ES2221208T3 - Hoja similar al cuerpo y su procedimiento de fabricacion. - Google Patents
Hoja similar al cuerpo y su procedimiento de fabricacion.Info
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Abstract
SE PRESENTA UN MATERIAL LAMINAR TIPO CUERO QUE TIENE UN MATERIAL BASE (I) QUE COMPRENDE UN TEJIDO NO TEJIDO (A) CONSTITUIDO POR MANOJOS DE FIBRAS ULTRAFINAS QUE TIENEN UNA SOLA FINURA NO SUPERIOR A 0,2 DE, UN ELASTOMERO DE ALTO PESO MOLECULAR (B) Y UN ELASTOMERO DE ALTO PESO MOLECULAR (C), FORMANDOSE UNA CAPA SUPERFICIAL GRANUDA (II) QUE COMPRENDE UNA CAPA POROSA SUPERFICIAL CONSTITUIDA POR UN ELASTOMERO DE ALTO PESO MOLECULAR (C) (D) Y UNA CAPA DE ACABADO SUPERFICIAL (E) SOBRE EL MATERIAL BASE (I), CARACTERIZANDOSE EL MATERIAL LAMINAR TIPO CUERO PORQUE LA DENSIDAD APARENTE DEL MATERIAL BASE (I), LA RELACION EN PESO ENTRE EL TEJIDO NO TEJIDO (A) Y EL ELASTOMERO DE ALTO PESO MOLECULAR (B) Y EL ELASTOMERO DE ALTO PESO MOLECULAR (C) DEL MATERIAL BASE (1), EL GROSOR DE LA CAPA SUPERFICIAL GRANUDA (II) Y LAS RELACIONES DE CARGA ALARGAMIENTO DE ( SI 20)/CARGA DE ALARGAMIENTO DE 5% ( SI 5) EN LA DIRECCION LONGITUDINAL Y EN LA DIRECCION TRANSVERSAL DEL MATERIAL LAMINAR TIPO CUERO SATISFACEN SUS PROPIAS GAMAS ESPECIFICAS.
Description
Hoja similar al cuero y su procedimiento de
fabricación.
La presente invención se refiere a materiales de
lámina similares al cuero de espesor fino, ricos en suavidad, que
tienen elasticidad al impacto baja y resistencia alta, y que tienen
un parecido al cuero de canguro, y a un método para producir el
mismo. Más particularmente, la presente invención se refiere a
materiales de lámina similares al cuero que tienen una resistencia
al pelado alta entre capas, una permeabilidad al aire y una
permeabilidad a la humedad excelentes, y que tienen un diseño
similar al canguro, y a un método para producir el mismo.
Hasta ahora, se han hecho varias propuestas para
materiales de lámina similares al cuero que tienen suavidad como
cueros naturales. Por ejemplo, la Publicación de Patente Japonesa Nº
63-55 18 ha propuesto los siguientes procesos: una
tela no tejida enredada que comprende fibras ultrafinas que tienen
una finura individual no mayor que 1 de se impregna con una resina
de poliuretano, entonces la tela no tejida se somete a coagulación
de tipo húmedo para obtener un material de base, en el material de
base está laminada una película preparada aplicando una resina de
poliuretano en un papel de liberación, o en el material de base se
aplica una solución de poliuretano, la tela no tejida revestida con
resina de poliuretano resultante se somete de nuevo a un tratamiento
de coagulación de tipo húmedo, y posteriormente se aplica un
material de revestimiento coloreado a base de resina de poliuretano
por un rodillo de fotograbado; o una tela no tejida enredada que
comprende fibras de múltiples componentes de tipo de islas en el mar
se impregna con una resina de poliuretano, la tela no tejida
impregnada con resina de poliuretano resultante se somete a un
tratamiento de coagulación de tipo húmedo, posteriormente un
componente de fibra de múltiples componentes se disuelve por un
disolvente o similar para retirar el componente para convertir las
fibras en haces de fibras ultrafinas que tienen una finura
individual no mayor que 0,2 de, y entonces el procesamiento de
acabado de superficie mencionado anteriormente se aplica en el
material de base que comprende los haces de fibras ultrafinas.
Por ejemplo la Publicación de Patente No
Examinada Japonesa Nº 62-6437 1, o Nº
06-192966 ha propuesto un material de lámina similar
al cuero que tiene una capa de revestimiento poroso. Además, por
ejemplo, la Publicación de Patente No Examinada Japonesa Nº
06-330474 ha propuesto un material de lámina similar
al cuero que tiene una permeabilidad a la humedad para poros
continuos en la capa de revestimiento de superficie. Y para una
sensación de cuerpo mejorada (rigidez) de un material de lámina
similar a que comprende una tela no tejida y elastómeros de peso de
alto peso molecular. Por ejemplo, la Publicación de Patente No
Examinada Japonesa Nº 08-081886 ha propuesto una
relación en peso específica de la tela no tejida al elastómero de
alto peso molecular y por ejemplo la Publicación de Patente No
Examinada Japonesa Nº 06-330474 ha propuesto el
siguiente proceso: la tela no tejida está impregnada con un primer
elastómero de alto peso molecular, comprimido y aplastado,
inmediatamente después de la operación, antes de la recuperación de
la compresión, la tela no tejida está impregnada con un segundo
elastómero de peso molecular alto, comprimido y aplastado y son
coagulados el primero y el segundo elastómero de peso molecular. Los
materiales de lámina similares al cuero obtenidos por estos procesos
tienen propiedades próximas a cueros naturales en suavidad. Sin
embargo, no se ha obtenido todavía un material de lámina similar al
cuero que tenga suavidad, sensación de cuerpo (rigidez) y
elasticidad baja similar al cuero al mismo tiempo, y que tenga
adicionalmente buena permeabilidad al aire y permeabilidad a la
humedad.
Adicionalmente, como un cuero sintético que es
suave y tiene sensación de cuerpo (rigidez), la Publicación de
Patente No Examinada Japonesa Nº 4-185777 ha
propuesto un material de lámina que está preparado utilizando una
tela no tejida de alta densidad y en la que la cantidad de la resina
impregnada es controlada a un nivel bajo. Sin embargo, el material
de lámina propuesto es corto en sensación de suavidad de la
superficie, insuficiente en una resistencia al pelado entre las
capas como para un material para zapatos que se utiliza bajo
condiciones severas, y también pobre en permeabilidad al aire y
permeabilidad a la humedad.
El objeto de la presente invención es
proporcionar materiales de lámina similares al cuero de espesor
fino, ricos en suavidad, que tienen baja elasticidad al impacto, y
alta resistencia, y que tienen un diseño similar a un canguro; más
particularmente los materiales de lámina similares al cuero que
tienen una alta resistencia al pelado entre capas, excelente en
permeabilidad al aire y permeabilidad a la humedad, y que tienen un
diseño similar a un canguro, y para proporcionar un método para
producir el mismo.
Los inventores de la presente invención han
llevado a cabo investigaciones extensivas para conseguir los objetos
mencionados anteriormente encontrando un material de lámina similar
al cuero que tiene un material de base (I) que comprende una tela no
tejida (A) constituida por haces de fibras ultrafinas que tienen una
finura individual no mayor que 0,2 de, un elastómero de alto peso
molecular (B) y un elastómero de alto peso molecular (C), y en el
que una capa de superficie graneada (II) que comprende una capa
porosa de superficie (D) constituida por un elastómero de alto peso
molecular (C) y una capa de acabado de superficie (E) está formada
en al menos un lado de las superficies del material de base (I),
donde el material de lámina similar al cuero se caracteriza
porque
(1) la densidad aparente del material de base (I)
es 0,37 a 0,65 g/cm^{3},
(2) la relación en peso de la tela no tejida (A)
con respecto al elastómero de alto peso molecular (B) y el
elastómero de alto peso molecular (C) en el material de base (I) es
de 45:55 a 69:31,
(3) el espesor de la capa de superficie graneada
(II) es de 0,01 a 0,18 mm, y
(4) las relaciones de carga de alargamiento de
20% (\sigma 20)/carga de alargamiento de 5% (\sigma 5) en la
dirección longitudinal y la dirección transversal del material de
lámina similar al cuero son cada una no menores que 5 y no mayores
que 20, y adicionalmente por encontrar un método para producir el
mismo.
Después de esto, la presente invención se
explicará en detalle.
