其中，皮膜层所使用的聚氨酯均具有此亲水性链段，而粘结层所使用的聚氨酯可含有此亲水性键段，亦可不含有此亲水性键段。本专利技术聚氨酯所具有亲水性环氧乙烷链段的较佳含量为5-25wt％。在本专利技术中，名词“刮刀滚涂”(knife roller coater)或“滚涂”是指利用一支刮刀配合一支辊轮涂布聚氨酯。辊轮上有规则网目，利用此网目值可控制上胶量及上胶图案。在本专利技术的制法中，皮膜层的聚氨酯必需具有亲水性链段，且若粘结层使用不具亲水性的湿气硬化聚氨酯时，该粘结层是以不连续上胶的方式涂布于皮膜层上。其中粘结层亦可涂布于基材层上，再贴上皮膜层而成。在本专利技术的制法中，其中步骤(a)还包括将具有亲水性的聚氨酯涂布于一离型纸上或一离型膜上，以形成皮膜层，可以滚涂、喷涂、淋涂或含浸的方式涂布于离型纸或离型膜上，其中优选为滚涂方式涂布；步骤(a)还包括将单一溶剂型或多溶剂型聚氨酯或水性聚氨酯于适当的溶剂中稀释成固含量为10-30wt％的溶液后，再涂布于离型纸或离型膜上，再进行干燥；其中，步骤(a)还包括将固体湿气硬化聚氨酯或颗粒热熔型聚氨酯熔化后涂布于离型纸或离型膜上；其中步骤(a)进一步包括将紫外线硬化型聚氨酯涂布于离型纸或离型膜上，并以紫外线照射使其聚合而成为皮膜层。依照本专利技术的制法，可先形成一具有亲水性的聚氨酯皮膜层。形成此聚氨酯皮膜层的方法为将上述的具有亲水性的聚氨酯涂布于一离型纸或离型膜上。通用的离型纸或离型膜可为耐高温型、耐中温型或耐低温型，例如在牛皮纸上淋膜聚乙烯及硅酮离型剂、强化牛皮纸、在白灰纸上涂膜硅酮离型剂或塑胶膜上含硅酮离型剂。如为多溶剂型聚氨酯、单一溶剂聚氨酯或水性聚氨酯时，可将上述聚氨酯溶于适当的溶剂中稀释成含有固体10-30wt％的溶液再涂布于离型纸或离型膜上。涂布的粘度宜为1,000-3,000厘泊(cps)，涂布的厚度宜为0.02-0.3mm。涂布的方式可为刮刀滚涂、喷涂、淋涂或含浸等方式，其中以刮刀滚涂的方式为佳。而如为颗粒热熔型聚氨酯或湿气硬化聚氨酯时，将其加热熔化后直接涂布在离型纸或离型膜上形成皮膜层即可。如使用多溶剂型聚氨酯或单一溶剂聚氨酯或水性聚氨酯作为皮膜层时，在皮膜层贴于离型纸或离型膜后需加以干燥，通常在约60-100℃及约120-160℃的烤箱中分二段干燥，干燥时间为1-10分钟，再经冷却后即可送往下一步骤涂布粘结层。而如果使用湿气硬化聚氨酯或颗粒热熔型聚氨酯时，则不必干燥可直接送至下一步骤涂布粘合剂。本专利技术的皮膜层亦可直接使用多孔性高分子皮膜(例如，Gortex、Svmdatex等)，可不使用离型纸或离型膜，直接送往涂布粘合剂。在本专利技术的方法中，其中步骤(b)还包括将固体的湿气硬化聚氨酯或亲水性湿气硬化聚氨酯熔化后，直接涂布在皮膜层或基材层上。涂布的方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种透气性合成皮的制造方法，其包括下列步骤：（ａ）形成一选自由颗粒热熔型聚氨酯、紫外线硬化聚氨酯、多溶剂型聚氨酯、单一溶剂型聚氨酯、水性聚氨酯及湿气硬化聚氨酯所组成的聚氨酯皮膜层或多孔性高分子皮膜层，其中该皮膜层的聚氨酯具有亲水性键段； （ｂ）将一湿气硬化聚氨酯或亲水性湿气硬化聚氨酯，以全面上胶方式或不连续上胶方式，涂布于该皮膜层上作为粘结层，其中当该湿气硬化聚氨酯为非亲水性时，需以不连续上胶的方式涂布；以及（ｃ）将一透气性基材层粘附于该粘结层上。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡梵正，陈龙腾，张义和，陈哲阳，廖如凤，
申请(专利权)人：财团法人工业技术研究院，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]