CS232700B1 - Ohebný plošný vrstvený materiál a způsob jeho výroby - Google Patents

Abstract

Jedná se o materiál sestávající z lícové polymerní nebo polymerním pojivém impregnované vláknité vrstvy, kompaktní nebo lehčené laminační mezivrstvy a podkladové vláknité vrstvy, případně rovněž impregnované polymerním pojivém. Podstata vynálezu spočívá v tom, že .laminační mezivrstva zhotovená z elastomerní směsi, zejména na bázi přírodního kaučuku, butadien-styremového kaučuku, butadien-akrylonitrilového kaučuku nebo polyuretanového elastomeru, příp. modifikované další polymerní komponentou, především polyakrylátem, má oba své povrchy vytvořeny tak, že spojení s lícovou polymerní vrstvou i s podkladovou vláknitou vrstvou je realizováno systémem izolovaných vazných bodů, přičemž plochy povrchů laminační mezivrstvy a plochy povrchů obou výše specifikovaných vnějších vrstev mimo tyto vazné hody zůstávájí nespojeny.

Description

Vynález se týká ohebného plošného vrstveného materiálu, který je určen především pro použití v obuvnickém, galanterním a oděvním .průmyslu, popř. i v dalších aplikacích, jako náhrada přírodních usní. Dále se vynález týká též způsobu výroby tohoto plošného vrstveného materiálu.

V současné době je známa celá řada plošných vrstvených materiálů, jejichž podkladová vrstva (většinou textilní] je s lícovou vrstvou spojena prostřednictvím jedné nebo více poilymerných laminačních mezi vrstev, kompaktních nebo lehčených. Z hlediska nároků .laminačních technologií a v poslední době i z hlediska možnosti ovlivnění výsledných fyzikálněmechanických vlastností příslušných plošných vrstvených materiálů v širokých rozmezích se jeví jako výhodné aplikovat laminační mezivrstvu, resp. mezivrstvy, v tekutém nebo pototekutém stavu.

Jsou např. známy plošné vrstvené materiály, při jejichž výrobě Se laminační mezivrstvy aplikují ve formě roztoků polymerů v organických rozpouštědlech. Podstatnou nevýhodou těchto postupů je však skutečnost, že agresivní účinky používaných rozpouštědel jsou často příčinou vzniku různých defektů lícových vrstech. V důsledku velké smáčivosti podkladových textilních vrstev roztoky polymerů dochází navíc v řadě případů k nadměrnému prostoupení textilního útvaru roztokem, a tím i k nežádoucími ztužení výrobku. Dalšími nevýhodami těchto postupů jsou potom z ekologického hlediska vznik škodlivého pracovního prostředí a z ekonomického hlediska ztráty drahých rozpouštědel při sušení.

Většina z těchto nedostatků je odstraněna u plošných vrstvených materiálů, při jejichž výrobě se laminační .mezivrstvy aplikují v podobě vodných disperzí polymerů, především pak disperzí na bázi polyuretanů nebo poilyakrylátů.

Nevýhody těchto postupů spočívají ve faktu, že k fixaci a, stabilizaci adhezívní laminační mezivrstvy je nutné úplné odpaření voidiné fáze disperze a síťovací reakce polymerní fáze při teplotách 120 až 160 °C. Je totiž zcela zřejmé, že< tyto operace podstatně zvyšují časovou i energetickou náročnost celého výrobního cyklu. Jestliže navíc v průběhu výrobního procesu dojde k odsepaiFovámí jednotlivých vrstev vlivem rozdílných tahů v pásech laminovaných substrátů nebo vlivem srážení textilní podložky ještě před odpařením vodné fáze z disperze laminační mezivrstvy, spoj již nelze obnovit v plné kvalitě ani dodatečnou laminací (stlačením). Příslušná část vyráběného materiálu je tak vzniklými defekty prakticky zcela znehodnocena.

Výše popsané nedostatky lze do značné míry eliminovat aplikováním laminační mezivrstvy ve formě termosenzitivní vodné disperze, jejíž strukturu je možno v průběhu výrobního cyklu stabilizovat termekoagulací.

