FI71777C - IMITERAT SKIVLIKT LAEDERMATERIAL BESTAOENDE AV EN MED POLYMER IMPREGNERAD FIBERMASSA OCH FOERFARANDE FOER DESS FRAMSTAELLNING. - Google Patents

IMITERAT SKIVLIKT LAEDERMATERIAL BESTAOENDE AV EN MED POLYMER IMPREGNERAD FIBERMASSA OCH FOERFARANDE FOER DESS FRAMSTAELLNING. Download PDF

Info

Publication number
FI71777C
FI71777C FI820769A FI820769A FI71777C FI 71777 C FI71777 C FI 71777C FI 820769 A FI820769 A FI 820769A FI 820769 A FI820769 A FI 820769A FI 71777 C FI71777 C FI 71777C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
sheet material
density
polymer
layer
sheet
Prior art date
Application number
FI820769A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI820769L (en
FI71777B (en
Inventor
John R Mccartney
Original Assignee
Norwood Ind Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US06/188,329 external-priority patent/US4376148A/en
Priority claimed from US06/188,330 external-priority patent/US4342805A/en
Priority claimed from FI812909A external-priority patent/FI71776C/en
Application filed by Norwood Ind Inc filed Critical Norwood Ind Inc
Publication of FI820769L publication Critical patent/FI820769L/en
Application granted granted Critical
Publication of FI71777B publication Critical patent/FI71777B/en
Publication of FI71777C publication Critical patent/FI71777C/en

Links

Landscapes

  • Synthetic Leather, Interior Materials Or Flexible Sheet Materials (AREA)

Description

1 717771 71777

Polymeerillä kyllästetystä kuitumassasta muodostettu jäi j itelty nahkalevyaine ja menetelmä sen valmistamiseksi Tämä keksintö kohdistuu jäljiteltyyn nahkalevyaineeseen ja menetelmään sen valmistamiseksi.This invention relates to a simulated leather sheet material and a method of making the same.

Hartsilla kyllästetyt levyaineet, kuten kankaat, nukkalevyt, liimaamattomat ja täyteaineita sisältämättömät levyt ovat kaikki alalla hyvin tunnettuja. Nämä hartsilla kyllästetyt levyaineet ovat käyttökelpoisia useihin tarkoituksiin, mukaan lukien vinyylien ja vastaavien muodostama tekonahka, rakennus-levyaineet, kuten kuljetushihnat ja samantapaiset tuotteet.Resin impregnated sheet materials such as fabrics, pile sheets, non-adhesive and filler-free sheets are all well known in the art. These resin-impregnated sheet materials are useful for a variety of purposes, including imitation leather formed by vinyls and the like, construction board materials such as conveyor belts, and the like.

Aiemmissa levyjen kyllästysmenetelmissä huokoinen aine kyllästetään tai päällystetään polymeerisellä hartsilla, kuten polyuretaanilla, vinyylillä tai samantapaisella aineella. Polyuretaanit ovat tulleet laajalti hyväksytyiksi päällystys- tai kyl-lästysseoksena, koska niillä on hyvin vaihtelevat kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet ja erityisesti niiden joustavuus ja kemiallinen vastustuskyky vaihtelevat suuresti. Huokoista levyainetta polymeerisellä hartsilla kyllästettäessä käytetään useita menetelmiä. Eräässä tällaisessa aiemmassa menetelmässä käytetään polymeeristä hartsia orgaanisessa liuotinjärjestelmässä, jossa levyaine kastetaan liuokseen ja liuotin poistetaan siitä. Nämä liuotinjärjestelmät eivät ole suotavia, koska liuotin useissa tapauksissa on myrkyllinen ja on joko otettava talteen uudelleenkäyttöä varten tai hävitettävä.In previous sheet impregnation methods, the porous material is impregnated or coated with a polymeric resin such as polyurethane, vinyl, or the like. Polyurethanes have become widely accepted as a coating or impregnation blend because of their highly variable chemical and physical properties, and in particular their flexibility and chemical resistance. Several methods are used to impregnate a porous sheet material with a polymeric resin. One such prior method uses a polymeric resin in an organic solvent system in which the sheet material is dipped in solution and the solvent is removed therefrom. These solvent systems are not desirable because in many cases the solvent is toxic and must either be recovered for reuse or disposed of.

Nämä liuotinjärjestelmät ovat kalliita eivätkä välttämättä anna toivottua tuotetta, koska hartsi liuottimen haihduttua kyllästetystä huokoisesta levyaineesta pyrkii siirtymään, niin että huokoinen levyaine tulee epätasaisesti kyllästetyksi, jolloin 2 71777 hartsia on runsaasti levyaineen pintaa kohti eikä kyllästys ole tasainen.These solvent systems are expensive and do not necessarily provide the desired product because the resin tends to migrate from the impregnated porous sheet material as the solvent evaporates, so that the porous sheet material becomes unevenly saturated, resulting in 2,71777 resins abundant per sheet material surface and non-uniform impregnation.