Un material de lámina similar al cuero utilizado
en la presente invención tiene un material de base (I) que comprende
una tela no tejida (A) constituida con haces de fibras ultrafinas
que tienen finura individual no mayor que 0,2 de, un elastómero de
alto peso molecular (B) y el elastómero de alto peso molecular (C),
y una capa de superficie graneada (II) que comprende una capa porosa
de superficie (D) constituida de elastómero de alto peso molecular
(C) y una capa de acabado de superficie (E) se forma en al menos un
lado de las superficies del material de base (I).
La tela no tejida (A), que constituye el material
de base (I) del material de lámina similar al cuero, comprende haces
de fibras ultrafinas que tienen finura individual no mayor que 0,2
de. Ejemplos de un polímero de alto peso molecular que forma las
fibras ultrafinas incluye poliamidas tales como nylon 6, nylon 66 y
nylon 12, y poliésteres tales como tereftalato de polietileno y
tereftalato de polibutileno. La finura individual de las fibras
ultrafinas es no mayor que 0,2 de, preferentemente no mayor que 0,1
de, especialmente preferentemente 0,0001 a 0,05 de. La finura
individual utilizada aquí puede ser una finura individual por
término medio. Las fibras ultrafinas deben utilizarse en la forma de
haces, y un haz contiene preferentemente 10 a 5000 fibras
ultrafinas, además preferentemente 100 a 2000.
Ejemplos del elastómero de alto peso molecular
(B) incluyen un elastómero de poliuretano, elastómero de poliurea,
elastómero de poliurea poliuretano, resina de ácido poliacrílico,
elastómero de butadieno acrilonitrilo, elastómeros de butadieno
estireno y similares. Entre ellos están preferentemente elastómeros
de grupo poliuretano tales como un elastómero de poliuretano,
elastómero de poliurea y elastómero de poliurea poliuretano. Estos
elastómeros poliuretano son obtenidos por reacción de un tipo, o dos
o más tipos de glicoles poliméricos seleccionados de glicoles
poliéteres, glicoles de poliéster, glicoles de éter poliéster,
glicoles de policaprolactona, glicoles de policarbonato y similares
que tienen peso molecular por término medio de 500 a 4000 con un
diisocianato orgánico tal como diisocianato de
4,4'-difenilmetano, xilileno diisocianato, tolileno
diisocianato, diciclohexilmetano diisocianato e isoforona
diisocianato, y una cadena más extendida seleccionada de glicoles
moleculares bajos, diaminas, derivados de hidracina tales como
hidracina, hidrácidos de ácido orgánico e hidrácidos de ácido amino,
y similares. El módulo de alargamiento 100% del elastómero de peso
molecular alto (B) es preferentemente 40 a 300 kg/cm^{2}. Cuando
el módulo de alargamiento 100% es menor de 40 kg/cm^{2}, el
material de lámina similar al cuero obtenido es rico en suavidad,
pero es pobre en resistencia al calor, resistencia al disolvente y
similares, y por otro lado, cuando el módulo de alargamiento 100%
excede 300 kg/cm^{2}, el material de lámina similar al cuero
obtenido tiene un tacto duro, y de ahí que estos casos no sean
preferidos. El ajuste del módulo de alargamiento 100% del elastómero
de alto peso molecular (B) dentro del intervalo preferible puede
alcanzarse fácilmente, por ejemplo, ajustando las cantidades de
diisocianato orgánico y la cadena más extensa en el polímero cuando
se utiliza un elastómero de poliuretano como el elastómero de alto
peso molecular (B).
La impregnación del elastómero de alto peso
molecular (B) dentro de una tela no tejida se realiza generalmente
utilizando una solución o dispersión (incluyendo emulsión acuosa)
del elastómero de alto peso molecular (B) en un disolvente orgánico.
Aquí, como la solución que contiene un disolvente para el elastómero
de alto peso molecular (B), es preferible utilizar una solución que
comprende un disolvente bueno para el elastómero de alto peso
molecular (B) tal como dimetilformamida, dietilformamida,
dimetilacetamida, o tetrahidrofurano, o una solución preparada
añadiendo agua, un alcohol, metil etil cetona o similares a dicha
solución o similar. La solución que contiene un disolvente para el
elastómero de alto peso molecular (B) contiene un disolvente para el
elastómero de alto peso molecular (B) preferentemente, al menos 50%
o más, más preferentemente 70% o más, puesto que una parte del
elastómero de alto peso molecular mencionado anteriormente (B) debe
disolverse o hincharse. La concentración del elastómero de alto peso
molecular (B) que debe impregnarse es 5 a 25%, preferentemente
10-20%, especialmente preferentemente 12 a 18%.
El elastómero de alto peso molecular (C) puede
ser un elastómero similar al elastómero de alto peso molecular
mencionado anteriormente (B), pero el módulo de alargamiento 100%
del elastómero de alto peso molecular (C) es preferentemente
40-150 kg/cm^{2}. Cuando es menor de 40
kg/cm^{2}, el material de lámina similar al cuero obtenido es rico
en suavidad, pero es pobre en resistencia a la abrasión, resistencia
térmica, resistencia al disolvente y similares, y por otro lado,
cuando excede 150 kg/cm^{2}, el material de lámina similar al
cuero obtenido tiene un tacto duro, y es pobre en las propiedades
tales como resistencia a la flexión, dureza a baja temperatura y
similar, y de ahí que no sean preferidos estos casos.
El elastómero de alto peso molecular (C) se
utiliza como la capa porosa de superficie (D) además se utiliza como
un componente de constitución del material de base (I). Es decir, el
elastómero de alto peso molecular (C) se aplica en al menos un lado
de las superficies de la tela no tejida (A), que se ha impregnado
con el elastómero de alto peso molecular (B) como la capa porosa de
superficie (D), y posteriormente el elastómero de alto peso
molecular (C) se hace para impregnar dentro de la tela no tejida (A)
impregnada con el elastómero de alto peso molecular (B) de manera
que la relación en peso de la tela no tejida (A) con respecto al
elastómero de alto peso molecular (B) y el elastómero de alto peso
molecular (C) oscila desde 45:55 a 69:31. Aquí, el peso de la tela
no tejida (A) es el peso después del tratamiento para convertir las
fibras que constituyen dentro fibras ultrafinas. Cuando el contenido
total del elastómero de alto peso molecular (B) y el elastómero de
alto peso molecular (C) es menor de 31%, la cantidad absoluta de los
elastómeros moleculares altos en la tela no tejida (A) es demasiado
pequeña, y la elasticidad es baja, pero el efecto de refuerzo en la
tela no tejida (A) por los elastómeros moleculares es pequeño, y de
ahí la resistencia es insuficiente para el uso bajo condiciones
severas como en zapatos o similares, y se producen problemas tales
como deformación o similares. Por otro lado, cuando esa relación
excede 55%, la elasticidad es desfavorablemente demasiado alta. La
impregnación del elastómero de alto peso molecular (C) dentro de la
tela no tejida (A) impregnada con el elastómero de alto peso
molecular (B) puede aumentar la resistencia al pelado entre el
material de base (I) y la capa de superficie graneada (II), y puede
aumentar la resistencia al pelado preferentemente por encima
de
2,5 kg/cm.
2,5 kg/cm.
La densidad aparente del material de base (I) es
preferentemente 0,37 a 0,65 g/cm^{3}, especialmente
preferentemente 0,39 a 0,60 g/cm^{3}.
Como se menciona anteriormente, la capa porosa de
superficie (D) está formada en al menos un lado de las superficies
del material de base (I), y la capa porosa de superficie (D) es una
capa porosa que comprende el elastómero de alto peso molecular
mencionado anteriormente (C). Una capa de acabado (E) se forma
adicionalmente en la superficie de la capa porosa (D), y es
importante que la capa de acabado (E) está constituida con un
elastómero de alto peso molecular que puede mantener la calidad de
apariencia, durabilidad resistencia a la abrasión, resistencia a la
intemperie, solidez del color, y similares. Concretamente, los
ejemplos de la capa de acabado (E) pueden incluir un polímero de
poliuretano, resina de ácido poliamino, resina de poliamida, resina
de ácido poliacrílico y similares. Es preferible que la capa de
acabado de superficie (E) es 5 a 100 \mum de espesor cuando el
módulo de alargamiento 100% del polímero que es aplicado para
formación está en el intervalo de 60-150
kg/cm^{2}, y la capa de acabado de superficie (E) es 3 a 30
\mum de espesor cuando el módulo de alargamiento 100% está en el
intervalo de 150 a 300 kg/cm^{2}. Estas capa porosa de superficie
(D) y capa de acabado de superficie (E) son referidas totalmente
como la capa de superficie graneada (II). El espesor de la capa de
superficie graneada (II) es 0,01 a 0,18 mm, preferentemente 0,05 a
0,15 mm. La capa de superficie graneada (II) tiene preferentemente
poros finos, y es preferible que la capa de superficie graneada
tenga poros finos de 0,5 a 40 \mum de diámetro al menos 50
poros/cm^{2} en la superficie.
