CS221133B1

CS221133B1 - Soft cellular synthetic leather and method of making the same

Info

Publication number: CS221133B1
Application number: CS726281A
Authority: CS
Inventors: Marie Kotouckova; Jaroslav Mikula; Stanislav Petrik; Pavel Kostka
Original assignee: Marie Kotouckova; Jaroslav Mikula; Stanislav Petrik; Pavel Kostka
Priority date: 1981-10-05
Filing date: 1981-10-05
Publication date: 1983-04-29

Description

Předmětem vynálezu je měkká lehčená koženka, zejména pno oděvní, galanterní a obuvnické aplikace a způsob její výroby.The subject of the invention is a soft cellular leatherette, in particular for clothing, haberdashery and shoemaking applications, and a method for its production.

V sioiučasné době je známo značné množství různých typů koženek, které lze z hlediska jejich konstrukce rozdělit do několika skupin. Konstrukčně i výrobně nejjednodušším typem jsiou koženky sestávající z kompaktní krycí vrstvy, která je připojena k textilní vrstvě rovněž kompaktní laminační vrstvou. Takovéto typy koženek, i když jsou značně rozšířeny, nedokáží svými ornátovými vlastnostmi dostatečně imitovat přírodní kůže a většinou také nedosahují příznivé splývaVosti. Určitého zlepšení se u tohoto* typu koženek dosáhne tím, že se textilní vrstva k pojící vrstvě přiipojí počesanoiu stranou. Celý výrobek tak získá podstatně měkčí a plnější charakter. Jeho vlastnosti a kvalita jsou však značně ovlivněny kvalitou počešu textilní podložky, přičemž počeš textilní podložky zvyšuje navíc materiálové náklady.At the present time, a considerable number of different types of artificial leather are known which can be divided into several groups in terms of their construction. In terms of construction and production, the simplest type is leatherette consisting of a compact covering layer which is also attached to the textile layer by a compact laminating layer. Such types of leatherette, although widely used, do not adequately imitate natural skins with their chasuble properties, and in most cases do not achieve a favorable coalescence. A certain improvement is achieved in this type of leatherette by attaching the textile layer to the tie layer aside. This gives the product a much softer and fuller character. However, its properties and quality are greatly influenced by the quality of the fabric backing, while the fabric backing increases the material costs.

Podstatně lepších vzhledových i orgamoilepťických vlastností se dosahuje u těch typů koženek, které mají krycí vrstvu k vrstvě textilní připojenou piomocí porézní mezivrsitvy. Jedná se zejména o koženky na bázi polyvinylchlOridu, u nichž se lehčené struktury porézní mezivrstvy dosahuje che221133 §Significantly better visual and orgamileptic properties are achieved in those types of imitation leather which have a covering layer to the textile layer attached by means of a porous interlayer. These are mainly polyvinylchloride-based artificial leather, in which the lightweight structure of the porous interlayer is achieved.

mickým lehčením plastisolu polyvinylchioridu. Jsou však známy i koženky, které mají lehčenou mezivrstvu vytvořenu tenkou porézní polyuretanovou fólií, aplikovanou mezi obě vrstvy přitavením nebo· přilepením.polyvinylchloride plastisol. However, artificial leather is also known which has a lightweight intermediate layer formed by a thin porous polyurethane film applied between the two layers by fusing or gluing.

Celá technologie však vyžaduje řadu výrobních zařízení a je příliš komplikovaná.However, the whole technology requires a number of production facilities and is too complicated.

