CN111247291A - 可热固定的平面片材 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可热固定的平面片材，特别是可在纺织工业中用作可固定的衬里料，所述平面片材具有由纺织材料制成的载体层，在所述载体层上施加粘附料结构，所述粘附料结构包括聚氨酯涂层，该聚氨酯涂层包含聚氨酯混合物，所述聚氨酯混合物具有至少一种聚酯聚氨酯(B1)、至少一种聚醚聚氨酯(B2)以及至少一种聚碳酸酯聚氨酯(B3)，并且其中所述聚氨酯混合物已经用包括至少一种异氰酸酯的交联剂至少部分地交联，所述异氰酸酯在至少一个异氰酸酯基团上用封闭剂封闭。

Description

可热固定的平面片材
技术领域
本发明涉及可热固定的平面片材，特别是可在纺织工业中用作可固定的衬里料或衬垫料，所述平面片材的特征在于改善的应用性能，改善的后处理性能、特别是染色处理(Garment Dyeing)和改善的可加工性，本发明还涉及所述平面片材的制造和其作为纺织品的衬里的用途。
背景技术
衬里料是服装的不可见的框架。衬里料确保正确的配合形状和最佳的穿戴舒适度。根据不同的用途，衬里料可支持可操作性，提高功能性并稳定服装。除服装外，这些功能还可用于纺织技术应用中，例如家具、室内装潢和家用纺织品行业应用中。
衬里料的重要特征是柔软性、回弹性、耐用性、耐洗涤性和耐护理性以及载体材料在使用中具有足够的耐磨性。
衬里料可以由无纺布、机织织物、针织织物或类似的纺织平面片材组成，衬里料通常还额外配有粘附料，由此衬里与外层面料通常可以通过加热和/或加压进行粘接(固定衬里)。因此，衬里被层压到外层面料上。根据制造方法不同，所提及的各种纺织平面片材具有不同的特性概况。机织织物由沿经线方向和纬线方向的丝线/纱线组成，针织织物由丝线/纱线组成，这些丝线/纱线经由编织连接成纺织的平面片材。无纺布由铺放成纤维网的单根纤维组成，这些单根纤维被机械地、化学地或热学地结合。
在机械结合的无纺布的情况下，通过机械缠绕纤维来固结纤维网。为此，可以使用针刺技术，或者可以利用水射流或蒸汽射流缠绕。尽管针刺产生柔软的产品，但具有相对不稳定的手感(Griff)，使得该技术在衬里料的领域中仅可能在非常特殊的小范围内实施。此外，机械针刺通常用于单位面积重量>50g/m2的情况，这对于各种衬里料用途来说是过重的。
用水射流固结的无纺布可以表现出较低的单位面积重量，但通常是扁平的并且没有什么弹性。
在化学结合的无纺布的情况下，通过浸渍、喷涂或借助于其他常规施加方法为纤维网提供粘合剂(例如丙烯酸酯粘合剂)，然后使其固化。粘合剂将纤维彼此粘合成非织造织物，但是由此获得了相对硬的产品，因为粘合剂在纤维网的大部分上分布延伸并且纤维像在复合材料中那样连续彼此粘接。仅能有限地通过纤维混合或粘合剂的选择来补偿手感或柔软度的变化。
热结合无纺布通常被压延或热空气固结以用作衬里料。对于衬里无纺布，现今将点状压延固结作为标准技术实施。在此纤维网通常由专门为此工艺研究出的由聚酯或聚酰胺制成的纤维组成，并利用压延机在接近纤维熔点的温度下固结，其中压延机的辊上设有点状刻纹。这样的点状刻纹例如由64个点/cm2组成并且例如可以占据12％的焊接面积。如果没有点阵列，那么衬里料将面状地固结，并且难以应付。
上述用于制造纺织平面片材的不同方法是已知的，并且在本领域专业书籍和专利文献中有描述。
通常施加到衬里料上的粘附料常常是可热激活的并且通常由热塑性聚合物组成。根据现有技术，用于施加这些粘附料涂层的技术在单独的步骤中在纤维平面片材上实现。作为粘附料技术，通常已知粉末点法、膏印法、双点法、散布法和热熔法，并且在专利文献中进行了描述。如今，鉴于即使在经过护理处理后与外层面料的粘接以及与回粘性(Rückvernietung)相关，被视为最有效的是双点涂敷。
这样的双点具有两层的构造。所述构造由上点和下点组成。下点侵入基底材料并且用作防止粘附料回弹(Haftmassenrückschlag)和用于锚固上点颗粒的阻挡层。常见的下点例如由粘合剂和/或热塑性聚合物组成，其在固定时一起有助于粘附力。根据所使用的化学材料，下点不仅有助于锚固在基底材料中，而且还作为阻挡层而有助于防止粘附料回弹。两层的接合部中，主要的粘接成分主要是上点。上点可以由热塑性材料组成，该材料作为粉末散布在下点上。在散布过程之后，将粉末的多余部分(在下层的点之间)适当地再次吸走。在随后烧结之后，上点粘合到下点上(热)并且可以用作与上点的粘合剂。
根据衬里料的使用目的，印刷不同数量的点和/或改变粘附料的数量或点图案的几何形状。典型的点数量例如在涂层为9g/m2的情况下为CP 110，或在涂层为11g/m2的情况下为CP 52。
广泛使用的还有膏印。在该技术中，将含水的分散剂由通常为粒径＜80μm的颗粒形式的热塑性聚合物、增稠剂和助流剂制造，然后呈膏状地借助于旋转丝网印刷法以主要点状的方式印刷到载体层上。随后，有目的地对印刷的载体层进行干燥处理。