El material de lámina similar al cuero de la
presente invención es excelente en permeabilidad a la humedad y
permeabilidad al aire, y es preferible que la permeabilidad a la
humedad es al menos 5 mg/cm^{2} \cdot hr. y la permeabilidad al
aire es al menos 0,5 litros/cm^{2} \cdot hr. Además, las
relaciones de carga de alargamiento de 20% (\sigma 20) carga de
alargamiento de 5% (\sigma 5) en la dirección longitudinal y la
dirección transversal del material de lámina similar al cuero de la
presente invención debe cada uno no menor de 5 ni más de 20. Cuando
la relación es menor de 5, el material de lámina similar al cuero es
pobre en suavidad, y es fácilmente extensible. Por otro lado, cuanto
más alto es el límite superior, más preferible es el material de
lámina similar a cuero; sin embargo, es difícil exceder 20 desde el
nivel técnico presente. Cuando la relación está controlada en este
intervalo específico, el material de lámina similar a cuero obtenido
es suave al tacto, e incluso con fuerza de deformación grande
aplicada, el material de lámina similar al cuero no se extiende
demasiado y tiene una cierta condición de limitación de
alargamiento.
Un material de lámina similar al cuero de la
presente invención que tiene un material de base (I) que comprende
una tela no tejida (A) constituida con haces de fibras ultrafinas
que tienen finura individual no mayor que 0,2 de, un elastómero de
alto peso molecular (B) y un elastómero de alto peso molecular (C),
y en el que la capa de superficie graneada (II) que comprende una
capa porosa de superficie (D) constituida por un elastómero de alto
peso molecular (C) y una capa de acabado de superficie (E) se forma
en al menos un lado de las superficies del material de base, puede
producirse como sigue:
(5) para producir el material de base (I), se
impregna una tela no tejida (a) constituida con fibras convertibles
en haces de fibras ultrafinas con una solución del elastómero de
alto peso molecular (B), la tela no tejida (a) está comprimida hasta
el espesor de 95% o menos de su espesor original para ser aplastada,
sucesivamente se aplica una solución del elastómero de alto peso
molecular (C) en la tela no tejida (a) antes de la obtención
recuperada de la compresión haciendo permear una parte de esta
solución dentro de la tela no tejida (a), posteriormente el
elastómero de alto peso molecular (B) y el elastómero de alto peso
molecular (C) en la tela no tejida (a) se hace para coagular en un
estado de este tipo que están substancialmente libres de contacto
con las fibras convertibles en haces de fibras ultrafinas que
constituyen la tela no tejida (a) y la tela no tejida tratada (a) es
sometida a un proceso de eliminación de disolvente y a un proceso de
secado;
(6) la capa porosa de superficie (D) constituida
de elastómero de alto peso molecular (C) está formada en al menos un
lado de las superficies del material de base (I), posteriormente, la
tela no tejida (a) es tratada para convertir las fibras que se
constituyen dentro de las fibras ultrafinas, y la tela no tejida
resultante es presionada a una temperatura en el intervalo desde la
temperatura de reblandecimiento menor 100ºC a la temperatura de
reblandecimiento menos 10ºC que satisface al mismo tiempo para el
elastómero de alto peso molecular (B) y el elastómero de alto peso
molecular (C) para reducir su espesor en 60-95% del
espesor original antes o después de la formación de una capa de
acabado (E) adicionalmente sobre la superficie; y
(7) el material de lámina similar al cuero que
comprende el material de base (I) y la capa de superficie graneada
(II) se somete a un procesamiento de caucho de manera que las
relaciones de carga de alargamiento de 20% (\sigma 20)/carga de
alargamiento de 5% (\sigma 5) en la dirección longitudinal y la
dirección transversal del material de lámina similar al cuero es
cada uno no menor de 5 ni mayor de 20.
Una tela no tejida (A) constituida con haces de
fibras ultrafinas que tienen una finura individual no mayor que 0,2
de se produjo formando inicialmente tela no tejida (a) utilizando
fibras convertibles en haces de fibras ultrafinas que tienen una
finura individual no mayor que 0,2 de, impregnando la tela no tejida
obtenida con un elastómero de alto peso molecular, y posteriormente
sometiendo la tela no tejida impregnada a un tratamiento para
convertir las fibras de constitución en fibras ultrafinas para
convertir la tela no tejida (a) a la tela no tejida (A) constituida
con haces de fibras ultrafinas que tienen una finura individual no
mayor que 0,2 de. A saber "una fibra convertible en un haz de
fibras ultrafinas que tiene una finura individual no mayor que 0,2
de" significa una fibra que puede convertirse en un haz de fibras
ultrafinas que tiene una finura individual no mayor que 0,2 de por
un tratamiento posterior tal como un tratamiento con disolvente o un
tratamiento de disolución-división. La fibra
convertible en un haz de fibras ultrafinas puede ser, por ejemplo,
una fibra compuesta que comprende múltiples componentes de polímeros
moleculares altos. Ejemplos de las formas de la fibra compuesta
incluyen un tipo de islas en el mar, un tipo lado por lado, y se
prefiere el tipo de isla en el mar. Además de la poliamida
mencionada anteriormente y poliéster, polietileno, polipropileno, un
polietileno glicol de alto peso molecular, poliestireno,
poliacrilato y similares puede utilizarse como los polímeros
moleculares altos de las fibras compuestas.
Después de esto, métodos para producir materiales
de lámina similar al cuero de la presente invención se explicarán
con ejemplo concretos.
Las fibras convertibles en haces de fibras
ultrafinas, es decir, fibras compuestas del tipo de islas en el mar,
son procesadas para formar una cinta utilizando una máquina
convencional tal como una carda, un tejedor aleatorio o una capa
transversal. La punción con aguja se aplica en la cinta obtenida en
la dirección del espesor preferentemente en una densidad de punción
de penetración dentada de 5000 a 3000 perforaciones/cm^{2}, para
enredar las fibras convertibles en haces de fibras ultrafinas para
formar una tela no tejida (a). Cuando la densidad de punción de
penetración dentada es menor de 500 perforaciones/cm^{2}, el
enredo de la tela no tejida es insuficiente, y la resistencia de la
tela no tejida es pobre. Se prefiere no utilizar una tela no tejida
de este tipo para producir un cuero sintético similar a nubuck,
puesto que el cuero sintético similar a nubuck obtenido es
insuficiente en un efecto de escritura. Además, cuando la densidad
de perforación de penetración dentada es mayor de 3000
perforaciones/cm^{2}, la perforación es desfavorablemente
excesiva, puesto que las fibras enredadas sufren de daño grande y se
produce un fenómeno de producción en la tela no tejida obtenida (A).
El término "densidad de perforación de penetración dentada"
como se utiliza aquí significa el número de perforaciones por
cm^{2} que son realizadas en la dirección de espesor de una cinta,
utilizando una aguja que tiene al menos una lengüeta, en la
profundidad en la que la lengüeta delantera penetra la cinta. Es
preferible que la tela no tejida obtenida (a) se caliente para
ablandar el componente de mar de la fibra de compuesto, y
posteriormente la tela no tejida es presionada con un rodillo de
calandra o similar para ajustar el espesor, la densidad aparente y
la uniformidad de superficie. Este ajuste puede realizarse de manera
arbitraria dependiendo del uso del material de lámina similar al
cuero objetivo. Es preferible sin embargo que la tela no tejida
resultante, tenga por ejemplo, el espesor de 0,4 a 6,0 mm, la
densidad aparente de 0,25 a 0,45 g/cm^{3} y las superficies
planas. Aquí, la presión con un rodillo de calandra calentado es
especialmente preferido puesto que el tratamiento con calor y el
tratamiento con prensa puede aplicarse simultáneamente.
Por lo tanto la tela no tejida obtenida (A) está
impregnada con una solución o dispersión de elastómero de alto peso
molecular (B), y el polímero es coagulado para producir un material
de base (1).