Z této skupiny postupů však byla dosud popsána pouze výroba plošného vrstveného materiálu, jehož lícová polymerní vrstva je s podkladovou textilní vrstvou spojena prostřednictvím lehčelné laminační mezivrstvy, která má tloušťku 0,1 až 1,0 mm . a je vytvořena z polyakrylátů a/nebo jejich kopolymerů buď isamosíťujících, nebo ve směsi s pomocným síťovacím činidlem na bázi melaminřormaldehydové pryskyřice. Pěna pro lehčenou laminační mezivrstvu je připravena mechalnickým napěněním polyakry.látové disperze, obsahující termosenzitivní koagulant na bázi organopolysiloKanů nebo polyvinyléterů, zahuštovadlo, případně i plnivo a sítovací činidlo. Po nanesení této pěny na jednu z obou vnějších vrstev se před nebo po uložení druhé z laminovaných vrstev struktura lehčené laminační mezivrstvy fixuje koagulací pěny při teplotě 40 až 90 °C. PO koagulaci pak ihned následuje oddělení viodné fáze sušením za současného síťování lehčené mezivrstvy při teplotě 90 až 170 °C. Takto získané materiály mají velmi pravidelnou a jemnou strukturu lehčené mezivrstvy, a v důsledku toho potom i velmi dobré organoleptické vlastnosti. Jejich určitou nevýhodou je však poměrně malá Variabilita fyzlkálněmechanických vlastností daná vyřešením konstrukce laminační mezivrstvy pouze z jednoho typu polymer.ního materiálu (polyakrylátů), navíc pouze jako lehčeného útvaru. Z této jednostrannosti stávajícího řešení potom vyplývají také některé další nedostatky — jako je např. v některých aplikacích malá soudržnost vnějších vrstev s vrstvou laminační.

K odstranění, resp. zmírnění nedostatků doposud známých řešení přispívá ohebný plošný vrstvený materiál podle vynálezu. Jedná se o materiál Sestávající z lícové vrstvy, kterou je homogenní nebo porézní polymerní vrstva nebo polymerním pojivém impregnovaná nebo nánosovaná vláknitá vrsitvia, kompaktní nebo lehčené laminační: mezivrstvy a podkladové vláknité vrstvy, případně rovlněž impregnované polymerním pojivém. Podstata vynálezu spočívá v tom, že laminační mezivrstva, zhotovená z elastomerní směsi, zejména na bázi přírodního kaučuku, butadlen-styrenového kaučuku, butadien-aikrylonitrilovéha kaučuku nebo polyuretanového elastomeru, případně modifikované další polymerní komponentou, především polyakrylátem, má oba své povrchy vytvořeny tak, že spojení s lícovou vrstvou, tvořenlou zejiména materiálem na bázi termoplastického polyuretanu, polyvinylchloridu a/nebo polyakrylátů, na straně jedné i spojení s podkladovou vláknitou vrstvou n)a straně druhé je realizováno systémem izolovaných vazných bodů, přičemž plochy .povrchů laminační mezivrstvy a plochy povr232700 chů obou výše specifikovaných vnějších vrstev mimo tyto vazné body zůstávají nespojeny.

Hlavní výhodou plošného vrstveného materiálu podle vynálezu je ve srovnání s doposud známými obdobnými typy plošných útvarů skutečnost, že spojení laminační mezivrstvy s oběmi vnějšími vrstvami, realizované systémem izolovaných vazných bodů, dává materiálu při vysoké soudržnosti vrstev velmi dobré výsledné mechanické vlastnosti, především pak velmi dobrou ohebnost. Další podstatná výhoda pak spočívá v tom, že použitím různých elastamerních směsí, případně i s přídavkem vhodných modifikačních polymerů, -lze připravit laminační mezivrstvy, tedy i celé plošné vrstvené útvary s širokou škálou hodnot fyzikůlněmechia>nlckých vlastností, tedy i s širokým aplikačním záběrem, zejména v oblasti obuvnického-, galanteirního a oděvního průmyslu.