已知的是，针对衬里料或衬垫料，可以使用各种各样的热熔粘结剂作为热粘接的粘附介质。
目前，在服装工业中，薄的、透明的、柔性的或敞开的外层面料首先在女装中代表了一种趋势。为了支撑这种外层面料而提供非常轻的并且其结构是敞开的衬里。
在这里用普通的水性膏体系涂覆这类材料存在问题，因为这些体系在涂覆过程中会渗透基材，并且在随后的步骤中严重污染生产设备。由此，不仅物品质量明显变差，而且必须十分频繁地停止生产系统，以便费力地清洁机器零件。
此外，渗透导致不能很好地形成粘附料的下点，并且在粉末散布(双点涂层)之后形成不均匀的、不太凸的点。点的扩展还导致以下结果：下点被“涂抹”，使得粉末不能在下点的边缘区域以及部分地在间隙中被良好地吸走。除了污染设备以外，这还会导致粘接后连接变弱。
已知的粘附料下点的另一个缺点是，所述粘附料的下点仅有限地适于后处理过程，特别是在“染色处理(Garment Dyeing)”应用中，并且还必须在相对高的固定条件/温度下施加。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种纺织的平面片材，其包括由纺织材料制成的载体层，在该载体层上施加有聚氨酯涂层，该聚氨酯涂层具有优异的后处理特性，特别是在染色处理(Garment Dyeing)中。此外，尤其是在轻薄的(单位面积重量10-30g/m2)和/或敞开的载体层的情况下，回粘性应是非常低的，并且在施加聚氨酯涂料时不会对设备造成任何污染。
另外，纺织的平面片材应该是耐干洗的，在高达95℃的温度下显示出非常好的耐洗性，还可以承受高循环次数的烘干条件。
根据本发明，该目的通过一种可热固定的平面片材来实现，特别是可用作纺织工业中的可热固定的衬里料，所述平面片材具有由纺织材料制成的载体层，在所述载体层上施加粘附料结构，所述粘附料结构包括聚氨酯涂层，该聚氨酯涂层包含聚氨酯混合物，所述聚氨酯混合物具有至少一种聚酯聚氨酯(B1)、至少一种聚醚聚氨酯(B2)以及至少一种聚碳酸酯聚氨酯(B3)，并且其中聚氨酯混合物已经用包括至少一种异氰酸酯的交联剂至少部分地交联，所述异氰酸酯在至少一个异氰酸酯基团上用封闭剂封闭。
所述聚氨酯混合物通过将至少一种聚酯聚氨酯(B1)与至少一种聚醚聚氨酯(B2)和至少一种聚碳酸酯聚氨酯(B3)混合并且随后用包含异氰酸酯的交联剂至少部分地交联来制造，所述异氰酸酯在至少一个异氰酸酯基团上用封闭剂封闭。
在本发明的意义上，异氰酸酯具有取代的或未取代的C1-C40，优选C3-C18烷基、芳基或芳烷基作为主体，所述主体具有一个或多个异氰酸酯基团。特别优选的异氰酸酯是脂族多异氰酸酯，例如六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。同样适合的有亚甲基二苯基异氰酸酯(MDI)、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、4,4-二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)。异氰酸酯可以在平衡反应中以低聚形式存在，例如作为二聚体或三聚体。在此，上述链长与单体单元相关联。
根据本发明，特别优选脂族异氰酸酯，特别是具有C3-C18烷基、优选C4-C12烷基作为主体的异氰酸酯。在实际测试中已经发现，通过使用这种异氰酸酯可以特别大幅地提高被固定的衬里的洗涤稳定性。猜测这是由于形成高疏水性的互穿网络，这是由于脂族主链的良好迁移性所致。
聚酯聚氨酯(B1)可以通过转化如下物质获得
-至少一种异氰酸酯含量为5至65重量百分比的、双官能的、优选脂族的或脂环族的或芳族的多异氰酸酯(A)，
-至少一种聚酯多元醇(b1)，以及可能的
-至少一种扩链剂(C)。
聚醚聚氨酯(B2)可以通过转化如下物质来获得
-至少一种异氰酸酯含量为5至65重量百分比的、双官能的、优选脂族的或脂环族的或芳族的多异氰酸酯(A)，
-至少一种聚醚多元醇(b2)，以及可能的
-至少一种扩链剂(C)。
聚碳酸酯聚氨酯(B3)可以通过转化如下物质来获得
-至少一种异氰酸酯含量为5至65重量百分比的、双官能的、优选脂族的或脂环族的或芳族的多异氰酸酯(A)，
-至少一种聚碳酸酯多元醇(b3)，以及可能的
-至少一种扩链剂(C)。
在从属权利要求中描述了本发明的优选实施例。
根据本发明，平面片材具有聚氨酯涂层，该聚氨酯涂层包含聚氨酯混合物，所述聚氨酯混合物包含至少一种聚酯聚氨酯(B1)、至少一种聚醚聚氨酯(B2)以及至少一种聚碳酸酯聚氨酯(B3)，其中所述聚氨酯混合物已经用包含异氰酸酯的交联剂至少部分地交联，所述异氰酸酯在至少一个异氰酸酯基团上用封闭剂封闭。