Liuotinjärjestelmiin liittyvien ongelmien poistamiseksi on ehdotettu joitakin vesipitoisia polymeerisiä järjestelmiä. Muodostettaessa kyllästettyjä levyaineita vesipitoisilla polymeereillä kyllästämällä vesipitoinen osa on poistettava. Taaskin tarvitaan lämpöä, ja polymeeri siirtyy niinikään kyllästetyn levyaineen pinnoille.To eliminate the problems associated with solvent systems, some aqueous polymeric systems have been proposed. When forming impregnated sheet materials by impregnation with aqueous polymers, the aqueous portion must be removed. Again, heat is required and the polymer is also transferred to the surfaces of the impregnated sheet material.

Eräässä menetelmässä, jossa polyuretaaniliuoksia yhdistetään huokoisiin alustoihin, polymeeri levitetään orgaanisessa liuottimessa alustalle, kuten neuloilla lävistetylle polyesterilevylle. Polymeerialustayhdistelmä kastetaan sen jälkeen polymeerin orgaanisen liuottimen ja polymeerin sellaisen ei-liuottimen seoksella, joka ainakin osaksi sekoittuu liuottimeen, kunnes kerros on koaguloitunut toisiinsa yhdistettyjen mikrohuokosten muodostamaksi solurakenteeksi. Liuotin poistetaan päällystyskerroksesta yhdessä ei-liuottimen kanssa, niin että saadaan liuottimesta vapaa mikrohuokoi-nen kerros. Vaikka tämä menetelmä antaa polyuretaanilla kyllästetylle kankaalle hyväksyttäviä ominaisuuksia, sillä on osaksi orgaanisen liuotinjärjestelmän haitta käytettäessä suuritehoisia polyuretaaneja, jotka vaativat suhteellisen myrkyllisiä ja korkealla kiehuvia liuottimia. Eräs esimerkki tästä menetelmästä on esitetty US-patentissa 3 208 875.In one method in which polyurethane solutions are combined with porous substrates, the polymer is applied in an organic solvent to a substrate, such as a polyester sheet pierced with needles. The polymer substrate combination is then dipped in a mixture of an organic solvent of the polymer and a non-solvent of the polymer that is at least partially miscible with the solvent until the layer coagulates into a cellular structure formed by interconnected micropores. The solvent is removed from the coating layer together with the non-solvent to obtain a solvent-free microporous layer. Although this method gives the polyurethane impregnated fabric acceptable properties, it has the disadvantage of a partially organic solvent system when using high performance polyurethanes that require relatively toxic and high boiling solvents. An example of this method is disclosed in U.S. Patent 3,208,875.

Toisessa menetelmässä on ehdotettu polyuretaanidispersioita orgaanisissa liuottimissa, ja näitä on käytetty päällystämään huokosia alustoja, kuten esim. US-patentissa 3 100 721 esitetään. Tässä järjestelmässä dispersio levitetään alustalle ja koaguloidaan lisäämällä edelleen ei-1iuotinta.In another method, polyurethane dispersions in organic solvents have been proposed and used to coat porous substrates, as disclosed in, e.g., U.S. Patent 3,100,721. In this system, the dispersion is applied to a support and coagulated by further adding a non-solvent.

Vaikka tätä ratkaisua on käytetty jonkinlaisella menestyksellä, sillä on kaksi suurta rajoitusta: (1) dispersion liuotin on pääasiassa orgaaninen, koska dispersion muodostukseen tarvitaan suhteellisen pieniä määriä ei-liuotinta, 3 71 777 edullisesti vettä, (2) lisätyn ei-liuottimen käyttökelpoinen alue on kapea, niin että toistettavia tuloksia on vaikea saavuttaa.Although this solution has been used with some success, it has two major limitations: (1) the dispersion solvent is mainly organic because relatively small amounts of non-solvent are required to form the dispersion, 3 71 777 preferably water, (2) the useful range of added non-solvent is narrow so that reproducible results are difficult to achieve.

Eräs erityisen käyttökelpoinen menetelmä yhdistelmälevyai-neen valmistamiseksi kyllästämällä huokoinen alusta on esitetty US-patentissä 4 171 391, joka sisällytetään tähän viite j ulkaisuna . Tässä järjestelmässä huokoinen levyaine kyl lästetään vesipitoisella ionisella polyuretaanidispersiolla, ja kyllästysaine koaguloidaan siihen. Yhdistelmä kuivataan sen jälkeen yhdistelmälevyaineen muodostamiseksi. Esillä oleva keksintö on parannus tähän perusmenetelmään verrattuna ja on joissakin suhteissa puitteiltaan laajempi.One particularly useful method of making a composite sheet material by impregnating a porous substrate is disclosed in U.S. Patent 4,171,391, which is incorporated herein by reference. In this system, the porous sheet material is impregnated with an aqueous ionic polyurethane dispersion, and the impregnating agent is coagulated therein. The combination is then dried to form a composite sheet material. The present invention is an improvement over this basic method and is broader in some respects.