Podstata způsobu výroby -ohebného plošného vrstveného materiálu podle vynálezu spočívá v tom, ž-e se na předběžně připravenou, případně na 25 až 60 °C předehřátou lícovou v-rstvu nebo na případně na 25 až b0 stupňů Celsia předehřátou podkladovou vláknitou vrstvu nanese· v -podobě te-rmosenzibilního, případně mechanicky napěněného latexu elastomerní směs laminační mezivrstvy a do tohoto nánosu se zalamiimuje druhá z obou vnějších vrstev vrstveného materiálu. Po uvolnění lamin-ačního tlaku se struktura laminační -mezivrstvy stabilizuje termokoaigulací při teplotě 30 až 90 °C a fixuje uásled-ným sušením a síťovací reakcí při teplotě 90 až 160 °C, s výhodou pak 110 -až 140 °C.

Latex -lamiinační mezivrstvy obsahuje s latex přírodního kaučuku (o -obsahu sušiny % hmotnosti) voda diispergáitor (n'a bázi soli naft-aleosulioimové kyseliny) kolotidní síra urychlovač (dietyldithiokarbaman zinečn-atý) zahušťovadl-o- na bázi polyakrylátu terimosenzibiln-í koagulant-chlorid amonný (10% roztok)

Do t-o-hoto nánosu se zalamlnujo podkladová netkaná vláknitá vrstva impregnovaná polyuretanem. Po uvolnění laminačn-ího tlaku se struktura lamlnlační mezivrstvy stabilizuje termokoaigulací při teplotě 80 °C a fixuje -následným sušením a vulkanizaci při teplotě 110 až 120 °C. Získaný plošný vícevrstvý materiál má velmi dobrou ohebnost, soudržnost vrstev 800 až 1200 Nm^-1 a propustnost pro vodní páry 3—4 míg.cm^-1.

. h^_1. Je vhodný především pro použití v obuvnickém průmyslu.

Materiál obdobných vlastností je- možné vedle popsaného reverzního postupu připravýbodou vedle . 55 až 99 %' hmotnosti elastomerní složky, včetně případné další modifikační polymerní komponenty, přísad vulkahizačního systému, zejména na bázi síry, reaktivních pryskyřic nebo' peroxidů, dalších pomocných prostředků, především aktivátorů, retardérů, pigmentů a stabilizátorů, a případných pomocných síúovadel pro polymerní systémy elastomer — modifiklační polymer, 0,01 až 20 % hmotnosti termosenzibilního koagulantu, zejména na bázi polyalkohoilů, po-lyéterů, polysiloxanů, -amonných solí, solí substituované inaf-talensulfonové kyseliny, fluomkřeimičitamů nebo, tripsinu.

Hlavní výhodou způsobu výroby podle vynálezu je to, že termokcagulucí latexové směsi laminační mezivrstvy až po uvolnění laminaěního tlaku vzniká již zmíněné spojení mezivrstvy s vnějšími vrstvami systémem izolovaných vazných bodů, které -má vedle výše· popsaných velmi dobrých vlivů na výsledné vlastnosti pl-oěného vrstveného materiálu také velmi dohrou počáteční soudržnost, čímž vlastně již bezprostředně po laminaci brání jakémukoliv vzájemnému posunutí jednotlivých vrstev materiálu v průběhu následných -operací výrobního postupu,

K bližšímu objasnění podstaty vynálezu slouží následující příklady:

Příklad 1

Na rub lícové vrstvy plošného materiálu, tvořené mikroporézní polyuretanovou vrstvou s výztužnou tkaninou, se nanese v množství 80 g/m² latexová směs laminační mezivrstvy o složení:

100 hmota, dílů 20 hmota, dílů

0,7 hmota, dílu 0,5 hmota, dílu 0,7 hmota, dílu 0,8 hmota, dílu 2 hmota, díly vit též postupem klasickým — tzn. nanášením výše specifikované latexové směsi laminační mezivrstvy na netkanou vláknitou vrstvu impregnovanou polyuretanem a následnou laminaci lícové -mikroporézní polyuretanové vrstvy s výztužnou tkaninou. Podmínky stabilizace -a vulkanizace jsou totožné jako při reverzním postupu.