已经发现，根据本发明的平面片材具有优异的后处理特性，特别是在染色处理(Garment Dyeing)中。此外，尤其是在轻薄的(单位面积重量10-30g/m2)和/或敞开的载体层的情况下，回粘性应是非常低的，并且在施加聚氨酯涂料时，不会对设备造成任何污染。
另外，纺织的平面片材应该是耐化学干洗的，在高达95℃的温度下显示出非常好的耐洗性，还可以承受高循环次数的烘干条件。
在不受限于某种机制的前提下猜测，出色的平面片材的性能可能通过聚酯聚氨酯(B1)、聚醚聚氨酯(B2)和聚碳酸酯聚氨酯(B3)的特殊的、定制的组合借助于至少部分封闭的异氰酸酯作为交联剂来实现。在此猜测，由聚醚多元醇(b2)形成的聚醚聚氨酯(B2)与由聚碳酸酯多元醇(b3)形成的聚碳酸酯聚氨酯(B3)导致平面片材的出色的耐洗性，并且由聚酯多元醇(b1)形成的聚酯聚氨酯(B1)导致所述平面片材的出色的手感和弹性。
根据其常规含义，术语“封闭的异氰酸酯”描述了以下情况：在异氰酸酯与聚氨酯混合物接触时，异氰酸酯作为添加化合物与封闭剂、特别是醇(聚氨酯)和/或胺(尿素)共存。该添加化合物可以在较高温度下再次释放异氰酸酯，由此可以引发聚氨酯混合物的交联。
通过使用封闭的异氰酸酯，可以有目的地设定交联的时间点。由此可以防止在涂覆过程期间已经发生交联，这可能导致在涂层中的不规则性。通过使用封闭的异氰酸酯，还可以调整定制的交联度，由此可以优化下点的内聚性及其与被涂覆的基底材料的粘附性。这导致纺织的平面片材的表面质量改善，并且尤其引起聚氨酯混合物的分离力的性能提高，该聚氨酯混合物的分离力在机械方面要求严格的后处理过程中，如服装染色中也得以保留。
使用封闭的异氰酸酯作为交联剂的另一个优点是，通过聚氨酯混合物的调节有目的地调节聚氨酯混合物的粘弹特性并且可以有目的地设定回缩性能。另外，可以通过封闭的异氰酸酯有目的地改变可用于改变纺织的平面片材的手感以及耐清洁性。
聚氨酯混合物优选仅借助于异氰酸酯交联。但是，也可以考虑其他交联剂，例如存在氮丙啶。
在本发明的一个优选的实施方式中，分别基于聚氨酯(B1)、(B2)和(B3)的总重量，所述聚氨酯混合物具有数量为0.1至20重量％，更优选1至10重量％，尤其2至6重量％的交联剂。
在本发明的一个优选实施方式中，聚氨酯混合物具有0.01至0.5，更优选0.03至0.3，尤其0.1至0.2的交联度。在考虑分别所使用的量的情况下，交联度可以由异氰酸酯中的异氰酸酯基团的总数与聚氨酯B1、B2和B3中的异氰酸酯反应性基团的总数之比来计算。
根据本发明，所述封闭剂具有低于160℃，例如110至140℃，更优选120至130℃的解封温度。
根据本发明特别优选的封闭剂选自3,5-二甲基吡唑(DMP)、乙酰乙酸、丙二酸酯、丁酮肟、仲胺、己内酰胺、苯酚、醇及上述物质的混合物。在此DMP是非常特别优选的，因为DMP导致聚合物极好地交联，其是无毒的并且已经在低温(大约120-130℃)下解封。
异氰酸酯可以在一个或多个异氰酸酯基团上封闭地存在。
在实际测试中已经发现，通过使用特殊的聚氨酯混合物，可以实现纺织的平面片材的令人惊讶的良好的耐洗性和高弹性。这样，也可以使用更硬的无纺布而不会在总体触觉性能方面感受到缺点。此外，还可以仅通过聚氨酯涂层赋予平面片材高弹性，而无须具有高弹性的纤维(例如BIKO纤维)或纱线。由此可以制造具有特定特性的新产品，例如基于常规聚酰胺/聚酯无纺布的弹性复合衬里。
使用聚氨酯的另一个优点是，根据本发明的纺织的平面片材具有柔软的、有弹性的、美观(令人愉悦)的手感。衬里的手感是纺织工业中一项主要且重要的测试。特别有利的是，在没有硅树脂配置基底的情况下可以实现令人愉悦的手感。
使用聚氨酯的另一个优点是，存在大的合成自由度。这样对于聚氨酯合成而言存在大量可供选择的单体，这能够容易地调节所期望的物理特性，如硬度、弹性等。
所使用的双官能多异氰酸酯(A)优选为异氰酸酯含量为5-65重量百分比的C4-18脂族的和/或C6-20脂环族的和C6-20芳族的二异氰酸酯。
这样，特别适合的是1,4-二异氰酸根合丁烷、1,6-二异氰酸根合己烷(HDI)、2-甲基-1,5-二异氰酸根合戊烷、1,5-二异氰酸根合-2,2-二甲基戊烷、2,2,4-或2,4,4-三甲基-1,6-二异氰酸根合己烷、1,10-二异氰酸根合癸烷、1,3-和1,4-二异氰酸根合环己烷、1,3-和1,4-双(异氰酸根合甲基)环己烷、1-异氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯，IPDI)、4,4'-二异氰酸根合-二环己基甲烷(H12MDI，HMDI)、1-异氰酸根合-1-甲基-4(3)异氰酸根合-甲基环己烷和双-(异氰酸根合甲基)降冰片烷和/或它们的异构体混合物，以及甲苯-2,4-二异氰酸酯(TDI)、1,5-萘二异氰酸酯(NDI)、3,3'-二甲基-4,4'-联苯二异氰酸酯(TODI)、2,2'-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,2'-MDI)、2,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(2,4'-MDI)、4,4'-二苯基甲烷二异氰酸酯(4,4'-MDI)和/或它们的异构体混合物。