La impregnación del elastómero de alto peso
molecular mencionado anteriormente (B) dentro de una tela tejida (a)
se realiza generalmente utilizando una solución o dispersión (que
incluye emulsión acuosa) del elastómero de alto peso molecular (B)
en un disolvente orgánico. Aquí, como la solución que contiene un
disolvente para el elastómero de alto peso molecular (B) es
preferible utilizar una solución que comprende un disolvente bueno
para el elastómero de alto peso molecular (B) tal como
dimetilformamida, dietilformamida, dimetilacetamida o
tetrahidrofurano o similares. La concentración del elastómero de
alto peso molecular (B) que debe impregnarse es preferentemente 5 a
25%, especialmente preferentemente 12 a 18% desde el punto de vista
de la suavidad y similar como un material de lámina similar al
cuero.
El material de base obtenido está comprimido al
espesor de 95% o menos, preferentemente 60 a 95%, preferentemente
además 65 a 90% del espesor original del material de base que debe
apretarse y sucesivamente una solución de elastómero de alto peso
molecular (C) se aplica sobre el material de base antes de la
obtención recuperada de la compresión para hacer una parte de la
solución que sea permeable dentro de la tela no tejida (a),
posteriormente, el elastómero de alto peso molecular (B) en la tela
no tejida (a) se hace para coagular substancialmente en un estado de
no contacto con las fibras convertibles en haces de fibras
ultra-finas que constituyen la tela no tejida (a), y
la tela no tejida tratada, "para coagular en un estado de no
contacto" significa coagular los elastómeros moleculares altos
(B) y (C) que rodean las fibras convertibles en haces de fibras
ultrafinas que tienen las fibras en un estado donde los elastómeros
no unen las partes en conjunto de las fibras sino que dejan
parcialmente espacios entre los elastómeros y las fibras en la
región donde las fibras son cruzadas o no cruzadas entre sí. Con el
fin de obtener un estado de coagulación de este tipo, la superficie
de la tela no tejida (a) es pretratada con una substancia tal como
una órgano silicona o un compuesto de flúor, que pueden prevenir la
unión entre los elastómeros moleculares altos (B) y (C), y las
fibras convertibles en haces de fibras ultrafinas; o las cantidades
de la adición del coagulante de tipo húmedo, el agente de control de
poro y similar en soluciones de los elastómeros moleculares altos
(B) y (C) para coagularlos se ajustan para cambiar el equilibrio
entre la hidrofobicidad y la hidrofilicidad, de manera que los
elastómeros de alto peso molecular (B) y (C) se coagulan de forma
separada desde las fibras ultrafinas.
Posteriormente, en la superficie del elastómero
de alto peso molecular (C) se aplica una solución que contiene un
disolvente para el elastómero de alto peso molecular (C) utilizando
un rodillo de fotograbado de 50 a 250 que tiene un tamaño de malla
de agujeros/2,54 cm para disolvente parcialmente la capa de piel
para formar poros abiertos, es decir, se forma una capa porosa de
superficie (D).
En concreto, cuando el elastómero de alto peso
molecular (C) es un elastómero a base de poliuretano, un disolvente
compuesto de 50 a 100% de dimetil formamida, dimetil acetamida o
similar se aplica utilizando el rodillo de malla de fotograbado
mencionado anteriormente a la velocidad de 1 a 10 g/m^{2}, y la
tela no tejida (a) es secada. Por el disolvente que es transferido
por el rodillo de malla, la capa de piel de la capa porosa del
elastómero de alto peso molecular (C) se disuelve, y por lo tanto se
forman poros abiertos. En la siguiente extracción de disolvente para
formar haces de fibras ultra-finas, la infiltración
y difusión del disolvente de extracción son estimuladas debido a los
poros abiertos resultantes, y la velocidad de extracción se
incrementa y se mejora la eficiencia de producción. Los poros
abiertos pueden impartir además una alta permeabilidad al aire y
permeabilidad a la humedad al material de lámina similar al cuero,
el producto objetivo final.
Posteriormente, la tela no tejida constituida por
las fibras convertibles en haces de fibras ultrafinas se somete a un
tratamiento para convertirla en fibras ultrafinas. Aquí, "un
tratamiento para convertir en fibras ultrafinas" es un
tratamiento en el que, cuando las fibras convertibles dentro de
haces de fibras ultrafinas constan de fibras compuestas del tipo de
islas en el mar, la tela no tejida es tratada con un disolvente que
es un disolvente para el componente del mar y al mismo tiempo que es
un no-disolvente para los elastómeros moleculares
(B) y (C); o cuando las fibras convertibles en haces de
fibra-ultrafina constan de una fibra del tipo
lado-a-lado, la tela no tejida es
agrietada por un tratamiento químico con un químico que hincha un
componente del tipo de fibra lado por lado o similar, o utilizando
una corriente de agua de alta presión o similar. En concreto, cuando
las fibras son fibras compuestas de tipo islas en el mar obtenidas
por hilado mixto de un polietileno de baja densidad y nylon 6, el
polietileno de baja densidad es disuelto por tolueno caliente,
xileno caliente o similar; y cuando las fibras son fibras de tipo
lado por lado obtenidas de nylon 6 y un polímero a base de
tereftalato de polietileno copolimerizando 2 a 8% de sulfonato de
sodio de ácido isoftálico, las fibras son sumergidas en una solución
de sosa cáustica o tratada con una solución de ácido clorhídrico 1 a
5%, y posteriormente, las fibras son sometidas a un tratamiento de
neutralización y después las fibras son divididas por corriente de
agua de alta presión.
Además, la tela no tejida es presionada bajo
calentamiento a una temperatura en el intervalo de la temperatura de
reblandecimiento del elastómero de alto peso molecular (B) menor de
10ºC a la temperatura de reblandecimiento menos 100ºC para reducir
su espesor dentro de 095 a 609% del espesor original. El tratamiento
puede realizarse antes o después del proceso para la formación de
capa de acabado (E) en la capa porosa de superficie (D). Con el fin
de incrementar la densidad del material de base (1) lo más alto
posible mientras la densidad de la capa porosa de superficie (E) se
mantiene lo más baja posible, es preferible que el lado (I) de
material de base se permita entrar en contacto con la superficie de
temperatura más alta de manera que la temperatura del material de
base (I)es más alta, y la tela no tejida se presiona en un
estado de este tipo. Por lo tanto, el material de lámina similar al
cuero obtenido, en el que la densidad de la capa de acabado de
superficie (E) se mantiene baja y la densidad del material de base
(I) se incrementa, tiene una estructura que lleva un parecido a una
"estructura que tiene un lado de base hermético y un lado de grano
suelto", que es una estructura característica de un cuero
natural, y el material de lámina tiene sensación de cuerpo (rigidez)
y sensación (sibo) fina (estructura de pliegue al mismo tiempo, que
es una sensación característica a un cuero natural. La densidad
aparente del material de base (I) es 0,37 a 0,65 g/cm^{3},
preferentemente 0,39 a
0,60 g/cm^{3}. Cuando la densidad aparente del material de base (I) es menor de 0,37 g/cm^{3}, el material de base es pobre en sensación de cuerpo, y cuando excede 0,65 g/cm^{3}, el tacto se vuelve duro, y de aquí que no sean preferidos estos casos. La densidad aparente de la capa de superficie graneada (II) que comprende la capa porosa de superficie (D) y la capa de acabado de superficie (E) es 0,35 a 0,65 g/cm^{3}, preferentemente 0,38 a 0,60 g/cm^{3}. Cuando la densidad aparente de la capa de superficie graneada (II) es menor de 0,35 g/cm^{3}, se debilita la resistencia al pelado, y cuando excede 0,65 g/cm^{3}, el tacto se vuelve duro, y por lo tanto no se prefieren estos casos.
0,60 g/cm^{3}. Cuando la densidad aparente del material de base (I) es menor de 0,37 g/cm^{3}, el material de base es pobre en sensación de cuerpo, y cuando excede 0,65 g/cm^{3}, el tacto se vuelve duro, y de aquí que no sean preferidos estos casos. La densidad aparente de la capa de superficie graneada (II) que comprende la capa porosa de superficie (D) y la capa de acabado de superficie (E) es 0,35 a 0,65 g/cm^{3}, preferentemente 0,38 a 0,60 g/cm^{3}. Cuando la densidad aparente de la capa de superficie graneada (II) es menor de 0,35 g/cm^{3}, se debilita la resistencia al pelado, y cuando excede 0,65 g/cm^{3}, el tacto se vuelve duro, y por lo tanto no se prefieren estos casos.