V poslední době se objevují pokusy přípravy porézní mezávrštvy z vodných disperzí polymerů. Jedná se například o disperzi polyuretanu, která sie méchaftiěkým způsobem napění a nanáší sé na jednu z obou dalších vrstev koženky. K ní se pak před nebo po- jejím vysušení připojuje další vrstva. Kroimě typů koženek se střední vrstvou na bázi lehčeného polyuretanu jsou rovněž známy koženky s lehčenými mezivrstvami připťavenými z disperzí polyakrylátů. Jedná se zejména o· třívrstvoti koženku, jejíž střední lehčená vrstva jě vytvořena z polyakrylátové pěny, sítovahé 25 až 30 hmot. % nenasyceného kapalného polyesteru připraveného polykondenzaeí polykarblo·xylových kyselin s polyhydrOKyetyléhglykoly. Dalším známým konstrukčním typem je vícevrlstvá koženka sestávající z textilního podkladu, povrchové vrstvy a 2 až 7 vfeitřních vrstev polyakrylátové pěhy, zhutněné drcením při tlaku 0,034 až 17 MPa a teplo221133 tě 65 až 200 °C. Zhutňování ss zde pdovádí především'z toho důvodu, že nezhutněný nános pěny má příliš hrubou a nerovnoměrnou strukturu.Recently, there have been attempts to prepare porous interlayers from aqueous polymer dispersions. This is, for example, a polyurethane dispersion which foams in a mild-faced manner and is applied to one of the two other layers of the leatherette. An additional layer is then added to the layer before or after drying. [0005] Leatherette with lightweight intermediate layers based on polyacrylate dispersions are also known for the types of mid-layer polyurethane-based artificial leather. In particular, it is a three-layer leatherette, whose middle, lightweight layer is made of polyacrylate foam, with a mesh weight of 25 to 30 wt. % of unsaturated liquid polyester prepared by polycondensation of polycarboxylic acids with polyhydrocyethylene glycols. Another known construction type is a multilayer leatherette consisting of a textile backing, a surface layer and 2 to 7 core layers of polyacrylate sheet, compacted by crushing at a pressure of 0.034 to 17 MPa and a heat of 22 to 65 ° C. Here, the compacting takes place primarily because the non-compacted foam deposit has a too coarse and uneven structure.

Hlavní nevýhoda známých typů vícevrstvých koženek s lehčenou střední vrstvou spočívá v tom, že vytvořená porézní struktura této- vrstvy je příliš hrubá a nerovnoměrná, přičemž má navíc tendenci bortit s-e pří sušení. Z těchto důvodů lze takto získané výrobky s podřadnějšími užitnými vlastnostmi použít¹ buď jen pr-o omezený okruh aplikací, nebo je třeba do výrobních po-stupů zařadit další operace — např. zhutňování pěny, které sice kvalitu výrlo-bků do určité míry zlepší, ale zároveň způsobí nežádoucí nárůst výrobních nákladů.The main disadvantage of the known types of multilayer leatherette with a lightened middle layer is that the porous structure of this layer is too coarse and uneven, and moreover tends to collapse during drying. For these reasons, the resulting products podřadnějšími utility properties used ¹ either a pr-a limited range of applications, or need to be productive after-Inputs include other operations - eg. Compaction of foam that although the quality výrlo-BKU somewhat improved, but at the same time it causes an undesirable increase in production costs.

Uvedené nevýhody známých typů koženek odstraňuje měkká lehčená koženka podle vynálezu, jejíž podstatou je, že lícová polymerní vrstva je s podkladOvo-u textilní vrstvo-u spojena prostřednictvím lehčené mezivrs-tvy, která má tloušťku 0,1 až 1,0 mm a j-e vytvořena z polyakrylátů a/nebo jejich kopolymerů bud samosíťujících, neb-o ve směsi s pomocným síťovacím činidlem na bázi melamiinformaldehydové pryskyřice. Lehčená mezivrstva má pravidelnou jemnou porézní strukturu se vzájemně propojenými póry, jejichž střední rozměr je menší než 0,2 mm. Objemová hmotnost suché pěny střední lehčené vrstvy leží v rozmezí 100 až 600 kg/m³.The above-mentioned disadvantages of the known types of artificial leather are obviated by the soft cellular leatherette according to the invention, which is based on the fact that the facing polymer layer is connected to the substrate of the textile layer by means of a cellular interlayer having a thickness of 0.1 to 1.0 mm. polyacrylates and / or copolymers thereof, either self-crosslinking or in admixture with a melamine-formaldehyde resin cross-linking agent. The lightweight interlayer has a regular fine porous structure with interconnected pores whose mean dimension is less than 0.2 mm. The density of the dry foam of the intermediate expanded layer is in the range of 100 to 600 kg / m ³ .