已经证实为特别适合的是，脂族的和脂环族的二异氰酸酯、1,4-二异氰酸根合丁烷、1,6-二异氰酸根合己烷(HDI)、2-甲基-1,5-二异氰酸根基戊烷、1,5-二异氰酸根基-2,2-二甲基戊烷、2,2,4-或2,4,4-三甲基-1,6-二异氰酸根合己烷、1,10-二异氰酸根合癸烷、1,3-和1,4-二异氰酸根合环己烷、1,3-和1,4-双(异氰酸根合甲基)-环己烷、1-异氰酸根合-3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯，IPDI)、4,4'-二异氰酸根合二环己基甲烷(H12MDI，HMDI)、1-异氰酸基-1-甲基-4(3)异氰酸根合甲基环己烷和双(异氰酸根合甲基)降冰片烷。
根据A特别优选的多异氰酸酯是1,6-二异氰酸根合己烷(HDI)、1-异氰酸根-3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合甲基环己烷(异佛尔酮二异氰酸酯，IPDI)和4,4'-二异氰酸根合二环己基甲烷。根据A特别优选的多异氰酸酯是1,6-二异氰酸根合己烷(HDI)。
根据b特别适合的多元醇为例如分子量为400g/mol至6000g/mol，更优选为1000g/mol至4000g/mol的聚酯多元醇(b1)，分子量为400g/mol至6000g/mol的聚醚多元醇(b2)，和/或分子量为450g/mol至3000g/mol的聚碳酸酯多元醇(b3)。
在本发明的范围内，聚酯多元醇(b1)应理解为具有一个以上OH基团、优选两个末端OH基团的聚酯。所述聚酯多元醇能够以已知方式制备，例如由脂族羟基羧酸或由脂族的和/或芳族的二羧酸与一种或多种二醇制备。适合的初始产品的实例是琥珀酸、己二酸、辛二酸、壬二酸、癸二酸、十二烷二酸、戊二酸、戊二酸酐、邻苯二甲酸、间苯二甲酸、对苯二甲酸、邻苯二甲酸酐、乙二醇、二甘醇、1,4-丁二醇、1,6-己二醇、新戊二醇和ε己内酯。
根据本发明，优选将结晶性良好的聚酯多元醇用作聚酯多元醇。适合的结晶聚酯多元醇是，例如这种基于直链的、优选分子中具有6至12个碳原子的未交联的脂族二羧酸，例如己二酸和十二烷二酸，以及分子中具有4至8个碳原子，优选具有偶数个碳原子的直链二醇，例如1,4-丁二醇和1,6-己二醇。同样，基于双官能起始分子、例如1,6-己二醇的聚己内酯衍生物是特别适合的。
关于聚醚多元醇(b2)和聚碳酸酯多元醇(b3)，优选的分子量彼此独立地在400g/mol至6000g/mol的范围内，更优选在1000g/mol至4000g/mol的范围内。
根据C适合的扩链剂是二价脂肪族C1-8醇，例如乙二醇、1,2-丙二醇、1,3-丙二醇、1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇、环己烷二甲醇(CHDM)和1,6-己二醇。
根据C优选的扩链剂具有偶数个碳原子。这里提及1,3-丁二醇、1,4-丁二醇、2,3-丁二醇及其异构体混合物，以及1,6-己二醇。根据C特别优选的扩链剂是1,4-丁二醇和1,6-己二醇。
聚氨酯涂料的制造能够以简单的方式分批地例如像下述那样进行：
将相应的多元醇(b1，b2或b3)在90℃在真空下脱气和脱水两小时。然后将多元醇加热至100℃并且在搅拌的同时连续添加催化剂、添加剂如水解剂和抗老化剂，以及扩链剂。最后，在搅拌的情况下加入多异氰酸酯。由于现在发生放热反应，反应混合物的温度急剧上升。同时，反应混合物的粘度随着反应的进行而继续增加，从而通常在反应温度在最初强烈升高之后已经稳定在近似恒定值时将反应混合物倒出。成分的一步转化被称为One-Shot-Verfahren(一步法)。
对于大批量，建议使用反应挤出机进行连续加工。
然后可以将如上所述的聚氨酯B1、B2和B3混合在一起，并加入至少部分封闭的异氰酸酯作为交联剂。异氰酸酯优选在施涂到平面片材上之后立即通过加热到例如80℃至200℃的温度，更优选100℃至150℃的温度，特别是120℃至140℃的温度进行解封。
在实际测试中发现，如果聚氨酯混合物包含聚丙烯酸和/或聚氨酯衍生物作为增稠剂，则是特别有利的。已经发现，通过使用这些物质可以获得特别均匀的、无气泡的涂层。