Kyllästettyjä huokosia alustoja ja samantapaisia aineita on ehdotettu nahan korvikkeiksi, jolloin tarkoituksena on ollut valmistaa tuote, jolla on samat ominaisuudet kuin luonnonnahalla .Impregnated porous substrates and the like have been proposed as substitutes for leather, with the aim of producing a product with the same properties as natural leather.

Oikein viimeisteltyä luonnonnahkaa pidetään sen kestävyyden ja esteettisten ominaisuuksien takia arvossa useissa käytöissä. Nahan puutteen ja tiettyjä käyttöjä varten suurten jalostuskustannusten takia on taloudellisuuden sanelemana ollut pakko korvata luonnonnahka tietyissä käytöissä teko-aineilla. Tällaisia tekoaineita on ehdotettu ja käytetty kengän päällisissä, verhoilukankaissa, vaatteissa, matkalaukuissa, kirjansidonnassa ja sentapaisissa käytöissä. Koska eri käytöt vaativat erilaisia fysikaalisia, kemiallisia ja esteettisiä ominaisuuksia, on käytettävä erilaisia materiaaleja käyttäviä menetelmiä, jotta saataisiin luonnonnahkaan verrattava hyväksyttävä tuote. Tosin nämä tekoaineet ovat useimmissa tapauksissa helposti erotettavissa luonnonnahasta.Properly finished natural leather is valued for its durability and aesthetic properties in many uses. Due to the lack of leather and the high processing costs for certain uses, it has been dictated by economy to replace natural leather with artificial substances in certain uses. Such artificial materials have been proposed and used in shoe uppers, upholstery fabrics, clothing, suitcases, bookbinding and the like. Because different uses require different physical, chemical, and aesthetic properties, methods using different materials must be used to obtain an acceptable product comparable to natural leather. Admittedly, these ingredients are in most cases easily distinguishable from natural leather.

Eläinten vuodista saatu luonnonnahka muodostuu kahdesta pinnasta: pinnasta, joka muodostaa martiopinnan, joka useimmiten on esteettisesti halutuin, ja vastakkaisesta pinnasta, joka muodostaa haijaspinnan. Martiopinta on eläimen orvaskesi ja se on hyvin sileä, kun taas haljaspinta useimmissa tapauksissa on karkea ja kuituinen.The natural skin obtained from animal hides consists of two surfaces: a surface that forms the embossed surface, which is most often the most aesthetically desirable, and an opposite surface that forms the scattered surface. The surface of the embryo is the epidermis of the animal and is very smooth, while the split surface in most cases is rough and fibrous.

4 717774,71777

Erääseen menetelmään, jolla valmistetaan nahan korvikkeena käytettävää tekoainetta,-kuuluu huokoisen aineen, esim. kankaan kyllästys ja/tai päällystys polyuretaanilla, vinyylillä tai vastaavalla aineella. Polyuretaaneja on käytetty laajalti päällystys- ja kyllästysseoksena, koska niiden kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet, erityisesti niiden joustavuus ja kemiallinen kestävyys, vaihtelevat suures ti.One method of preparing an active ingredient for use as a leather substitute involves impregnating and / or coating a porous material, e.g., a fabric, with polyurethane, vinyl, or the like. Polyurethanes have been widely used as a coating and impregnation blend because of their wide variation in chemical and physical properties, especially in terms of flexibility and chemical resistance.

Nahan synteettisten korvikkeiden valmistuksen päämäärinä on, että näistä korvikkeista saadaan: (1) levyjä, jotka sopivat erityisesti nahantapaisiin ja verhoilukäyttöihin, (2) levyjä, joilla on yhtenäinen leveys ja joita käytetään yleisesti tekstiiliteollisuudessa (päin vastoin kuin luonnontuotteet, joissa tapahtuu huomattavia paino- ja pinta-alahäviöitä leikkauksessa ja viimeistelyssä), (3) vaihteleva loppukäyttö, esimerkiksi mitä monenlaisimmissa käyttöolosuhteissa, joissa tietyt kemialliset käsittelyt auttavat säilyttämään kyseisen aineen ominaisuuksia ja käyttöikää, ja tärkeimpänä (4) tuote, jolla on luonnonnahkaan verrattava kestävyys, tuntu, joustavuus ja pehmeys.The aim of the manufacture of synthetic leather substitutes is to obtain: (1) sheets which are particularly suitable for leather and upholstery applications, (2) sheets with a uniform width and which are commonly used in the textile industry (as opposed to natural products with significant weight and surface losses in cutting and finishing), (3) variable end-use, for example under the widest possible range of conditions under which certain chemical treatments help to preserve the properties and service life of the substance, and most importantly (4) a product with durability, feel, flexibility and softness.