Podstata způsobu výroby měkké lehčené koženky podle vynálezu spočívá v tiom, že při laminaci jejích jednotlivých vrstev klasickým nebo reverzním po-stupem s-e lehčená mezivrstva nanáší ve formě pěny, která má -objemovou hmotnost 200 až 700 kg/m³. Pěna je připravena mechanickým napěněním pioilyakrylá-ťové disperze, obsahující termosenzitivní koagulant na bázi o-rganopolysilO-xanů nebo polyvinyléterů, zahušťovadlO, případně i plnivo- -a sífo-vací činidlo. Po nanesení pěny se před nebo po uložení poss-lední laminační vrstvy struktura lehčené mezivrstvy fixuje koagulací pěny při teplotě 40 až 90 °C. Po- koagulaci p-ak ihned následuje odstranění -oddělené vlodní fáze sušením za současného síťování lehčené mezivrstvy při -teplotě 90 až 170 °C.The essence of the process for the production of soft cellular leatherette according to the invention consists in the fact that during the lamination of its individual layers by a classical or reverse process, the cellular interlayer is applied in the form of a foam having a bulk density of 200 to 700 kg / m ³ . The foam is prepared by mechanical foaming of a pioilyl acrylate dispersion containing a thermosensitive coagulant based on orangesopolysiloxanes or polyvinyl ethers, a thickener, and optionally a filler and crosslinking agent. After the foam has been applied, the structure of the expanded intermediate layer is fixed by coagulation of the foam at a temperature of 40 to 90 ° C before or after the deposition of the laminate layer. The coagulation of β-ak is immediately followed by removal of the separated wave phase by drying while crosslinking the expanded intermediate layer at a temperature of 90 to 170 ° C.

Klasickým postupem lamiinace s-e rozumí postup, při němž se n-a podkladovou textilní vrstvu nanáší lehčená mezivrstva ve formě pěny a po fixaci struktury této vrstvy termo-koagulací, vysušení a zesíťiování mezivrstvy se na její povrch nanáší ve formě d-is-perze nebo roztoku lidová polymerní vrstva.The classic lamination process is a process in which a lightweight interlayer in the form of a foam is applied to the backing textile layer and, after fixing the structure of the layer by thermo-coagulation, drying and crosslinking the interlayer, layer.

Při reverzním postupu laminace se na pomocnou podložku nanáší ve formě disperze nebo roztoku lícová polymerní vrstva a po- jejím vysušení pak lehčená mezivrstva ve formě pěny. Na tuto mezivrstvu se pak ihned za mokra laminuje podkladová textilní vrstva. Potom teprve následuje termokoagulac-e, sušení a síťování lehčené vrst4 vy a naho-n-ec separace koženky s p-o-mocné podložky.In the reverse lamination process, the facing polymeric layer is applied to the auxiliary backing in the form of a dispersion or solution, and then dried to a foamed intermediate layer. The backing textile layer is then immediately laminated to this intermediate layer in wet conditions. This is followed by thermo-coagulation, drying and cross-linking of the expanded layer and top-n-ec separation of the imitation leather with p-oily pads.