Příklad 2

Na separačn-í podložce se předběžně připraví homogenní lícová vrstva o plošné hmotnosti 50 g/m² nanesením roztoku nebo vodné disperze polyuretanu a následným vysušením. Na tuto lícovou vrstvu se potom v množství 50 g/m² nanese latexová směs laminační mezivrstvy, mechanicky napěněná na objíemlovqu hmotnost 400 kg/m³. Tato latexová směs se připraví v rychloběžné míchačce podle následující receptury:

butadien-akrylonitrilový latex (obsah sušiny 50 %j modifikační polyakrylátová disperze (butyl—akrylát—styren) o obsahu sušiny 40 hmot. %!

nieiomogemmí stabilizátor (etoxylovaný mastný alkohol) kololdní síra urychlovač (zinečnatá sůl merkaptobenzthiazolu) zJahuštovadlio na bázi polyakrylátu termosenzibilní koagulant-polyéterpolyformal (50% roztok)

Do nánosu latexové směsi se potom zalaminuje tkanina nebo úplet o plošné hmotnosti 80 aiž 120 g/m². Po uvolnění laminačního tlaku se struktura laminační mezivrstvy stabilizuje termokoagulací při teplotě 60 stupňů Celsia a fixuje následným sušením a vulkán¹'žací při teplotě 120 až 130 °C. Získaný materiál, který se po vychladnutí separuje z podložky, je vhodný především pro oděvní aplikace.

Příklad 3

Na separační podložce (sítu) se předběžlatox přírodního kaučuku (o obsahu sušiny 60 % hmotnosti) modifikační polyakrylátová disperze (o obsahu sušiny 40 % hmotnosti) pomocné síťovací činidlo na bázi vodného roztoku melaminformaldehyd. kondenzátu (60 %) antioxidant (ina bázi subst. aromát, aminů) zahušťovadlo na bázi polyakrylátu termoisenzibilní koagulanit ina bázi soli substituované kyseliny naftalensulfonové

Do nánosu latexové směsi se potom zalaminuje impregnovaná (pepř. i neimpregnované) tetxilie. Po uvolnění laminaěního tlaku se struktura laminační mezivrstvy stabilizuje tenmokoiagulací při. teplotě 70 °C a fixuje následným sušením a síťovací reakcí při teplotě 130 až 140 °C. Materiál získaný po separaci z podložky a povrchové úpravě má minimální soudržnost vrstev 700 Nm^-1 a je vhodný především pro obuvnické a gaianterní aplikace.

hmoto, dílů hmoto, dílů hmoto, díl hmotn. díly

1,5 hmotn. dílu 0,7 hmotn. dílu hmotn. díly ně připraví chemických lehčením nebo koagulací mikroporézní lícová vrstva z reaktivního polyuretanu o plošné hmotnosti 200 g/m². Po vysušení se na tuto mikroporézní vrstvu nanese v množství 80 g/m² mechanicky napěněná latexová směs laminační mezivrstvy o objemové hmotnosti 700 kg/ /m³. Tato latexová směs se připraví v rychloběžné míchačce podle následující receptury:

hmotn,. dílů hmoto, dílů hmotn. díly 1 hmotn. díl hmotn. díl hmotn. díly

P ř í k 1 ad 4

Na rubovou stranu sícové vrstvy, připravené nanášením polyakrylátové nebo polyuretanové pěny do počešu tkaniny a následným vysušením, s,e nanese 90 g/m² latexové směsi laminační mezivrstvy o složení:

latex přírodního kaučuku (o obsahu sušiny 60 % hmotnosti) butadien-akrylonitrilový latex (o obsahu sušiny 40 % hmotnosti) koloidní síra urychlovač (zinečnatá sůl merkaptobeiniathiazolu) antioxidanit (na bázi substituovaných aromat. aminů) zahušťovaidlo na bázi polyakrylátu teumoeenzibllní koagulant (směsný kopolymer propylenoxidu a etylenoxidu o obsahu 10 % etylenoxidu)

