皮革状片材的生产方法技术

在通过用聚氨酯乳液浸渍纤维基质的制备皮革状片材的方法中，使用具有特定弹性模量的加热可凝胶化的聚氨酯乳液作为聚氨酯乳液，并且还使用了下述两种方法之一：（１）在聚氨酯乳液浸渍之前，用具有阻止纤维和聚氨酯间粘结性能的表面活性剂对纤维基质进行预处理，（２）除上述弹性模量外，聚氨酯乳液还具有特定的α分散温度，纤维基质由形成微细纤维的纤维构成，在聚氨酯乳液凝聚后，纤维被转变为微细纤维。按照本发明专利技术获得的皮革状片材类似天然皮革的柔软性和手感，以及良好的物理性能，如抗弯曲疲劳性。（*该技术在2019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皮革状片材的制备方法，以及由其制得的皮革状片材。更具体地，本专利技术涉及一种用聚氨酯乳液浸渍纤维基质，然后再凝聚的生产方法。与现有技术可获得的常见皮革状片材相比，本专利技术获得的皮革状片材具有显著改进的柔软性和丰满感，极佳的手感以及非常类似于天然皮革的物理性能。人造皮革状片材通常是通过将纤维基质与树脂状材料，如作为粘合材料的聚氨酯一起浸渍来生产的。这些生产方法的典型例子包括(a)湿凝聚法，其中纤维基质与树脂溶液，如聚氨酯溶解在一种有机溶剂如二甲基甲酰胺中的溶液一起浸渍，随后在非溶剂介质如水中进行凝聚；和(b)干凝聚法，其中纤维基质与树脂溶液，如聚氨酯在一种有机溶剂中的溶液一起浸渍，或与分散在水中的乳液一起浸渍，随后干燥。对于湿凝聚法，日本专利公开Sho 45-33797公开了一种用硅氧烷树脂处理的纤维基质进行的制备片材的生产方法，其中该纤维基质与基于聚氨酯的聚合物溶液或乳液一起浸渍，然后再凝聚。与干凝聚法相比，湿凝聚法可提供天然皮革的更好的手感，但其缺点是其生产率低，并且需要使用有机溶剂如二甲基甲酰胺。在干凝聚法中，可通过使用乳液而避免使用有机溶剂。然而与湿凝聚法相比，乳液的使用趋于导致手感和丰满感明显降低。在干凝聚法的干燥阶段中，树脂倾向于局部地存在于纤维基质中，因此在某些局部的位置纤维粘合得牢固，导致片材丧失了柔软性。这可以从显示通常皮革状片材截面的电子显微镜照片的附图说明图1中看出，该皮革状片材是通过纤维基质与一般的乳液一起浸渍得到的。在通常使用树脂乳液的干凝聚法中，当减少粘附在纤维上的树脂量而未丧失柔软性时，纤维基质本身如无纺织物的手感便显现出来，由此不能提供天然皮革的手感。而另一方面，当要试图获得足够的丰满感，以提供天然皮革的手感时，片材的柔软性便丧失了。在这两种情况下均不能获得所需高质量的天然皮革的手感。在使用乳液树脂的干凝聚法中，考虑到了在树脂浸渍步骤后加入软化剂，以提供所需的柔软性。然而这需要另外的加入软化剂的步骤，这将降低生产率，并且也不可能提供所需的高质量的天然皮革手感。另一方面，当在纤维基质中使用微细纤维时，可以得到类似于天然皮革的更加自然的手感。因此，现在正使用这一工艺生产高质量的软羔皮状的人造皮革。下面是出于上述目的的迄今为止所使用的生产方法的一些典型例子。(1)首先向形成海岛型的纤维基质的微细纤维中加入树脂，如聚氨酯，该微细纤维是由复合的短纤维或混合的短纤维构成的。加入树脂后，海相组分被溶解掉或被有机溶剂或碱性水溶液分解，留下岛相组分作为微细纤维。(2)纤维基质事先用已经制成的微细纤维制得，然后将其与树脂，如聚氨酯一起浸渍。上述的方法(1)倾向于得到较硬手感的片材，因为树脂在加工步骤过程中渗透入微细纤维束中，并且牢固地滞留在纤维束中。若减少树脂的量以提高柔软性，则片材的手感将变得类似于基质本身，缺乏丰满感。通过在浸渍纤维基质后加入软化剂可改善柔软性。然而，这需要附加的处理步骤，降低了生产率，并且不可能提供所需的高质量的类似于天然皮革的手感。对于上述(1)中所述的方法，日本专利特许公开H9-132876提出了一种生产人造革的方法，该方法包括下述步骤(1)将由至少两种类型的聚合物组成的纤维构成的无纺织物，与聚氨酯水乳液一起浸渍，该聚氨酯是由脂族二异氰酸酯、聚四亚甲基二醇和脂族二胺制得的；和(2)用一种有机溶剂或碱性水乳液溶解或分解部分的上述浸渍织物的纤维中的聚合物。不幸的是，由上述方法获得的片材不能提供高质量人造革所需的足够的柔软性和丰满感。