Hlavní výhodou měkké lehčené koženky podle vynálezu je ve srovnání se známými typy koženek především pravidelná jemná porézní struktura lehčené mezivrstvy, která dává tomuto materiálu velmi dobré mechanické i vzhledové vlastnosti a umožňuje tak jeho širokou apllkovatelno-st p-rio obuvnické, oděvní i galanter-ní účely. Další podstatnou výhodou je, že tohoto- -efektu lze dosáhnout velmi jednoduchým a levným způsobem. Zahřátím pěny na ko-agulační teplotu totiž do-jde velmi rychle a náhle k oddělení pevné a kapalné fáze, stabilizaci c-elé struktury a k uvolnění zafixovaných napětí, takže při dalším sušení a síťování se struktura lehčené vrstvy již nemění. Lepší oddělení a rychlejší vysušení kap-alné vodní fáze přináší ekonomický efekt v podobě energetických úspor, stabilita struktury lehčené vrstvy pak umožňuje výrobu koženek i s velmi tenko-u lehčeňou mezivrstvio-u. Odpadá zde totiž nebezpečí bio-rcení struktury pěny a pronikání pěny do struktury textilu.The main advantage of the soft cellular leatherette according to the invention is, in comparison with known types of leatherette, especially the regular fine porous structure of the cellular interlayer, which gives this material very good mechanical and visual properties and allows its wide applicability p rio shoe, clothing and fancy purposes. Another significant advantage is that this effect can be achieved in a very simple and inexpensive manner. In fact, by heating the foam to the coagulation temperature, the solid and liquid phases are separated very quickly and suddenly, the entire structure is stabilized and the fixed stresses are released, so that the structure of the expanded layer does not change during further drying and crosslinking. Better separation and faster drying of the liquid water phase brings an economical effect in the form of energy savings, the stability of the structure of the lightweight layer enables the production of artificial leather even with a very thin interlayer interlayer. There is no danger of the foam structure being crumbled and the foam penetrating the textile structure.

K bližšímu objasnění podstaty a účinků předmětu vynálezu slo-uží následující příklady.The following examples are provided to further elucidate the nature and effects of the present invention.

Příklad 1Example 1

Na pomocnou separační podložku se nanese v množství 0,080 kg/m² lícová polymerní vrstva v podobě směsi o složení:· roztok alifatického polyuretanu ve směsném rio-zpouštědle toluen-isopropanol-ethylenglyko-1 v poměru 3:3:1 s obsa-hmot. dílů hem 25 hmot. % sušiny 100 pigmetOvý batch 5On the auxiliary separation pad, a polymeric layer of 0.080 kg / m ² was applied in the form of a mixture consisting of: a solution of aliphatic polyurethane in a mixed rio-solvent of toluene-isopropanol-ethylene glycol-1 in a ratio of 3: 3: 1; parts over 25 wt. dry matter 100 pigmeat batch 5

Po vysušení se tato vrstva opatří mechanicky napěněnou disperzí následujícího- složení:After drying, this layer is provided with a mechanically foamed dispersion of the following composition:

vodná disperze kopolymerů derivátů kyseliny akrylové s vlnylacetátem s 50 hmot. % su-hmo-t. dílů šiny 100 síťovací činidlo-vodný roztok melaminfiormaldehydové prys-kyrice s 65 hmot. % sušiny 3 zahušťovadlo-vodný roztok polyvíinylpyrolldonu s 30 hmot. p-roc. sušiny (Collacral VL) 2 termiosenzitivní koagulant na bázi organopolysiloxanu 3 (koagulant WS)aqueous dispersion of copolymers of acrylic acid derivatives with wool acetate with 50 wt. % su-hm-t. 100 parts by weight of 100% crosslinking agent-aqueous solution of melamine-diamormaldehyde resin with 65 wt. % solids 3 thickener-aqueous solution of polyvinylpyrolldone with 30 wt. why. solids (Collacral VL) 2 organopolysiloxane-based termiosensitive coagulant 3 (WS coagulant)

Pěna o loibjemiavé hmotnosti 500 kg/m³se nanáší v množství 0,080 kg/m² -a do- mokrého nánosu pěny se pak ihned laminuje podkladová vrstva na bázi tkané textilie. Potom následuje fixace struktury lehčené vrstvy koagulací při teplotě 60 °C, sušení a síťování této vrstvy při teplotě 140 °C a separace koženky s pomocné podložky.The foam having a loose weight of 500 kg / m ³ is applied in an amount of 0.080 kg / m ^2, and the woven fabric-based backing layer is then immediately laminated in a wet foam deposition. This is followed by fixation of the cellular layer structure by coagulation at 60 ° C, drying and crosslinking of the layer at 140 ° C, and separation of the artificial leather from the auxiliary pads.