可以考虑的是，聚氨酯混合物包含填料，特别是选自铝硅酸盐，优选高岭土、硅酸钙、碳酸钙、碳酸镁，层状硅酸盐和氧化铝，例如硅灰石、白云石、云母、重晶石粉或滑石粉。在此情况下，分别基于聚氨酯混合物的总重量，填料的量优选为0.5至55重量％，更优选为5至45重量％。在此，填料优选具有5nm至100μm的平均粒径。通过用填料调节聚氨酯混合物，还可以有目的地设定聚氨酯混合物的粘弹性(流变学)、手感、耐清洁性、孔径分布、粘性和剥离性能。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，填料是硅酸，其平均粒径为2至20μm，更优选3至15μm，特别是7至10μm。同样优选的是以下硅酸：根据DIN ISO 787-5测量，具有的吸油率为30至90g/100gμm，更优选为50至80g/100g，尤其是60至80g/100g，和/或具有的平均孔体积为0.5至3ml/gμm，更优选1至2ml/g，特别是1至1.5ml/g。硅酸特别优选是无定形的和/或尤其是亲水的硅酸。分别基于聚氨酯混合物的总重量，硅酸的量优选为0.5至55重量％，更优选为1至20重量％，特别是2至8重量％。在该实施方式中，聚氨酯混合物包含其他填料，特别是上述其他填料，基于聚氨酯混合物的总重量，填料的含量优选小于10重量％，更优选小于5重量％。
通过使用硅酸可以改善聚氨酯混合物的运行性能。由此，可以更快地进行涂覆并且获得例如作为下点的凸起的聚氨酯涂层，这对于良好地连接上点和耐衣物染色性是非常有利的。此外，通过均匀地引入填料，可以进一步提高耐后处理性并且降低价格。通过硅酸的使用还改善了制剂的流变性能，这特别是对于轻质和/或敞开的衬里是有利的。对于这些基底，存在很高的风险：即在涂覆过程期间，粘附料会过多地渗入衬里中，或者在最坏的情况下会“穿透”。结果是主要粘附力下降和/或打印头和随后的设备集合体(Anlagenaggregate)被弄脏。通过使用细粒的硅酸作为填料，可以大大消除该问题。细粒硅酸的另一个优点是其在聚氨酯混合物中的出色的可分散性和良好的分散剂长期稳定性。
聚氨酯混合物还可以包含助剂，所述助剂还有助于粘度调整和分散剂的流动性能。通过使用适合的粘合剂成分，衬里的触觉可以在很大的范围内变化。在本发明的另一个有利的实施方式中，聚氨酯混合物包含添加剂，其选自活性炭、炭黑、相变材料(PCM)、热塑性聚合物粉末、Expancel、植绒纤维、增附剂，阻燃剂例如氢氧化镁和/或氢氧化铝或磷化合物、可涂覆颜料例如二氧化钛、超吸收剂例如聚丙烯酸、木片、沸石、金属粉、磁性颗粒例如氧化铁、被封装的物质如颜料，香料或有效成分(伤口敷料)、或气味吸收物质例如环糊精或PVP，分别基于聚氨酯混合物的总重量，所述添加剂的量优选为0.1至70重量％，更优选5至60重量％。
在本发明的另一个优选的实施方式中，使用具有优选5至50MPa，更优选15至40MPa，特别是20至30MPa的抗拉强度的聚氨酯B1、B2和/或B3。
在本发明的另一优选实施方式中，使用具有肖氏硬度为优选30至120，更优选40至90，特别是50至70的聚氨酯B1、B2和/或B3。
聚氨酯涂层的单位面积重量可以根据所期望的平面片材的特性而变化。事实证明，对于大多数应用目的而言，单位面积重量调整到0.1g/m2至40g/m2，优选0.5g/m2至20g/m2，特别是1g/m2至10g/m2的范围内是有利的。
聚酯聚氨酯(B1)、聚醚聚氨酯(B2)和聚碳酸酯聚氨酯(B3)能够以纯净形式和混合物形式存在于聚氨酯混合物中。还可以考虑，聚氨酯混合物除聚氨酯外还包含其他聚合物。与聚酯聚氨酯(B1)、聚醚聚氨酯(B2)和聚碳酸酯聚氨酯(B3)不同的聚合物可以是例如聚丙烯酸酯、硅酮、(共)聚酯、(共)聚酰胺、聚烯烃、苯乙烯丙烯酸酯、丁二烯丙烯酸酯、基于SBR、NBR和乙烯乙酸乙烯酯的聚合物和/或前述聚合物的组合(混合物和共聚物)。根据本发明，聚丙烯酸酯和硅酮在此是特别优选的。在此，基于聚氨酯涂层的总量，聚氨酯混合物的比例优选为20至100重量％，更优选为30至90重量％，特别是40至90重量％。
聚氨酯混合物还优选具有＞190℃的熔点，从而在固定时其对粘附力没有贡献。如果将聚氨酯混合物作为底层施加，则这是特别有利的，因为这随后相对于施加于其上的热塑性层用作阻挡层，这造成低的粘附料回弹。
此外，根据本发明的平面片材包括载体层。鉴于相应的应用目的或特殊的质量要求，选择用于载体层的纺织材料。例如适合的是纺织织物、机织织物、针织织物等。原则上，本发明在这方面没有限制。本领域技术人员可以在这里容易地找到适合其应用的材料组合。
无纺布，然而还有纺织材料的线或纱可以由化学纤维或天然纤维组成。作为化学纤维优选使用聚酯纤维、聚酰胺纤维、纤维素再生纤维和/或粘合纤维，作为天然纤维优选使用羊毛纤维或棉纤维。
化学纤维可以包括可卷曲的、卷曲的和/或未卷曲的短纤维，可卷曲的、卷曲的和/或未卷曲的、直接纺制的连续纤维和/或有限纤维，如熔喷纤维。载体层可以构成一层或多层。