El tratamiento con prensa térmica se realiza
preferentemente a una temperatura en el intervalo desde la
temperatura de reblandecimiento del elastómero de alto peso
molecular (B) menos 100ºC hasta la temperatura de reblandecimiento
del elastómero de alto peso molecular (B). Cuando la temperatura es
más alta que la temperatura de reblandecimiento del elastómero de
alto peso molecular (B), se produce fundición durante el tratamiento
con prensa térmica y se deteriora el tacto, y de ahí que no se
prefiera un caso de este tipo. Cuando la temperatura es más baja que
la temperatura de reblandecimiento menos 100ºC, incluso si la
presión de prensado se eleva, el efecto de aumento de la densidad en
el material de base (I) es pequeño y no se alcanza el objeto de la
presente invención. Es preferible que el tratamiento con prensa
térmica se realice bajo las condiciones donde la temperatura de
prensado y la presión de prensado satisfacen ambas de las siguientes
ecuaciones (1) y (2).
........(1)(SP - 100)
\leqq T \leqq (SP -
10)
........(2)(5 \ x \
10^{3}) \leqq PxT \leqq (1 \ x \
10^{5})
[aquí, T es una temperatura de
prensado (ºC), y P es una presión de prensado (kg/cm), ambas en una
prensa de rodillos; SP es la temperatura de reblandecimiento (ºC)
del elastómero de alto peso molecular
(C)].
Cuando PxT es menor que 5x10^{3}, el efecto de
prensado no es satisfactorio, y cuando es mayor que 1x10^{5}, el
cambio de espesor es demasiado grande, y de ahí que no se prefieran
tales casos. Cuando el espesor después del tratamiento con prensa
térmica no es menor de 95% del espesor original, el efecto de
aumento de densidad en el material de base (I) es pequeño, y cuando
no es mayor que 60%, el grado de fundición se hace demasiado grande
y el tacto se vuelve duro, y de ahí que no se prefieren estos casos.
En concreto, el tratamiento con prensa térmica puede realizarse, por
ejemplo, utilizando una máquina de prensa con rodillos, en la que
una pareja de rodillos puede calentarse con una diferencia de
temperatura entre ellos, una máquina de calentamiento de tipo de
cinta que tiene rodillos de calentamiento, una máquina que está
provista junto con una cámara de calentamiento y una prensa de
rodillo, o similar. Posteriormente, la capa de acabado de superficie
(E) está formada en la superficie de la capa porosa de superficie
(D) constituida de elastómero de alto peso molecular (C).
La formación de la capa de acabado de superficie
(E) se realiza aplicando una solución de disolvente orgánico de un
elastómero de alto peso molecular que utiliza un dispositivo de
revestimiento de rodillo de fotograbado, un dispositivo de
revestimiento de rodillo inverso, un pulverizador o similar. Ahora
bien, la formación de la capa de acabado de superficie (E) puede
realizarse adhiriendo una película formada en un papel de liberación
con un aglutinante o similar en la capa porosa de superficie (D). En
el proceso anterior, es importante que los poros abiertos en la capa
porosa de superficie (D) no se cierren cuando la capa de acabado (E)
está formada en encima. Para este propósito, la concentración y la
viscosidad de la solución del elastómero de alto peso molecular que
debe revestirse, el tiempo de infiltración después del revestimiento
y similar deben controlarse.
Posteriormente, el material de lámina similar al
cuero obtenido es sometido a un procesamiento de fricción. Ejemplos
del procesamiento de fricción incluyen un método en el que el
material de lámina se mantiene por mordazas y una de las mordazas es
accionada de manera que se aplica la deformación por fricción, un
método en el que el material de lámina se pasa entre una pareja de
postes que tienen salientes y es frotado y ablandado mientras se
presiona dentro entre los postes, y similares.
El material de lámina similar al cuero producido
a través de estos procesos es excelente en permeabilidad al aire y
permeabilidad a la humedad y tiene un tacto blando, y no es alargado
demasiado incluso cuando se aplica la fuerza de deformación grande y
tiene una cierta condición de límite de alargamiento.
Adicionalmente, el material de lámina similar a cuero es adecuado
para uso como materiales para zapatos o similares puesto que la
resistencia al pelado entre el material de base (I) y la capa de
superficie (II) es fuerte.
La presente invención se explicará adicionalmente
en detalle a continuación con ejemplos, aunque la presente invención
no está limitada por los ejemplos.
En los ejemplos, las mediciones se realizaron de
acuerdo con los siguientes métodos.
(1) Espesor. El espesor se determinó con
una galga de dial de tipo de muelle (carga 120 g/cm^{2}).
(2) Módulo de alargamiento. Una pieza de
ensayo tomada de una película de resina (aproximadamente 0,1 mm de
espesor) se sometió a ensayo para alargamiento a 100%/min. con un
medidor de tensión de velocidad constante. La carga de alargamiento
de 100% se determinó, y se expresó el módulo de alargamiento en
"kg/cm^{2}". La pieza de ensayo se preparó de acuerdo con
muestra abombada de tipo
JIS-K-6301-2.
(3) \alpha20 y \alpha5. Una pieza de
ensayo tomada de un material de lámina similar al cuero se sometió a
ensayo con un medidor de tensión de velocidad constante, y se
determinaron los valores de la carga a 5% y 20% de alargamiento. La
pieza de ensayo se preparó de acuerdo con
JIS-K-6550
5-2-1.
(4) Temperatura de Reblandecimiento. Se
examinó una muestra de polímero utilizando un Dispositivo de Ensayo
de Flujo bajo condiciones de velocidad de calentamiento de 1ºC/min.
y se determinó una carga preliminar de 2,18 kg, y la temperatura en
la que el polímero comenzó a fluir como su temperatura de
reblandecimiento.
(5) Permeabilidad a la humedad. La
permeabilidad a la humedad se determinó de acuerdo con el método de
JIS-K-6549.
(6) Permeabilidad al aire. El tiempo
requerido para pasar 50 cc de aire se midió utilizando un Densímetro
Gurleys de acuerdo con el método de
JIS-P-8117, y se expresó la
permeabilidad al aire en "litro/cm^{2} \cdot hr."
(7) Densidad aparente de la capa de superficie
graneada o la capa de material de base. Una pieza de ensayo de
2,5 cm de ancho y 10 cm de largo se cortó en la cara límite entre la
capa de superficie graneada y la capa de material de base de tal
manera que la lámina de lado de capa de superficie graneada y la
lámina del lado de capa de material de base, y densidades aparentes
para ambas láminas se calcularon a partir de estos datos.
(8) Resistencia al pelado. En el lado de
capa de superficie graneada de una pieza de ensayo de 2,5 cm de
ancho y 15 cm de largo, una lámina de PVC que se laminó con una tela
tejida plana del mismo tamaño que la pieza de ensayo se unió con un
adhesivo de uretano. La pieza de ensayo se marcó en intervalos de 2
cm para dividir en 5n secciones, y la resistencia al pelado para
cada sección se examinó utilizando un medidor de tensión de
velocidad constante a una velocidad de 50 mm/min. Las resistencias
al pelado observadas aquí fueron registradas, y se leyó el valor
mínimo en cada una de las 5 secciones que tiene un intervalo de 2
cm, y el valor por término medio de las 5 secciones se expresó en
términos de "kg/cm".
(9) "Tacto" en la Tabla 1, Tabla 2 ó Tabla 3
se evaluó en
\reveille: excelente, \medcirc : bueno y 5: duro.
(10)"Rigidez" en la Tabla 1, Tabla 2 o Tabla
3 se evaluó en
\reveille: excelente, \medcirc : bueno y 5: insuficiente.
(11) "Sensación sibo de superficie" en la
Tabla 1, Tabla 2 o Tabla 3 se evaluó en
\reveille: excelente, \medcirc : bueno y 5: ondulaciones grandes.
Ejemplos 1-(1), (2) y
(3)
Ejemplo comparativo
1
Se mezclaron Nylon 6 y un polietileno de baja
densidad hilados en una relación de 50/50 para obtener fibras de
compuesto de tipo islas en el mar que tienen una finura de 4,5 y una
longitud de corte de 51 mm. Las fibras se convirtieron en cinta
utilizando una carda y una capa transversal, y la cinta se perforó
con aguja en una densidad de perforación de 1000
perforaciones/cm^{2} utilizando un ahuecador de aguja.