Získaná velmi měkká a ohebná koženka je vhodná zejména pro oděvní aplikace.The obtained very soft and flexible leatherette is particularly suitable for clothing applications.

Příklad 2Example 2

Na ptotaocnou separační podložku se nanese v množství 0,080 kg/m² lidová polymerní vrstva na bázi zahuštěné disperze polyuretanových polymerů io složení:A folk polymer layer based on a thickened dispersion of polyurethane polymers is applied to the rotary-release separating pad in an amount of 0.080 kg / m ² and the composition:

vodná disperze polyuretanu se hmot. dílů 45 hmot. °/o sušiny 100 pigmentový batch 5 vodná disperze polymerního zahušťovadla na bázi akrylových polymerů se 40 hmot. % sušiny (Mirox AM] 3an aqueous dispersion of polyurethane with a wt. 45 wt. 100 pigment batch 5 aqueous dispersion of polymeric thickener based on acrylic polymers with 40 wt. % dry matter (Mirox AM) 3

Po vysušení se pak na tuto vrstvy nanáší mechanicky napěněná disperze šamosíťujících polyakrylátů o složení:After drying, a mechanically foamed dispersion of self-crosslinking polyacrylates having the composition:

vodná disperze kopolymerů derivátů kyseliny akrylové se styrenem, obsahujících termoreaktivní skupiny amldoívéhlo charakteru, s 50 hmot. % su- hmot. dílů šiny 100 vodná disperze polymerního zahušťovadla na bázi akrylových polymerů se 40 hmot. % sušiny (Mirox AM) 2 termosenzitivní koagulant na bázi organopolysiloxanu (CtoagulantWS) 4 vodný roztok stearanu amonného s 50 hmot. % sušiny 1 vodný koncentrovaný roztokan aqueous dispersion of copolymers of acrylic acid derivatives with styrene containing thermoreactive groups of this nature with 50 wt. % wt. 100 parts by weight of an aqueous dispersion of a polymeric thickener based on acrylic polymers with 40 wt. % of dry matter (Mirox AM) 2 organosiloxane-based thermosensitive coagulant (CtoagulantWS) 4 aqueous solution of ammonium stearate with 50 wt. % dry matter 1 aqueous concentrated solution

0,1 amoniaku0.1 ammonia

Pěna má objemovou hmotnost 600 kg/m³a nanáší se v množství 0,100 kg/m². Do mokrého nánlosu pěny se pak laminuje podkladová vrstva impregnované netkané textilie, načež následuje koagulace lehčené vrstvy při teplotě 60 °C, sušení a síťování této vrstvy při teplotě 140 °C a separace koženky s pomocné podložky.The foam has a density of 600 kg / m ³ and is applied in an amount of 0.100 kg / m ² . Substrate layer of impregnated nonwoven fabric is then laminated to the wet foam, followed by coagulation of the expanded layer at 60 ° C, drying and crosslinking of the layer at 140 ° C, and separation of the imitation leather with the support pads.

Získaná koženka má lehčenou vrstvu s velmi úzkou distribucí pórů, jejíchž střední rozměr nepřesahuje 0,15 mm. Jedná se o materiál s velmi dobrými zpracovatelskými a vzhledovými vlastnostmi a velmi dobrou Odolností proti poškození, určený především pro galanterní a obuvnické aplikace.The obtained leatherette has a lightweight layer with a very narrow pore distribution, the mean dimension of which does not exceed 0.15 mm. It is a material with very good processing and appearance properties and very good Damage resistance, designed especially for haberdashery and shoemaking applications.