开头所述的技术可用于制造无纺布。纤维网的纤维在此可以机械连接(常规针刺，水射流技术)、借助于粘合剂连接或热连接。然而，在这种情况下，由于将载体层在用粘合剂和热塑性聚合物构成的混合物印刷时，另外地用粘合剂施加和固结，在印刷之前载体层的中等无纺布强度就足够了。针对中等的无纺布强度也可使用廉价的纤维原料，前提是所述纤维原料满足手感的要求。过程控制也可以简化。
在使用短纤维的情况下有利的是，用至少一个粗梳对所述短纤维进行梳理以形成纤维网。优选地，如果应当实现特殊的无纺布特性或如果期望多层的纤维结构，那么在此乱铺(随机工艺)是优选的，但还有纵铺和/或横铺的组合或者甚至更复杂的梳理布置是可能的。
特别适用于衬里料的是纤维纤度最高为6.7dtex的纤维。更大的纤度由于其大的纤维强度而通常不能使用。优选可考虑1.7dtex的范围内的纤度，但是也可考虑＜1dtex的超细纤维。
在本发明的一个特别优选的实施方式中，载体层的单位面积重量为5至300g/m2，更优选为10至100g/m2，更优选为10至40g/m2，并且特别是10至30g/m2。
在聚氨酯混合物上可以施加热熔粘附剂。因此，根据本发明的一个优选实施方式，聚氨酯涂层构成为两层粘附料结构中的下层，所述两层结构包括直接放置在平面片材上并且包含聚氨酯混合物的下层以及设置在下层上的热熔粘附剂上层。
热熔粘附剂，也被称为热熔胶，热胶或英文称为Hotmelts，是长期以来已知的。通常，将热熔粘附剂主要理解为不含溶剂的产品，所述产品以熔融状态涂覆到粘接表面上，在冷却时迅速凝固从而很快形成强度。根据本发明优选使用热塑性聚合物，如聚酰胺(PA)、聚酯(PES)、乙烯-乙酸乙烯酯(EVA)及乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVAC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、无定形聚α-烯烃(APAO)、聚氨酯(PU)等作为热熔胶。根据本发明特别优选的是聚酰胺，因为聚酰胺可能具有高的、特别是至少95℃的耐洗性和衣物耐染性。
热熔粘附剂的粘接作用主要基于如下事实，即所述热熔粘附剂能作为热塑性聚合物可逆地熔化，作为液态的熔液，由于其通过熔化过程而降低的粘性，所述热熔粘附剂能润湿要被粘接的表面并由此与所述要被粘接的表面形成附着。作为随后的冷却的结果，热熔粘附剂再次凝固成固体，所述固体具有高的内聚力，并以此方式建立了与粘接表面的连接。在粘接实现之后，粘弹性的聚合物确认，即使在冷却过程后附着也能随其体积改变从而带来机械应力的形成来维持。形成的内聚力促成基材之间的结合力。
热熔粘附剂有利地以粉末形式使用。颗粒的尺寸遵循要印刷的面积，例如所期望的粘合点尺寸。在点图案的情况下，颗粒直径可以在>0μm至500μm之间变化。原则上，热熔粘合剂的粒径是不一致的，而是遵循一种分布，即始终存在粒径谱。适宜地，粒径与所期望的涂覆量、点尺寸和点分布相匹配。
粉末形式的热熔粘附剂可借助于散布涂覆施加，这尤其对粘接多孔基材以制造整体上透气的纺织复合材料是特别适宜的。散布涂覆的另一个优点是，其是用于大规模应用的简单的涂覆方法。因为热活化粉末，例如由聚酰胺、聚酯或聚氨酯制成的粉末，即使在低温下也已经具有粘性，所以所述粉末适用于热敏性基材，例如高品质的纺织品的温和层压。由于在激活状态下的良好的流动特性，即使在低压和短按压时间的情况下也建立了良好的连接；然而，渗透到机织织物中的风险仍然很低。
在平面的聚氨酯涂层的情况下，聚氨酯混合物是两层粘附料结构的下层，其上设置有热熔粘附剂的上层。在此，热熔粘附剂的上层以点图案形式或者平面地构成。
在本发明的一个优选实施方式中，两层的粘附料结构是其中聚氨酯混合物和热熔粘附剂构成双点的结构，其中聚氨酯混合物构造为下点图案，而热熔粘附剂构造为上点图案。在此，双点能够以规则的或不规则的图案分布在载体层上。
根据本发明，两层的粘附料结构应理解为上述平面的两层的粘附料结构和双点。与之相应地，术语下层包括平面的下层以及下点，而术语上层包括平面的上层以及上点。
优选将基于聚氨酯混合物作为下点，而以散布粉末为上点的双点以点图案施加到载体层上。从而增加了材料的柔软性和回弹性。点图案可以规则地或不规则地分布。印刷绝不限于点图案。双点能够以任何几何形状施加，例如也可以呈线、条纹、网状或栅格状结构，具有矩形、菱形或椭圆形的几何形状等的点的形式。
两层的粘附料结构的特征在于很小的粘附料回弹，因为首先施加的聚氨酯混合物可以用作阻挡层。
上层和下层可以有利地以经典的双点涂层的形式施加。为了形成下点，能够使用呈聚氨酯分散剂形式的聚氨酯混合物。这些聚氨酯分散剂的熔点可以＞190℃，由此不会在固定时促成粘接。这种下点的优点在于，所述下点能够以简单的方式例如柔软、不粘地、弹性地、成膜地、与其他添加剂兼容地、不褪色(不泛黄)地构成。通过在聚氨酯混合物中使用交联剂，也可以大幅改善与上点、与载体层以及在聚合物基质内的连结，从而增加粘附料体系的分离力。因此，交联的聚氨酯下点具有可显著减少回粘性的优点。