Posteriormente, la cinta se calentó en una cámara de aire caliente a
150ºC y se presionó con un rodillo de calandra a 90ºC para obtener
una tela no tejida (a) que tiene un peso de 450 g/m^{2}, un
espesor de 1,6 mm y una densidad aparente de 0,28 g/cm^{3}.
Una mezcla de un politetrametileno glicol (Mw de
1480) y un polihexametileno adipato (Mw de 1500) en una relación
molar de 50/50 como un polímero diol, se hicieron reaccionar entre
sí difenilmetano diisocianato y etileno glicol en dimetilformamida
(a continuación, abreviado como DMF) para obtener un elastómero de
alto peso molecular (B) que comprende un elastómero de poliuretano
(módulo de alargamiento 100% de 160 kg/cm^{2}; y punto de
reblandecimiento de 205ºC) a una solución de 15% del elastómero de
alto peso molecular obtenido (B) se añadieron una silicona
modificada con éter alquileno, una silicona modificada con carbinol,
un aditivo a base de celulosa y un toner negro para preparar una
solución de impregnación.
Se hicieron reaccionar una mezcla de un
politetrametileno glicol (Mw de 1980) y un adipato de
polihexametileno (Mw de 2000) en una relación molar de 50/50 como un
polímero diol, difenilmetano diisocianato y etileno glicol entre sí
en DMF para obtener un elastómero de alto peso molecular (C), que
comprende un elastómero de poliuretano (módulo de alargamiento 100%
de 90 kg/cm^{2}; y punto de reblandecimiento de 180ºC). A una
solución de 20% del elastómero de alto peso molecular (CCC) se
añadieron una silicona modificada con éter de alquilo, una silicona
modificada con carbinol, un aditivo a base de celulosa y un toner
negro para preparar una solución de revestimiento de superficie que
debe aplicarse como la capa porosa de superficie (D).
Dicha tela no tejida (a) se sumergió dentro de
dicho líquido de impregnación, luego la tela no tejida impregnada se
introdujo sobre los rodillos metálicos giratorios, el líquido
impregnado se apretó mientras la tela no tejida impregnada se
presionó sobre el rodillo metálico y se comprimió hasta que su
espesor era 90% del espesor original usando una cuchilla que utiliza
la elasticidad de una placa de acero, y dicho líquido de
revestimiento se aplica sobre la tela no tejida impregnada en una
cantidad de 550 g/m^{2} en el lado de salida antes de la
compresión obtenida recuperada. Posteriormente, la tela no tejida se
sumergió dentro de un baño de coagulación DMF 12% para coagular el
elastómero impregnado, y se lavó para retirar el disolvente seguido
por secado. Posteriormente, la tela no tejida se sumergió en tolueno
caliente a 80ºC para retirar el polietileno del componente de mar en
la fibra de compuesto de tipo de islas en el mar por extracción, por
lo tanto se obtuvieron fibras ultrafinas. Las fibras ultrafinas
obtenidas tenían una finura individual por término medio de 0,003
de.
A través de estos procesos, se obtuvo un material
de lámina en el que una capa porosa de superficie constituida (C) de
elastómero de alto peso molecular (C) se formó en un lado de las
superficies del material de base (1). La observación de la
estructura de la sección transversal del material de lámina obtenido
por una exploración al microscopio electrónico revelado de manera
que la resina de poliuretano se coaguló con espacios ligeros y
fibras, es decir, el material de lámina tiene substancialmente una
estructura de no contacto, y además el elastómero de alto peso
molecular (C) se introdujo dentro del material de base (1)por
aproximadamente 0,15 mm. Además, el material de lámina y el límite
entre el material de base (1) y la capa porosa de superficie (D), y
la relación del componente de fibra respecto a la suma de elastómero
de alto peso molecular (B) en el elastómero de alto peso molecular
(C) en el material de base (1) se determinó por un método de
extracción de disolvente, y fue 56:44.
Se utilizó un material de revestimiento preparado
añadiendo un toner negro a una solución que contiene 10% de resina
de poliuretano (poliuretano de poliéster/poliéter a base de
isocianato aromático; módulo de alargamiento de 100% de 250
kg/cm^{2}) para formar la capa de acabado de superficie (E). El
material de revestimiento se aplicó dos veces en la capa porosa de
superficie (D) del material de base utilizando un rodillo de
autograbado que tiene 110 agujeros/2,54 cm (tamaño de malla) y el
material de base revestido se secó y a continuación se estampó a
180ºC utilizando un modelo de estampación de un diseño de poro de
piel de ternero. Un material de revestimiento preparado añadiendo un
agente de ajuste de brillo (sílice) al material de revestimiento
preparado anteriormente se aplicó adicionalmente un tiempo
individual utilizando un rodillo de fotograbado que tiene agujeros
(22,54 cm (tamaño de malla), y se secó el material de base. El
material de lámina resultante tenía un espesor de 1,26 mm, un peso
de 480 g/m^{2} y una densidad de apariencia de 0,38
g/cm^{3}.
Posteriormente, el lado (I) de material de base y
el lado (II) de la capa de superficie graneada del material de
lámina se llevaron en contacto con rodillos metálicos uniformes a
180ºC y a 80ºC, respectivamente, y el material de lámina se prensó a
una presión de prensado de 35, 200 o 400 kg/cm (carga lineal) y una
velocidad lineal de 2 m/min.
El material de lámina prensado se sometió a un
procesamiento de fricción que utiliza una máquina con varios
rodillos de madera sobre eje y provistos con una unidad de
calentamiento infrarrojo. El material de lámina resultante fue un
material de lámina similar al cuero que tenía un diseño como un
canguro y era rico en suavidad, en el mismo tiempo que la capa de
material de base (I) fue adecuadamente fuerte en rigidez, y cuya
superficie tenía sensación sibo excelente. El material de lámina
similar al cuero se cortó en el límite entre la capa de material de
base (I) y la capa de superficie graneada (II), y se midieron el
espesor y la densidad aparente de cada capa de material de base (1)
y la capa de superficie graneada (II). Los valores característicos
determinados se muestran el Tabla 1. Por otro lado, un producto del
ejemplo comparativo 1 que se obtuvo sin aplicar un tratamiento de
prensado ni procesamiento de fricción tenía tacto duro y pliegue de
flexión grande, y no fue similar al cuero.
Se aplicó un disolvente mezclado de DMF y metil
etil cetona (abreviado a continuación como MEK) en una relación
(DMF:MEK de 70:30 utilizando un rodillo de fotograbado en la
superficie de la capa porosa del material de lámina que tiene una
capa porosa de superficie (D), que se produjo en el Ejemplo 1, y se
secó el material de lámina. Por lo tanto, la capa de piel de
superficie se disolvió para formar poros abiertos. El material de
lámina se trató con tolueno caliente como en el Ejemplo 1 para
convertir las fibras que lo constituyen en fibras ultrafinas. Cuando
se compara con el Ejemplo 1, la permeabilidad del disolvente del
revestimiento de superficie de este material de lámina es superior,
y por consiguiente el tiempo de extracción es acortado en un
30%.
Posteriormente, el material de revestimiento de
poliuretano para la capa de acabado de superficie (E) que había sido
utilizada en el Ejemplo 1 se aplicó utilizando un rodillo de
fotograbado, y se realizaron procesos posteriores como en Ejemplo 1.
Las propiedades características del material de lámina obtenido se
muestran en la tabla 1. La permeabilidad al aire y la permeabilidad
a la humedad fueron superiores a las de los productos en el Ejemplo
1. Además, la fotografía de la superficie del material de lámina
obtenido tomada por un microscopio electrónico de exploración reveló
que poros finos de 0,5 a 15 \mum en tamaño de poro estaban
presentes en la superficie como mucho como 112 poros/cm^{2}.
Ejemplos 3-(1) y
(2)
Ejemplos comparativos 2 y
3
Dos tipos de elastómeros de poliuretano cuyos
módulos de alargamiento 100% fueron 80 kg/cm^{2} y 260 kg/cm^{2}
fueron sintetizados en los Ejemplos 3-(1) y 3-(2), respectivamente
utilizando los mismos materiales brutos como en el Ejemplo 1 para
producir el elastómero de alto peso molecular (B), pero cambiando
las cantidades de carga independientemente en los Ejemplos 3-(1) y
3-(2). Sus puntos de reblandecimiento fueron 175ºC y 210ºC,
respectivamente. De acuerdo con las mismas condiciones que en
Ejemplo 1 con la excepción que uno de estos elastómeros de
poliuretano se utilizó como el elastómero de alto peso molecular
(B), una capa de acabado de superficie (E) se formó en la capa
porosa de superficie (D). El material de lámina se presionó bajo
condiciones mostradas en la tabla 2, y el material de lámina
presionado se sometió al procesamiento de fricción. Las propiedades
características de los productos se muestran en la Tabla 2. Los dos
tipos obtenidos de materiales de lámina similares al cuero fueron
cortados en el límite entre el material de base (I) y la capa de
superficie graneada (II, y la relación del componente de fibra a la
suma del elastómero de alto peso molecular (B) y el elastómero de
alto peso molecular (C) en el material de base (I) se determinó por
un método de extracción de disolvente, y fue 57:43, para ambos
tipos.