Lisäksi kengän päällisiin käytetyllä jäljitellyllä nahkalevy-aineella tulisi olla nahan ulkonäkö, kangas ei saisi näkyä läpi, vesihöyryn läpäisyn päällisen päällystämättömään pintaan tulisi olla hyvä, ja aineella tulisi olla nahkamainen kuitumurtuma (mahdollisimman pieni kokonaisryppyisyys). "Nahkamainen kuitutaipuma", sellaisena kuin sitä käytetään nahka- ja verhoiluteollisuudessa, ilmenee hyvin viimeistellyn nahan käyttäytymisenä, kun sitä poimutetaan tai rypistetään. Nahan poimulle on ominaista pehmeä kaareva ääriviiva, jolloin poimun kokoonpuristetulla alueella on usein lukuisia hienoja ryPPyjä. Tälle ovat vastakohtana jyrkät poimut ja suuret rypyt, joita muodostuu papereita tai kalvoja poimutettaessa; tällainen ei-toivottu ulkonäkö on tunnettu "neularyppyisyytenä" .In addition, the imitated leather sheet material used on the shoe uppers should have the appearance of leather, the fabric should not be visible through, the water vapor permeation to the uncoated surface of the upholstery should be good, and the material should have a leathery fibrous fracture (minimal overall wrinkling). "Leather-like fibrous deflection," as used in the leather and upholstery industries, manifests itself as the behavior of well-finished leather when it is wrinkled or wrinkled. The fold of leather is characterized by a soft curved contour, so that the compressed area of the fold often has numerous fine wrinkles. In contrast, steep folds and large wrinkles are formed when papers or films are folded; such an unwanted appearance is known as "needle wrinkling."

Nahan "tuntu" on erittäin tunnusomainen, ja tekoaineilla on tavallisesti kumimainen tuntu# joka selvästi eroaa na hasta.The "feel" of the leather is very distinctive, and the ingredients usually have a rubbery feel # which is clearly different from the leather.

5 717775,71777

Polyuretaanipolymeerit ovat jo kauan olleet tunnettuja nahan korvikkeena käytettävän kankaan päällystys- ja kyl.-lästysaineina. Esimerkiksi voidaan valmistaa polyuretaaneja, jotka kestävät erittäin hyvin liuottimia ja hankausta sekä antavat päällystetyille kankaille kuivapuhdistettavuuden ja erinomaisen kestävyyden. Polyuretaanien peruskemian ansiosta, johon kuuluu reaktiot isosyanaattiryhmien ja molekyylien ja useiden reagoivien vetyatomien välillä, kuten po-lyolit ja polyamiinit, mahdollistaa mitä erilaisimpia ja muunneltavimpia lopullisia kemiallisia ja fysikaalisia ominaisuuksia välituotteiden valinnan avulla, niin että saavutetaan työstettävyys ja loppukäyttövaatimusten toivottu tasapaino.Polyurethane polymers have long been known as coating and impregnating agents for fabrics used as leather substitutes. For example, polyurethanes can be made which are very resistant to solvents and abrasion and give coated fabrics dry cleanability and excellent durability. Due to the basic chemistry of polyurethanes, which involves reactions between isocyanate groups and molecules and several reactive hydrogen atoms, such as polyols and polyamines, the most diverse and variable final chemical and physical properties are possible through the choice of intermediates to achieve workability and end-use requirements.

On olemassa erilaisia alan ammattimiesten tuntemia menetelmiä levittää pSlyuretaaniliuoksia tai muita jälkikovettuvia nestemäisiä polymeerejä huokoisilla alustoille. Artikkeli julkaisussa "Journal of Coated Fabrics", Voi. 7 (heinäkuu 1977), sivut 43-47, kuvaa joitakin kaupallisia päällystys-järjestelmiä, esim. kääntötelapäällvstystä, kaiverrusta ja vastaavia. Sivelyä ja suihkutusta voidaan myös käyttää päällystettäessä huokoisia alustoja polyuretaaneilla. Kun huokoinen alusta on kyllästetty tai päällystetty näillä poly-uretaaniliuoksilla, liuokset kuivataan tai kovetetaan jollakin menetelmällä, kuten kuumennetulla ilmalla, infrapunasätei-lyllä ja sentapaisella. Näille menetelmille on ominaista polymeerin ja kalvomaisen kerroksen kerrostuminen, mikä pyrkii tuottamaan tuotteen, joka poimuttuu ei-toivotuiksi teräviksi poimuiksi eikä nahkamaisiksi kuitupoimuiksi. Muita menetelmiä, joissa yhdistetään polymeerisiä liuoksia ja erityisesti polyuretaaniliuoksia huokoisiin alustoihin, on kuvattu CJS-patenteissa 3 208 875 ja 3 100 721.There are various methods known to those skilled in the art for applying pSlyurethane solutions or other post-curable liquid polymers to porous substrates. Article in "Journal of Coated Fabrics", Vol. 7 (July 1977), pages 43-47, describes some commercial coating systems, e.g., reversing roll coating, engraving, and the like. Lubrication and spraying can also be used to coat porous substrates with polyurethanes. After the porous substrate is impregnated or coated with these polyurethane solutions, the solutions are dried or cured by any method such as heated air, infrared radiation and the like. These methods are characterized by the deposition of a polymer and a film-like layer, which tends to produce a product that corrugates into unwanted sharp corrugations rather than leather-like fibrous corrugations. Other methods of combining polymeric solutions, and in particular polyurethane solutions, with porous substrates are described in CJS patents 3,208,875 and 3,100,721.