对于衬里区域有利的是，使用颗粒(通常80-200μm)来制造具有良好可磨性的上层。
同样可考虑的是，在上层和聚氨酯混合物下层之间识别不出清晰的相界。例如，这可以通过将聚氨酯混合物与颗粒状例如呈分散剂的形式的热塑性材料和可能的其他成分的混合物形式涂覆来实现。在涂覆之后，将粒状热塑性材料在聚氨酯混合物中分离，其中较粗的颗粒更多地位于粘合面的上侧，例如点表面。较粗的聚合物颗粒被结合在聚氨酯基质中，但是同时其自由(上)表面在无纺布表面上，可用于与外层面料直接粘接。形成类似双点的结构，其中与已知的双点法相反，为了产生这种结构，仅需要唯一的方法步骤，并且还取消了费时的多余粉末抽吸。以这种方式，与具有基于聚酰胺或聚酯的常规聚合物的衬里相比，该衬里具有更高的弹性和更高的回弹力。
如上所述，优选基于将分散剂，优选为水性分散剂作为下点并将散布粉末作为上点的双点，优选以点图案施加到载体层上。从而增加了材料的柔软性和回弹性。点图案可以规则地或不规则地分布。然而，印刷不限于点图案。双点或膏能够以任何几何形状施加，例如也可以呈线、条纹、网状或栅格状结构，具有矩形、菱形或椭圆形的几何形状等的点的形式。
用于制造可热固定的平面片材的优选方法包括如下措施：
a.提供载体层；
b.制备聚氨酯混合物，所述聚氨酯混合物包括至少一种聚酯聚氨酯(B1)、至少一种聚醚聚氨酯(B2)和至少一种聚碳酸酯聚氨酯(B3)以及作为交联剂的至少一种异氰酸酯，所述异氰酸酯在至少一个异氰酸酯基团上用封闭剂封闭；
b.在所述载体层的选定的表面区域上施加所述聚氨酯混合物，以形成粘附料结构；以及
c.对由步骤b)获得的所述载体层进行热处理，以使所述聚氨酯混合物至少部分交联，并且同时使所述聚氨酯混合物在所述载体层的表面上粘合/与所述载体层的表面粘合。
借助于根据本发明的方法可以根据一个或多个在此所描述的实施方式而以简单的方式形成根据本发明的表面。
本发明的另一主题是可热固定的平面片材，其能够利用上文所描述的方法制造。
优选地，如上文所阐述的，粘附料结构形成为双层的粘附料结构，具有下层和上层。为了形成下层，可以首先在平面片材上施加聚氨酯混合物，其优选呈水性分散剂的形式。在所述平面片材上随后施加热熔粘合剂，尤其热塑性材料，优选呈散布粉末的形式。
由纺织材料或由无纺布制成的载体层可以直接在具有聚氨酯混合物的印刷机上印刷。为此可能最终有意义的是，聚氨酯混合物在印刷过程之前设有纺织的助剂，如增稠剂(例如部分交联的聚丙烯酸酯及其盐)、分散剂、湿润剂、助流剂，手感改性剂，或以任何其他方式处理，使得印刷过程变得更加生产安全。
在本发明的一个优选的实施方式中，热处理在80℃至200℃的温度下进行，更优选在100℃至150℃的温度下，特别是在120℃至140℃的温度下进行。
在本发明的另一个优选的实施方式中，该方法包括至少一种平面片材的染色处理，特别是“Garment Dyeing”。其中，适宜地在将衬里固定到外层面料上之后进行染色处理。
本发明的另一个主题是将根据本发明的平面片材用作用于固定至外层面料的衬里料的用途，优选地，在200Pa的测试压力下根据EN ISO 9237测得其透气率＜100dm3/s*m2。
然而，根据本发明的可热固定的平面片材的使用不限于这些应用。也可以考虑其他应用，例如用作家用纺织品中的可固定的平面片材，如软垫家具、增强的座椅结构、座套，或者用作在汽车装备中、在鞋部件或卫生/医疗领域中的可固定和可拉伸的纺织平面片材。
下面以使用根据本发明的可热固定的平面片材作为纺织工业中的可固定衬里料为例描述本发明，但不限制一般性的情况。
具体实施方式
示例1
根据众所周知的双点法涂覆单位面积重量为15g/m2的针织物基布(100％聚酰胺)。在此，使用基于丙烯酸酯的下点，现有技术的聚酯聚氨酯粘合剂下点(无填料，无交联剂)和根据本发明的聚氨酯粘合剂下点，其包含封闭的异氰酸酯和细粒的、无定形和亲水性的硅酸。用耐洗的聚酰胺粉末维护(betreut)各个下点。在此针对下点使用粘合剂，所述粘合剂加入常见的助剂，如乳化剂、增稠剂和加工助剂。用作上点的聚酰胺的熔点为118℃，并且MFI值为30(g/10min)(在2.16kg的载荷下于160℃下测定)。
下表1中示出根据本发明的粘合剂下点的组成。
Figure BDA0002435232380000161
表1
在涂覆过程中，总是施加5g的下点粘合剂膏，并且施加8g的散布粉末。以这种方式获得的涂覆的衬里在120℃的温度下固结12秒，并且压力为2.5巴(压力机：KannegiesserEXT 1000 CU)。为了得到基本分离力和洗涤稳定性，使用PES/BW外层织物。为了得到成衣染色结果，使用棉质外层织物。在此在140℃和2.5巴下固结15秒。
结果在下面的表2和3中示出：
表2：
Figure BDA0002435232380000171
表3：
Figure BDA0002435232380000172