Příklad 3 *Example 3 *

Na tkanou nebto¹ netkanou textilii, případně upravenou impregnací polymerním pojivém, se nanese v množství 0,300 kg/m²mechanicky napěněná disperze polyakrylátů podle příkladu 1 nebo podle příkladu 2. Následuje koagulace teplem při 90 °C a sušení při 150 °C, spojené se síťováním lehčené vrstvy. Celková doba koagulace, sušení a síťování je 12 minut. Po zesíťování střední lehčené vrstvy se na její povrch nanáší lícoivá polymerní vrstva ve formě roztoku podle příkladu 1 nebo disperze podle příkladu 2. Pak následuje vysušení lícové vrstvy a mechanické, desénování koženky. ¹ on tissue for she nonwoven fabric, possibly modified by impregnating the polymeric binder is applied in an amount of 0.300 kg / m ² mechanically foamed polyacrylate dispersion according to Example 1 or Example 2. Following heat coagulation at 90 ° C and drying at 150 ° C, associated with crosslinked layer. The total time of coagulation, drying and crosslinking is 12 minutes. After crosslinking the middle expanded layer, a healing polymer layer in the form of a solution according to Example 1 or a dispersion according to Example 2 is applied to the surface thereof, followed by drying of the facing layer and mechanical, embossing of the leatherette.

Získaná koženka je vhodná pro galanterní a obuvnické aplikace. Střední lehčená vrstva dává materiálu velmi dobré omakové a zpracovatelské vlastnosti, desénováním se zlepší mechanické vlastnosti a pochopitelně i celkový vzhled materiálu.Acquired leatherette is suitable for haberdashery and footwear applications. The middle lightweight layer gives the material very good feel and processing properties, the design improves the mechanical properties and of course the overall appearance of the material.

Možnost využití desénu je dána charakterem lehčené vrstvy, která má úzkou distribuci pórů, přičemž jejich střední rozměr nepřesahuje 0,20 mm. Pěnová vrstva, vytvořená za stejných podmínek bez přídavku termosenzitivního koagulantu, má tendenci k blorcení a pronikání do- struktury podkladové textilní vrstvy. Pří desénování pak dochází v defektních místech k proíisování lehčené vrstvy až na podložku. V důsledku toho- je získaný materiál tuhý a nevzhledný.The possibility of using the design is given by the character of the lightweight layer, which has a narrow pore distribution, the mean dimension of which does not exceed 0.20 mm. A foam layer formed under the same conditions without the addition of a thermosensitive coagulant tends to blot and penetrate the structure of the underlying textile layer. During the design, the lightweight layer is then pressed onto the backing at defective points. As a result, the material obtained is rigid and unsightly.

Claims

SUBJECT

1. Soft cellular leatherette consisting of a facing polymeric layer, a bonded cellular interlayer and a textile backing layer, optionally impregnated with a polymeric binder, characterized in that the cellular interlayer of 0.1 to 1.0 mm thickness consists of polyacrylates and / or copolymers thereof either self-crosslinking or in a mixture with a melamine-formaldehyde resin crosslinking agent and has a regular porous structure with interconnected pores having an average pore size of less than 0.2 mm at a dry foam density of 100 to 600 kg / m ³ .

2. Method for producing soft cellular leatherette according to claim 1, characterized in that during the lamination of its individual layers by classical or reverse process, the cellular interlayer is applied in the form of a foam having a bulk density of 200 to 700 kg / m ³ and prepared by mechanical foaming. polyacrylate dispersions containing a thermosensitive coagulant based on organopolysiloxanes or polyvinyl ethers, a thickener or a filler and a crosslinking agent ¹ , and furthermore, before or after the last laminating layer has been deposited, the structure of this intermediate layer is fixed by coagulation of the foam at 40-90 ° C; removing the separated wave phase by drying while crosslinking the expanded intermediate layer at a temperature of 90 to 170 ° C.

3. A method according to claim 2, characterized in that a foamed intermediate layer is applied to the underlying textile layer, the foam structure is fixed by thermo-coagulation, the expanded intermediate layer is dried with simultaneous crosslinking, and then applied to its surface in the form of a dispersion. or a solution facing polymer layer.

4. A method according to claim 2, characterized in that the facing polymeric layer is applied in the form of a dispersion or solution in the form of a dispersion or solution, after drying the lightweight intermediate layer in the form of a foam. foam structure by thermoagulation, drying while crosslinking the expanded intermediate layer and finally separating the artificial leather with auxiliary pads.