Además, en los Ejemplos Comparativos 2 y 3, los
materiales de lámina se produjeron de la misma manera que en el
Ejemplo 3-(1) y (2), respectivamente, con la excepción de que no
fueron sometidos al tratamiento con prensa ni al procesamiento de
caucho. Los resultados se muestran en la Tabla 2.
Ejemplo
4
Ejemplos comparativos 4 a
7
Nylon 6 y polietileno (MI = 20 g/10 min.) fueron
hilados para producir fibras que tienen la estructura de una sección
transversal en la que un espacio hueco es rodeado con 48 capas
dispuestas y adheridas de forma alternativa. Las fibras obtenidas
fueron fibras compuestas lado por lado que tienen una finura de 4,5
de y una longitud de corte de 51 mm.
Las fibras se convirtieron en cinta utilizando un
cartón y una capa transversal, y la cinta fue perforada con aguja en
una densidad de perforación de 1000 perforaciones/cm^{2}
utilizando un ahuecador de aguja. Posteriormente, la cinta se
calentó en una cámara de aire caliente a 150ºC y se presionó con un
rodillo de calandra a 90ºC para obtener una tela no tejida (a) que
tiene un peso de 520 g/m^{2}, un espesor de 2,0 mm y una densidad
aparente de 0,26 g/cm^{3}.
Se hizo reaccionar una mezcla de un
politetrametileno glicol (Mw de 1480) y un policaprolactona (Mw de
1540) en una relación molar de 50/40 como un polímero diol,
difenilmetano diisocianato y etileno glicol entre sí en DMF para
obtener un elastómero de poliuretano (módulo de alargamiento 100% de
90 kg/cm^{2}; y punto de reblandecimiento de 185ºC). A una
solución al 13% del elastómero de poliuretano obtenido se añadieron
una silicona modificada con alquileno éter, una silicona modificada
con carbinol, un aditivo a base de celulosa y un toner negro para
preparar una solución de impregnación.
A una solución de 20% en DMF del elastómero de
poliuretano obtenido en la "Preparación de Solución de
Impregnación" mencionada anteriormente, se añadieron una silicona
modificada con alquileno éter, una silicona modificada con carbinol,
un aditivo a base de celulosa y un toner negro para preparar una
solución de revestimiento de superficie.
Dicha tela no tejida (a) se sumergió dentro de
dicho líquido de impregnación, entonces la tela no tejida impregnada
se introdujo sobre los rodillos metálicos giratorios, el líquido
impregnado se aplastó mientras la tela no tejida se presionó sobre
el rodillo metálico y se comprimió hasta que su espesor era 85% del
espesor original usando una cuchilla que utiliza la elasticidad de
una placa de acero, y dicho líquido de revestimiento se aplicó sobre
la tela no tejida impregnada en una cantidad de 600 g/m^{2} en el
lado de salida antes de que sea recuperada la compresión.
Posteriormente, la tela no tejida se sumergió en un baño de
coagulación DMF de 12% para coagular el elastómero impregnado, y se
lavó para retirar el disolvente seguido por secado. Posteriormente,
la tela no tejida se sumergió dentro del tolueno caliente a 80ºC
para retirar el polietileno de un componente en la fibra compuesta
lado por lado por extracción, y por lo tanto fueron obtenidas las
fibras ultrafinas. Las fibras ultrafinas obtenidas tenían una finura
individual por término medio de 0,1 de.
A través de estos procesos, se obtuvo un material
de lámina en el que se formó una capa porosa de superficie (D)
constituida de elastómero de alto peso molecular (C) en un lado de
las superficies del material de base (I). La observación de la
estructura de la sección transversal del material de lámina obtenido
por un microscopio electrónico de exploración reveló que la resina
de poliuretano se coaguló con espacios ligeros alrededor de fibras,
es decir, el material de lámina tenía substancialmente una
estructura de no contacto, y además el elastómero de alto peso
molecular (C) se introdujo dentro del material de base (I) por
aproximadamente 0,15 mm. Adicionalmente, el material de lámina se
cortó en el límite entre el material de base (I) y la capa porosa de
superficie (D), y la relación del componente de fibra a la suma del
elastómero de alto peso molecular (B) y el elastómero de alto peso
molecular (C) en el material de base (I) se determinó por una método
de extracción de disolvente, y fue 62:38.
Un material de revestimiento preparado añadiendo
un toner negro a una solución de disolvente orgánico que contiene
10% de resina de poliuretano (poliéster a base de isocianato
aromático/poliuretano poliéter; módulo de alargamiento 100% de 250
kg/cm^{2}) se utilizó para formar la capa de acabado de superficie
(E). El material de revestimiento se aplicó dos veces en la capa
porosa de superficie (D) del material de base utilizando un rodillo
de fotograbado que tiene 110 agujeros/2,54 cm (tamaño de malla), y
el material de base revestido se secó y después se estampó a 180ºC
utilizando un modelo de estampación de un diseño de poro de piel de
ternero. Un material de revestimiento preparado añadiendo un agente
de ajuste de brillo (sílice) al material de revestimiento preparado
anteriormente se aplicó adicionalmente tiempo individual utilizando
un rodillo de fotograbado que tiene 110 agujeros/2,54 cm (tamaño de
malla), y se secó el material de base. Por lo tanto, el material de
lámina resultante tenía un espesor de 1,40 mm, un peso de 530
g/m^{2} y una densidad aparente de 0,38 g/cm^{3}.
Posteriormente, el lado (I) del material de base
y el lado (II) de la capa de superficie graneada del material de
lámina obtenido se llevaron en contacto con rodillos metálicos
uniformes a 160ºC y a 80ºC, respectivamente, y el material de lámina
se presionó a una presión de prensado de 100 kg/cm (carga lineal) y
una velocidad lineal de 2 m/min.
El material de lámina presionado se sometió a un
procesamiento de fricción que utiliza una máquina de aplastamiento y
reblandecimiento con varios rodillos de madera en árbol y provistos
con una unidad de calentamiento de infrarrojos distante. El material
de lámina resultante fue un material de lámina similar al cuero que
tenía un diseño como un canguro y era rico en suavidad, al mismo
tiempo cuya capa de base (1) era fuerte de manera adecuada en
rigidez, y cuya superficie tenía una sensación sibo excelente. El
material de lámina similar al cuero se cortó en el límite entre la
capa de material de base (I) y la capa de superficie graneada (II),
y se midieron el espesor y la densidad aparente de cada capa de
material de base (I) y la capa de superficie graneada (II). Los
valores característicos determinados se muestran en la Tabla 3.
Ejemplo comparativo
8
El lado (I) de material de base y el lado (II) de
capa de superficie graneada del material de lámina que se produjo en
el Ejemplo 1, pero que no se sometió al tratamiento de prensado, se
pusieron todavía en contacto con rodillos metálicos uniformes que
tienen una temperatura de superficie de 220ºC y 80ºC,
respectivamente, y entonces el material de lámina se presionó a una
presión de 650 kg/cm (carga lineal) y una velocidad lineal de 2
m/min. En el material de lámina resultante, la resina impregnada se
fundió parcialmente, y el material de lámina tenía un tacto duro, y
fue similar al papel y pobre en características similares al
cuero.
Los resultados se muestran en la Tabla 3.
Ejemplo comparativo
9
El material de lámina que se produjo en el
Ejemplo 1 pero que no se sometió al tratamiento de prensado se
prensó todavía a una temperatura de 80ºC, una presión de 50 kg/cm y
una velocidad lineal de 2 m/min. El material de lámina resultante
mostró poco efecto de aumento de densidad producido por un
tratamiento de presión, y fue corto en sensación de cuerpo e
insuficiente en sensación sibo de plegamiento (ondulaciones de
plegamiento) en la superficie. Los resultados se muestran en la
Tabla 3.