在图1中示出涂覆有非本发明的聚氨酯粘合剂下点的针织物的表面。可看到非常粗糙的表面，上面有鼠洞
Figure BDA0002435232380000173
(衬里部分脱落，评分4)。几乎整个双点涂层都转移到外层织物上，即下点在成衣染色处理后的从基底脱离。
在图2中示出涂覆有根据本发明的聚氨酯粘合剂下点的针织物的表面。可看到非常光滑的、平坦的表面，没有鼠洞。整个区域是固定的(评分1)。成衣染色处理后，大部分双点进而下点仍锚固在基底中。仅少量上点聚合物转移到外层织物中。

Claims (16)

1.一种可热固定的平面片材，特别是可在纺织工业中用作可固定的衬里料，所述平面片材具有由纺织材料制成的载体层，在所述载体层上施加粘附料结构，所述粘附料结构包括聚氨酯涂层，该聚氨酯涂层包含聚氨酯混合物，所述聚氨酯混合物具有至少一种聚酯聚氨酯(B1)、至少一种聚醚聚氨酯(B2)以及至少一种聚碳酸酯聚氨酯(B3)，并且其中所述聚氨酯混合物用包括至少一种异氰酸酯的交联剂至少部分地交联，所述异氰酸酯在至少一个异氰酸酯基团上用封闭剂封闭。
2.根据权利要求1所述的可热固定的平面片材，其特征在于，所述聚氨酯混合物通过将所述至少一种聚酯聚氨酯(B1)与所述至少一种聚醚聚氨酯(B2)和所述至少一种聚碳酸酯聚氨酯(B3)混合并且随后用包括异氰酸酯的交联剂至少部分地交联来制造，其中所述异氰酸酯在至少一个异氰酸酯基团上用封闭剂封闭。
3.根据权利要求1或2所述的可热固定的平面片材，其特征在于，所述封闭剂具有低于160℃，例如110至140℃，更优选120至130℃的解封温度。
4.根据前述权利要求中的一项或多项所述的可热固定的平面片材，其特征在于，所述封闭剂是3,5-二甲基吡唑(DMP)。
5.根据前述权利要求中的一项或多项所述的可热固定的平面片材，其特征在于，分别基于聚氨酯(B1)、(B2)和(B3)的总重量，所述聚氨酯混合物具有数量为0.1至20重量％，更优选1至10重量％，尤其2至6重量％的交联剂。
6.根据前述权利要求中的一项或多项所述的可热固定的平面片材，其特征在于，所述聚氨酯混合物包含至少一种异氰酸酯，所述异氰酸酯具有C3-C18烷基，优选C4-C12烷基作为主体。
7.根据前述权利要求中的一项或多项所述的可热固定的平面片材，其特征在于，所述聚氨酯混合物具有0.01至0.5，更优选0.03至0.3，尤其0.1至0.2的交联度。
8.根据前述权利要求中的一项或多项所述的可热固定的平面片材，其特征在于，所述聚氨酯混合物含有硅酸作为填充剂，所述硅酸的平均粒径为2至20μm，更优选3至15μm，特别是7至10μm。
9.根据前述权利要求中的一项或多项所述的可热固定的平面片材，其特征在于，分别为基于所述聚氨酯混合物的总重量，所述聚氨酯混合物中硅酸的数量为0.5至55重量％，更优选1至20重量％，特别是2至8重量％。
10.根据前述权利要求中的一项或多项所述的可热固定的平面片材，其特征在于，所述载体层具有10至40g/m2，更优选10至30g/m2的单位面积重量。
11.根据前述权利要求中的一项或多项所述的可热固定的平面片材，其特征在于，所述粘附料结构构成为两层的粘附料结构，所述粘附料结构包括直接放置在所述平面片材上且包含所述聚氨酯混合物的下层以及设置在所述下层上且包含热熔粘附剂的上层。
12.根据权利要求11所述的可热固定的平面片材，其特征在于，所述聚氨酯混合物和热熔粘附剂构成为双点，其中所述聚氨酯混合物构造为下点图案，而所述热熔粘附剂构造为上点图案。
13.一种用于制造可热固定的平面片材的方法，所述方法包括以下措施：
a.提供载体层；
b.制备聚氨酯混合物，所述聚氨酯混合物包括至少一种聚酯聚氨酯(B1)、至少一种聚醚聚氨酯(B2)和至少一种聚碳酸酯聚氨酯(B3)以及作为交联剂的至少一种异氰酸酯，所述异氰酸酯在至少一个异氰酸酯基团上用封闭剂封闭；
c.在所述载体层的选定的表面区域上施加所述聚氨酯混合物，以形成粘附料结构；以及
d.对由步骤b)获得的所述载体层进行热处理，以使所述聚氨酯混合物至少部分交联，并且同时使所述聚氨酯混合物连接至所述载体层的表面上/与所述载体层的表面连接。
14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，所述热处理在80℃至200℃，更优选地100℃至150℃，特别是120℃至140℃的温度下进行。
15.一种可热固定的平面片材，其利用根据权利要求13或14的方法制造。
16.根据前述权利要求中一项或多项所述的平面片材作为用于固定到外层面料的衬里料的用途，所述外层面料特别是根据EN ISO 9237在200Pa的测试压力下测得具有透气性<100dm3/s*m2的透气性的外层面料。
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