6 71777 US-patentissa 4 171 391 on esitetty entistä parempi kankaiden kyllästysmenetelmä, johon kuuluu tiettyjä vaiheita, jotka ovat välttämättömiä keksinnön mukaisen jäijitelmänahkalevy-aineen valmistuksessa.U.S. Pat. No. 6,71777 4,171,391 discloses an improved method of impregnating fabrics which includes certain steps necessary in the manufacture of a waste leather sheet material according to the invention.

Esillä olevan keksinnön mukaisesti muodostetaan jäljitelmä-nahkalevyaine, jolla on luonnonnahan ulkonäkö ja ominaisuudet ja lisäksi tiettyjä fysikaalisia yhtäläisyyksiä sen kanssa.According to the present invention, an imitation leather sheet material is formed which has the appearance and properties of natural leather and, in addition, certain physical similarities therewith.

Hartsilla kyllästetty kuitulevy muodostuu neulatusta kuitulevystä ja levyyn kauttaaltaan jaetusta polymeerisestä hartsista. Kyllästetyn levyn tiheys on tasainen levyn koko tiheyden yli, jolloin se on pienempi kuin levyn nimellistiheys, niin että levy on huokoinen. Kyllästetyssä levyssä on fila-mentteja, jotka ovat sekä polymeerisellä hartsilla päällystettyjä että päällystämättömiä.The resin-impregnated fiberboard consists of a needled fiberboard and a polymeric resin distributed throughout the board. The density of the impregnated plate is uniform over the entire density of the plate, so that it is less than the nominal density of the plate, so that the plate is porous. The impregnated sheet has filaments that are both polymeric resin coated and uncoated.

Jäljitelty nahkalevyaine valmistetaan kyllästetystä levystä. Jäljitelty nahkalevyaine muodostuu polymeerillä kyllästetystä kuitumassasta, jolloin kuitukerros muodostaa toisen pinnan ja halkiokerros muodostaa vastakkaisen pinnan. Kuitukerroksen nimellistiheys on yhtä suuri kuin sen kokonaistiheys, ja halkiokerroksen kokonaistiheys on pienempi kuin sen nimellis-tiheys. Levyaineen tiheys pienenee kuitukerroksesta halkio-kerrokseen .The imitated leather sheet material is made of impregnated sheet. The mimicked leather sheet material is formed from a polymer-impregnated pulp, with the fibrous layer forming one surface and the crack layer forming the opposite surface. The nominal density of the fiber layer is equal to its total density, and the total density of the slit layer is less than its nominal density. The density of the sheet material decreases from the fibrous layer to the slit layer.

tl 7 71777 "Kokonaistiheys" tässä käytettynä tarkoittaa aineen tiheyttä ilmatila mukaan lukien. "Nimellistiheys" tässä käytettynä tarkoittaa aineen tiheyttä ilman ilmatilaa/ ts. ominais-tiheyttä.tl 7 71777 "Total density" as used herein means the density of a substance, including airspace. "Nominal density" as used herein means the density of a substance without air space / i.e., specific gravity.

Keksinnön toteutuksen käyttökelpoiseen kuitumassaan kuuluvat kudotut ja neulotut kankaat, huopa ja huovikkeet, kuten kehruusidotut levyt, neulatut kuitulevyt ja liimaamattomat ja täyteaineita sisältämättömät levyt. Sopivia alustakuitu-ja ovat luonnonkuidut, erityisesti puuvilla ja villa, synteettiset kuidut kuten polyesteri, nailon, akryylit, modakryy-lit ja raion. Edullisimmin kuitumassa muodostuu luonnon- ja tekokuiduista koostuvista neulatuista kuitulevyistä. Edullisesti kuitujen denieri on 1-5 ja niillä on pituus, joka sopii karstaukseen ja joka tyypillisesti on 2,54-4,72 cm ja edullisemmin 3,8-7,62 cm.Useful pulp for the practice of the invention includes woven and knitted fabrics, felt and nonwovens, such as spunbonded sheets, needled fiberboard, and non-glued and filler-free sheets. Suitable substrate fibers and include natural fibers, especially cotton and wool, synthetic fibers such as polyester, nylon, acrylics, modacrylics and rayon. Most preferably, the pulp consists of needled fibreboards consisting of natural and man-made fibers. Preferably, the fibers have a denier of 1 to 5 and a length suitable for carding, which is typically 2.54 to 4.72 cm, and more preferably 3.8 to 7.62 cm.