Do nánosu latexové směsi se potom zalaminuje tkanina s hustým pačesem nebo umělá kožešina tak, aby vlas vytvořil rubovou stranu vrstveného materiálu. Po uvolnění laminačního tlaku se struktura laminační mezivrstvy stabilizuje termokioagula-

Claims (4)

1. pRedmět

   1. Ohebný plošný vrstvený materiál, sestávající z homogenní nebo porézní polymeriní, případně polymerním pojivém impregnované nebo nánosované vláknité, lícové vrstvy, kompaktní nebo lehčené laminační mezivrstvy a podkladové vláknité vrstvy, případně rovněž impregnované polymerním pojivém, vyznačený tím, že laminační mezivrstva, zhotovená z elastomerní směsi, zejména na bázi přírodního kaučuku, butadieen-styrenového kaučuku, butadien-akryloinitrilového kaučuku nebo polyuretanového elastome.ru, případně modifikované další polymerní komponentou, především pólyakrylátem, má oblá své povrchy vytvořeny tak, že spojení s lícovou vrstvou, tvořenou zejména materiálem na bázi termoplastického polyuretanu, polyvinylchloridu a/inebo poilyaikrylátu, na straně jedné i spojení s podkladovou vláknitou vrstvou nla straně druhé je realizováno systémom izolovaných vazných bodů, přičemž plochy povrchů laminační mezivrstvy a plochy povrchů obou výše specifikovaných vnějších vrstev mimo tyto vazné body zůstávají nespojeny.
2. 2. Ohebný plošný vrstvený materiál podle bodu 1, vyznačený tím, že obsah modifikační polymerní komponenty ve směsi laminační mezivrstvy činí 1 až 45 % hmotnosti obsahu její základní elastomerní složky.
3. 3. Způsob výroby ohebného plošného vrst70 hmotn. dílů

   30 hmotn. dílů 2 hmot. díly

   1,5 hmotn. dílu

   1 hmotn. díl 0,5 hmotn. dílu

   10 hmotn. dílů cí při teplotě 80 °C a fixuje následným sušením a vulkanizaeí při teplotě 110 °C. Získaný materiál je vhodný pro oděvní aplikace nebo jako obuvnický materiál pro holeňové části zimní obuvi.

   L Y N A L E Z U věrného materiálu podle bodu 1, vyznačený tím, že se ina předběžně připravenou, případně na 25 až 60 °C předehřátou lícovou vrstvu nebo na případně na 25 až 60 °C předehřátou podkladovou vláknitou vrstvu nanese v podobě termosenzibilnlho, případně mechanicky napěněného latexu elastomerní směs laminační mezivrstvy, do tohoto nánosu se zalaiminiuje druhá z obou vnějších vrstev vrstveného materiálu, po uvolnění laminačního tlaku se struktura laminační mezivrstvy stabilizuje termokoagulaicí při teplotě 30 .až 90 °C a fixuje následným sušením a síťovaní reakcí při teplotě 90 až 160 stupňů Celsia, s výhodou 110 až 140 ^SC.
4. 4. Způsob podle bodu 3, vyznačený tím, že latex laminační mezivrstvy obsahuje vedle 55 alž 99 % hmotnosti elastomerní složky, včetně případné další modififcačiní polymerní komponenty, přísad vulkanizačního systému, zejména na bázi síry, reaktivních pryskyřic nebo peroxidů, dalších pomocných prostředků, především aktivátorů, retardérů, pigmentů a stabilizátorů, případných pomocných síťovadel pro polymerní systémy eliastomer — modifikační polymer, 0,01 aiž 20 % hmotnosti termoseinzihilního koagulantu, zejména na bázi polyalkoholů, polyéterů, polysiloxanů, amonných solí, solí substituované inafitialeinsulfoniové kyseliny, fluorokřemičltanů nebo trypsinu.