Ejemplos comparativos 10 y
11
Elastómero de poliuretano que tiene un módulo de
alargamiento 100% de 30 kg/cm^{2} (Ejemplo Comparativo 10) y que
tiene un módulo de alargamiento de 100% de 180 kg/cm^{2} (Ejemplo
Comparativo 11) se utilizaron como el elastómero de alto peso
molecular (C) en el Ejemplo 1, y los materiales de lámina similares
a cuero se produjeron de acuerdo con el método del Ejemplo
1-(2).
El material de lámina similar al cuero producido
utilizando el elastómero de poliuretano que tiene un módulo de
alargamiento de 100% de 30 kg/cm^{2} tenía un tacto suave pero
tenía elasticidad más fuerte y fue un poco similar al caucho.
El material de lámina similar al cuero producido
utilizando el elastómero de poliuretano que tiene un módulo de
alargamiento de 100% de 180 kg/cm^{2} tenía un tacto duro,
especialmente su dureza fue incrementada ampliamente a una
temperatura baja, y por lo tanto no fue preferido.
Ejemplo comparativo
12
Se preparó un elastómero de poliuretano que tiene
un módulo de alargamiento de 100% de 30 kg/cm^{2} y una
temperatura de reblandecimiento de 120ºC utilizando los mismos tipos
de materiales brutos como en el Ejemplo 1, pero cambiando la
composición de carga. Se produjo un material de lámina similar al
cuero de acuerdo con el método del Ejemplo 1-(2) utilizando el
elastómero de poliuretano mencionado anteriormente como el
elastómero de alto peso molecular (B) y presionando a 180ºC.
En el material de lámina similar al cuero
obtenido, la resina impregnada se fundió, y el material de lámina
similar al cuero tenía poca estructura no adherida, y mostró una
elasticidad fuerte, y fue similar al caucho. Los resultados se
muestran en la Tabla 3.
Ejemplo comparativo
13
Se hizo reaccionar una mezcla de un
politetrametileno glicol (Mw de 600) y una policaprolactona (Mw de
850) en una relación molar de 60/40 como el polímero diol,
difenilmetano diisocianato y etileno glicol entre sí en DMF para
obtener un elastómero de poliuretano (módulo de alargamiento de 100%
de 330 kg/cm^{2}; y temperatura de reblandecimiento de 215ºC). A
una solución de 15% del elastómero de poliuretano obtenido se
añadieron una silicona modificada con alquileno éter, una silicona
modificada con carbinol, un aditivo a base de celulosa y un toner
negro para preparar una solución de impregnación.
Utilizando esta solución en lugar de la solución
de impregnación en el Ejemplo 1, los procesos se realizaron de
acuerdo con el método del Ejemplo 1-(2) con la excepción de que el
tratamiento de prensado se realizó a 180ºC a una velocidad lineal de
1 m/min. El material de lámina obtenido tenía un tacto duro, y
todavía tenía alguna sensación de relleno. Los resultados se
muestran en la Tabla 3.
Un material de lámina similar al cuero de la
presente invención tiene un diseño como un canguro, excelente
permeabilidad al aire y permeabilidad a la humedad, y tacto suave,
no se extiende demasiado incluso recibiendo fuerza de deformación
grande y tiene una cierta condición de limitación de alargamiento.
Además, el material de lámina similar al cuero tiene una resistencia
al pelado alta entre el material de base (I) y la capa de superficie
graneada (II), y es adecuado para uso como materiales para zapatos o
similares.
Claims (7)
1. Un material de lámina similar al cuero que
tiene un material de base (I), que comprende una tela no tejida (A)
constituida por haces de fibras ultrafinas que tienen una finura no
mayor que 0,2 de, un elastómero de alto peso molecular (B) y un
elastómero de alto peso molecular (C), y en el que se forma una capa
de superficie graneada (II), que comprende una capa porosa de
superficie (D) constituida por elastómero de alto peso molecular (C)
y una capa de acabado de superficie (E), en al menos un lado de las
superficies del material de base (I), donde el material de lámina
similar a cuero se caracteriza porque
(1) la densidad aparente del material de base (I)
es de 0,37 a 0,65 g/cm^{3},
(2) la relación en peso de la tela no tejida (A)
con respecto al elastómero de peso de alto peso molecular (B) y el
elastómero de alto peso molecular (C) en el material de base (I) es
de 45:55 a 69:31,
(3) el espesor de la capa de superficie graneada
(II) es de 0,01 a 0,18 mm, y
(4) las relaciones de carga de alargamiento de
20% (\sigma 20)/carga de alargamiento de 5% (\sigma 5) en la
dirección longitudinal y la dirección transversal del material de
lámina similar al cuero son cada una no menores que 5 ni mayores que
20.
2. Un material de lámina similar al cuero de
acuerdo con la reivindicación 1, donde la resistencia al pelado
entre el material de base (I) y la capa de superficie graneada (II)
es al menos 2,5 kg/cm.
3. Un material de lámina similar al cuero de
acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2, donde los
poros finos que tienen tamaños de poro de 0,5 a 40 \mum existen en
la capa de superficie graneada (II) en una densidad de al menos 50
poros/cm^{2}.
4. Un material de lámina similar al cuero de
acuerdo con la reivindicación 3, donde el material de lámina similar
al cuero tiene una permeabilidad a la humedad de al menos 5
mg/cm^{2} \cdot hr y una permeabilidad al aire de al
menos
0,5 l/cm^{2}.hr.
0,5 l/cm^{2}.hr.
5. Un material de lámina similar al cuero de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, donde el
módulo de alargamiento de 100% del elastómero de alto peso molecular
(B) es 40-300 kg/cm^{2}.
6. Un material de lámina similar al cuero de
acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, donde el
módulo de alargamiento de 100% del elastómero de alto peso molecular
(C) es 40 a 150 kg/cm^{2}.
7. Un método para producir una lámina similar al
cuero que tiene un material de base (I) que comprende una tela no
tejida (A), constituida por haces de fibras ultrafinas que tienen
una finura individual no mayor que 0,2 de, un elastómero de alto
peso molecular (B) y un elastómero de alto peso molecular (C), y en
el que se forma una capa de superficie graneada (II), que comprende
una capa porosa de superficie (D) constituida de elastómero de alto
peso molecular (C) y una capa de acabado de superficie (E), en al
menos un lado de las superficies del material de base, donde el
método se caracteriza porque
(5) para producir el material de base (I), se
impregna una tela no tejida (a), constituida por fibras convertibles
en haces de fibras ultrafinas, con una solución del elastómero de
alto peso molecular (B), la tela no tejida (a) está comprimida hasta
el espesor de 95% o menos del espesor original que debe aplastarse,
se suministra sucesivamente una solución del elastómero de alto peso
molecular (C) a la tela no tejida (a) antes de que se recupere de la
compresión para hacer que una parte de esta solución sea permeable
dentro de la tela no tejida (a), posteriormente se hacen coagular el
elastómero de alto peso molecular (B) y el elastómero de alto peso
molecular (C) en la tela no tejida (a) en un estado de este tipo,
donde están substancialmente libres de contacto con las fibras
convertibles en haces de fibras ultrafinas que constituyen la tela
no tejida (a), y la tela no tejida tratada (a) se somete a un
proceso de retirada de disolvente y a un proceso de secado,
(6) la capa porosa de superficie (D), constituida
por elastómero de alto peso molecular (C), está formada en al menos
un lado de las superficies del material de base (I), posteriormente
la tela no tejida (a) es tratada para convertir las fibras de
constitución en fibras ultrafinas, y la tela no tejida resultante se
prensada a una temperatura en el intervalo desde la temperatura de
reblandecimiento menor 100ºC a la temperatura de reblandecimiento
menor de 10ºC, que es suficiente al mismo tiempo para el elastómero
de alto peso molecular (B) y el elastómero de alto peso molecular
(C) para reducir su espesor del 60 al 95% del espesor original antes
o después de la formación de una capa de acabado (E) adicionalmente
en la superficie, y
(7) el material de lámina similar a cuero, que
comprende el material de base (I) y la capa de superficie graneada
(II), se somete a un proceso de fricción de manera que las
relaciones de carga de alargamiento de 20% (\sigma 20)/carga de
alargamiento de 5% (\sigma 5) en la dirección longitudinal y la
dirección transversal del material de lámina similar al cuero es en
cada caso no menor de 5 ni mayor de 20.
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