Neulatuilla kuitulevyillä voi olla joko suuri-, keski- tai pieni tiheys. Suuren tiheyden omaavilla levyillä on enimmäis- 3 ~ tiheys 0,5 g/cfii . Nämä suuren tiheyden omaavat levyt ovat tyypillisesti villaa. Kun levyjen muodostukseen käytetään tekokuituja, suuren tiheyden omaavilla levyillä on tiheys enintään 0,25 g/cm^. Keksinnön käytössä kuitulevyillä on 3 edullisesti tiheys 0,08-0,5 g/cm . Levyjen paksuus voi olla enintään'12,7 mm ja edullisesti välillä 3,05 mm ja 10,16 mm vähimmäispaksuuden ollessa 0,762 mm. Lisäksi levyt ovat luonteeltaan "kyllästyviä levyjä", joilla on suuri yhtenäisyys neulalävistysvaiheen ansiosta verrattuna heikosti sidottuihin levyihin, joissa on vain muutamia neulalävistyksiä ja joiden yhtenäisyys on vähäinen tai olematon.Needled fiberboards can have either high, medium, or low density. High density sheets have a maximum density of 0.5 g / cfii. These high density sheets are typically wool. When man-made fibers are used to form the sheets, the high-density sheets have a density of up to 0.25 g / cm 2. In the use of the invention, the fibreboards 3 preferably have a density of 0.08 to 0.5 g / cm. The thickness of the sheets may be at most 12.7 mm and preferably between 3.05 mm and 10.16 mm with a minimum thickness of 0.762 mm. In addition, the sheets are "saturating sheets" in nature, which have a high uniformity due to the needle punching step compared to weakly bonded sheets with only a few needle punches and little or no uniformity.

Keksinnön toteutukseen käyttökelpoiset polymeeriset hartsit ovat edullisesti sellaisia polymeerisiä hartseja, jotka pystyvät liukenemaan, dispergoitumaan ja emulgoitumaan veteen ja sen jälkeen koaguloitumaan vesijärjestelmästä ionikoagu-lointiaineella.The polymeric resins useful in the practice of the invention are preferably polymeric resins capable of dissolving, dispersing and emulsifying in water and then coagulating from the aqueous system with an ionic coagulant.

β 71777β 71777

Eräs edullinen polymeerijärjestelmä on sellainen, joka on syntetisoitu akryylisista monomeereistä, kuten alkyyli-akrylaateista ja metakrylaateista, akryylinitriilistä, metyyliakryylinitriilistä ja muista tunnetuista akryyli-sistä monomeereista. Nämä akryyliset monomeerit voidaan polymeroida emulsiopolymeroinnilla lateksin muodostamiseksi tai muilla vapaaradikaali-polymerointimekanismeilla, minkä jälkeen ne liuotetaan tai emulgoidaan veteen. Emulgointi-tai liuotusjärjestelmän on oltava sellainen, että kun emulsio saatetaan kosketukseen väkevän hapon tai emäksen kanssa, polymeeri koaguloituu vesijärjestelmästä ja tulee oleellisen liukenemattomaksi.A preferred polymer system is one synthesized from acrylic monomers such as alkyl acrylates and methacrylates, acrylonitrile, methyl acrylonitrile and other known acrylic monomers. These acrylic monomers can be polymerized by emulsion polymerization to form a latex or other free radical polymerization mechanisms, after which they are dissolved or emulsified in water. The emulsification or dissolution system must be such that when the emulsion is contacted with a concentrated acid or base, the polymer coagulates from the aqueous system and becomes substantially insoluble.

Edullisimmin käytetään emulgoituja tai veteen dispergoitunei-ta polyuretaaneja. US-patentissa 2 968 575 on esitetty esimerkkejä emulgoiduista polyuretaaneista, jotka on valmistettu ja dispergoitu veteen puhdistavien aineiden avulla voimakkaiden leikkausvoimien alaisena. Kun näitä polyuretaani-emulsioita muodostetaan, emulgaattorin on oltava luonteeltaan ioninen, niin että vastaioni voidaan lisätä vesijärjestelmään polymeerin koaguloimiseksi. Edullisimmin keksinnön toteutuksessa käytettävät polyuretaanit ovat polyuretaaneja, jotka tunnetaan alalla ionisesti veteen dispergoituvina.Most preferably, emulsified or water-dispersed polyurethanes are used. U.S. Patent 2,968,575 discloses examples of emulsified polyurethanes prepared and dispersed in water with detergents under high shear forces. When these polyurethane emulsions are formed, the emulsifier must be ionic in nature so that the counterion can be added to the aqueous system to coagulate the polymer. Most preferably, the polyurethanes used in the practice of the invention are polyurethanes known in the art to be ionically water dispersible.