对于上述(2)中的方法，日本专利特许公开H6-316877和日本专利特许公开H7-229071公开了包括下述步骤的生产人造革的方法(1)将无纺片材与混有无机盐的聚氨酯水乳液一起浸渍，其中所述的无纺片材基本上是由小于0.5旦尼尔微细纤维制得的纤维层构成的，所述聚氨酯乳液的平均粒径为0.1～2.0μm；和(2)加热上述浸渍的片材，然后干燥。然而，上述方法不能提供具有足够柔软性和丰满感的人造革，它们不能将手感改善至令人满意的水平。为保证良好的质量，至今在工业界生产人造革一直是排他性地使用湿凝聚法，尽管其生产率低，并且需要使用浸渍基质用的树脂溶液所需的有机溶剂。然而从降低溶剂散发、改善工作环境的安全性和使生产方法现代化的角度考虑，使用在干凝聚法中所述的水乳液是更可取的，因为该方法在浸渍和凝聚步骤中不需要使用溶剂。因此，强烈需要发展一种使用水乳液的、可生产具有良好柔软性和丰满感的高质量皮革状片材的方法。据此，本专利技术的一个目的是提供一种制备高质量，该方法包括的步骤有，用一种水乳液浸渍纤维基质，并随后对其加热凝聚。本专利技术的另一目的是提供所述皮革状片材，它具有良好的手感和物理性能，以及与天然皮革类似的柔软性和丰满感。更具体地，本专利技术的一个目的是提供一种制备，该方法包括用具有阻止纤维和聚氨酯粘合性能的纤维处理剂对纤维基质(以下称为纤维基质(I))进行预处理，随后将所述纤维基质用聚氨酯乳液(以下称为聚氨酯乳液(I))浸渍，并进行凝聚，其中(i)所述聚氨酯乳液为加热可成凝胶型的；和(ii)50℃下通过干燥所述聚氨酯乳液制得的膜，在厚度为100μm时，其90℃下的弹性模量为2.0×107～5.0×108达因/厘米2。本专利技术的另一具体目的是提供一种使用由微细纤维制得的纤维基质(以下称为纤维基质(II))而制备，微细纤维的制备方法包括的步骤有(1)用聚氨酯乳液(以下称为聚氨酯乳液(II))浸渍由形成微细纤维的纤维制得的纤维基质，应符合的条件如下述(i)～(iv)；(i)所述聚氨酯乳液为加热可成凝胶型的。(ii)50℃下通过干燥所述聚氨酯乳液制得的膜，在厚度为100μm时，其90℃下的弹性模量为2.0×107～5.0×108达因/厘米2。(iii)50℃下通过干燥所述聚氨酯乳液制得的膜，在厚度为100μm时，其160℃下的弹性模量至少为1.0×107达因/厘米2。(iv)50℃下通过干燥所述聚氨酯乳液制得的厚度为100μm的膜，其α分散温度(Tα)为-30℃或更低。(2)凝聚聚氨酯；和(3)将形成微细纤维的纤维转变为微细纤维。除提供生产方法外，本专利技术的另一方面还涉及可由上述方法生产的皮革状片材。由本专利技术所述方法生产的皮革状片材具有足够的柔软性和丰满感，使其可获得类似于天然皮革的手感，以及良好的动态性能，如抗弯曲性能。而且，本专利技术在浸渍纤维基质时可使用聚氨酯水乳液，从而可避免使用有机溶剂。此外，浸渍入纤维基质的聚氨酯乳液的凝聚也可以不使用有机溶剂进行。例如，凝聚可通过如将基质浸入温水中，喷射蒸汽或用热空气干燥的方法进行。因此，本专利技术可降低与溶剂使用有关的环境污染，使生产方法现代化，并可提高生产率，同时以较低的成本制造高质量的皮革状片材。图1是通常现有技术的皮革状片材的截面电子显微镜照片，该皮革状片材是通过用树脂乳液浸渍纤维基质，然后再凝聚得到的。图2是本专利技术实施例1中得到的皮革状片材的截面电子显微镜照片。图3是对比例4中得到的皮革状片材的截面电子显微镜照片。图4是本专利技术实施例4中得到的皮革状片材的截面电子显微镜照片。图5是对比例9中得到的皮革状片材的截面电子显微镜照片。用于本专利技术的纤维基质(I)可以是具有足够厚度和柔软手感及丰满感的任何纤维基本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种皮革状片材的制备方法，该方法是通过用符合下述条件（ｉ）和（ｉｉ）的聚氨酯乳液浸渍纤维基质，然后再凝聚，其中纤维基质用具有阻止纤维和聚氨酯间粘合性能的纤维处理剂进行预处理， （ｉ）所述乳液为加热可成凝胶型的， （ｉｉ）５０℃下通过干燥所述乳液制得的膜，在厚度为１００μｍ时，其９０℃下的弹性模量为２．０×１０↑［７］～５．０×１０↑［８］达因／厘米↑［２］。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：足立秀昭，加藤充，丹波善博，
申请(专利权)人：可乐丽股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]