Edullinen järjestelmä valmistaa ionisia vesipitoisia poly-uretaanidispersioita on valmistaa polymeerejä, joissa on vapaita happoryhmiä, edullisesti karboksyylihapporyhmiä kovalenssisidottuina polymeerirunkoon. Näiden karboksyyli-. ryhmien neutralointi amiinilla, edullisesti vesiliukoisella monoamiinilla antaa tulokseksi vedellä laimennettavuuden. Karboksyyliryhmän sisältävä yhdiste on valittava huolellisesti, koska isosyanaatit, jotka ovat välttämättömiä komponentteja missä tahansa polyuretaanijärjestelmässä, reagoivat yleensä karboksyyliryhmien kanssa. Kuten kuitenkin US-patentissa 3 412 054 esitetään, joka sisällytetään tähän viitejulkaisuna, 2,2-hydroksimetyyli-substituoitujen karboksyylihappojen voidaan antaa reagoida orgaanisten poly- n 9 71777 isosyanaattien kanssa ilman merkittävää reaktiota hapon ja isosyanaattiryhmien välissä johtuen siitä, että viereiset alkyyliryhmät estävät steerisesti karboksyyliä.A preferred system for preparing ionic aqueous polyurethane dispersions is to prepare polymers having free acid groups, preferably carboxylic acid groups, covalently bonded to the polymer backbone. These carboxyl-. neutralization of the groups with an amine, preferably a water-soluble monoamine, results in water dilutability. The carboxyl group-containing compound must be carefully selected because isocyanates, which are essential components in any polyurethane system, generally react with carboxyl groups. However, as disclosed in U.S. Patent 3,412,054, which is incorporated herein by reference, 2,2-hydroxymethyl-substituted carboxylic acids can be reacted with organic polyocyanates of 9,71777 without significant reaction between the acid and isocyanate groups due to the fact that adjacent alkyl groups prevent steric hindrance. .

Tällöin saadaan haluttu karboksyyliä sisältävä polymeeri, jolloin karboksyyliryhmät on neutraloitu tertiäärisellä monoamiinilla, niin että saadaan sisäinen kvaternäärinen ammoniumsuola ja niin ollen veteen liukenevuus.This gives the desired carboxyl-containing polymer, the carboxyl groups being neutralized with a tertiary monoamine so as to obtain an internal quaternary ammonium salt and thus water solubility.

Sopivat karboksyylihapot ja edullisesti steerisesti estetyt karboksyylihapot ovat tunnettuja ja helposti saatavissa. Niitä voidaan esimerkiksi valmistaa aldehydistä, joka alfa-asemassa sisältää ainakin kaksi vetyatomia, jotka saatetaan reagoimaan emäksen läsnäollessa kahden ekvivalentin kanssa formaldehydiä, niin että muodostuu 2,2-hydroksimetyylialde-hydi. Aldehydi hapetetaan sen jälkeen hapoksi alan ammat-timiehille tunnetuilla menetelmillä. Tällaisia happoja edustaa rakennekaavaSuitable carboxylic acids and preferably sterically hindered carboxylic acids are known and readily available. For example, they can be prepared from an aldehyde containing at least two hydrogen atoms in the alpha position, which are reacted with two equivalents of formaldehyde in the presence of a base to form 2,2-hydroxymethylaldehyde. The aldehyde is then oxidized to the acid by methods known to those skilled in the art. Such acids are represented by the structural formula

' CH-OHCH-OH

i 2i 2

R - CH - COOHR - CH - COOH

ii

CH2OHCH 2 OH

jossa R edustaa vetyä tai enintään 20 hiiliatomia ja edullisesti enintään 8 hiiliatomia sisältävää alkyyliä. Edullinen happo on 2,2-di-(hydroksimetyyli)pvopionihappo. Riippuvia karboksyyliryhmiä sisältäviä polymeerejä kutsutaan anio-nisiksi polyuretaanipolymeereiksi.wherein R represents hydrogen or alkyl of up to 20 carbon atoms and preferably up to 8 carbon atoms. The preferred acid is 2,2-di- (hydroxymethyl) pyropionic acid. Polymers containing dependent carboxyl groups are called anionic polyurethane polymers.

Edelleen voidaan vedellä laimennettavuus keksinnön mukaisesti saada vaihtoehtoisesti aikaan käyttämällä kationista polyuretaania, jossa on riippuvia aminoryhmiä. Tällaisia kationisia polyuretaaneja on esitetty US-patentissa 4 066 591, joka sisällytetään tähän viitejulkaisuna, ja erityisesti esimerkissä XVII. Esillä olevan keksinnön yhteydessä pidetään edullisena käyttää anionista polyuretaania.Furthermore, dilutability with water according to the invention can alternatively be achieved by using a cationic polyurethane having dependent amino groups. Such cationic polyurethanes are disclosed in U.S. Patent 4,066,591, which is incorporated herein by reference, and in particular in Example XVII. In the context of the present invention, it is preferred to use anionic polyurethane.

10 71 7 7 710 71 7 7 7

Keksinnön toteutuksessa käytettäviin polyuretaaneihin liittyy di- tai polyisosyanaattien ja yhdisteiden reaktio useiden reaktiokykyisten vety-yhdisteiden kanssa, jotka sopivat polyuretaanien valmistukseen. Tällaisia di-isosyanaat-teja ja reaktiokykyisiä vety-yhdisteitä on esitetty tarkemmin US-patenteissa 3 412 034 ja 4 046 729. Lisäksi tällaisten polyuretaanien valmistusmenetelmiä on esitetty em. patenteissa. Esillä olevan keksinnön mukaisesti polymeerin muodostukseen voidaan käyttää aromaattisia, alifaattisia ja sykloalifaattisia di-isosyanaatteja tai niiden seoksia. Tällaisia di-isosyanaatteja ovat esimerkiksi tolyleeni-2,4-di-isosyanaatti, tolyleeni-2,6-di-isosyanaatti, meta-fenylee-nidi-isosyanaatti, bifenyleeni-4,4'-di-isosyanaatti, metylee-ni-bis(4-fenyyli-isosyanaatti), 4-kloori-l,3-fenyleenidi-isosyanaatti, naftyleeni-1,5-di-isosyanaatti, tetrametyleeni- 1,4-di-isosyanaatti, heksametyleeni-1,6-di-isosyanaatti, dekametyleeni-1,10-di-isosyanaatti, sykloheksyleeni-1,4-di-isosyanaatti, metyleeni-bis(4-sykloheksyyli-isosyanaatti), tetrahydronaftyleenidi-isosyanaatti, isopropeenidi-isosyanaat-ti ja vastaavat. Aryleeni- ja sykloalifaattisia di-isosyanaatteja käytetään edullisimmin keksinnön toteutuksessa.The polyurethanes used in the practice of the invention involve the reaction of di- or polyisocyanates and compounds with a number of reactive hydrogen compounds suitable for the preparation of polyurethanes. Such diisocyanates and reactive hydrogen compounds are described in more detail in U.S. Patents 3,412,034 and 4,046,729. In addition, methods for preparing such polyurethanes are disclosed in the aforementioned patents. According to the present invention, aromatic, aliphatic and cycloaliphatic diisocyanates or mixtures thereof can be used to form the polymer. Examples of such diisocyanates are tolylene-2,4-diisocyanate, tolylene-2,6-diisocyanate, meta-phenylene diisocyanate, biphenylene 4,4'-diisocyanate, methylene bis (4-phenyl isocyanate), 4-chloro-1,3-phenylenediisocyanate, naphthylene 1,5-diisocyanate, tetramethylene 1,4-diisocyanate, hexamethylene-1,6-diisocyanate, decamethylene 1,10-diisocyanate, cyclohexylene-1,4-diisocyanate, methylene bis (4-cyclohexyl isocyanate), tetrahydronaphthylene diisocyanate, isopropylene diisocyanate and the like. Arylene and cycloaliphatic diisocyanates are most preferably used in the practice of the invention.

Tyypillisesti aryleenidi-isosyanaatit ovat sellaisia, joissa isosyanaattiryhmä on kiinnittynyt aromaattiseen renkaaseen. Edullisimmat isosyanaatit ovat toly Leer.idi-isosyanaatin 2,4-ja 2,6-isomeerit ja niiden seokset niiden helpon saatavuuden ja reaktiivisuuden ansiosta. Edelleen keksinnön toteutuksessa edullisimmin käytettävät sykloalifaattiset di-isosyanaatit ovat 4,4'-metyleeni-bis(sykloheksyyl:-isosyanaatti) ja isoforonidi-isosyanaatti.Typically, arylene diisocyanates are those in which the isocyanate group is attached to the aromatic ring. The most preferred isocyanates are the 2,4- and 2,6-isomers of toly Leer diisocyanate and mixtures thereof due to their easy availability and reactivity. Further, the most preferred cycloaliphatic diisocyanates used in the practice of the invention are 4,4'-methylene bis (cyclohexyl: isocyanate) and isophorone diisocyanate.

Kulloisenkin aineen loppukäyttö määrää aromaattisten tai alifaattisten di-isosyanaattien valinnan. Kuten alan ammattimiehet hyvin tietävät, aromaattisia isosyanaatteja voidaan käyttää silloin, kun lopputuote ei joudu liiaksi alttiiksi ultraviolettisäteilylle, joka pyrkii kellastakaan tällaisia polymeerisiä koostumuksia. Alifaattisia di-isosyanaattejaThe end use of a given substance determines the choice of aromatic or aliphatic diisocyanates. As is well known to those skilled in the art, aromatic isocyanates can be used when the final product is not overexposed to ultraviolet radiation, which tends to be yellow in such polymeric compositions. Aliphatic diisocyanates

(I(I

n 71777 voidaan sen sijaan käyttää edullisemmin ulkoisissa käytöissä, ja niillä on pienempi taipumus kellastua ultraviolettisäteilyn alaisena. Vaikka nämä periaatteet muodostavat yleisen pohjan kulloinkin käytettävän isosyanaatin valinnalle, aromaattisia di-isosyanaatteja voidaan edelleen stabiloida tunnetuilla ultraviolettistabilointiaineilla polyuretaanilla kyllästetyn levyaineen lopullisten ominaisuuksien parantamiseksi. Lisäksi hapettumisen estoaineita voidaan lisätä alalla hyväksyttyinä määrinä lopputuotteen ominaisuuksien parantamiseksi. Tyypillisiä hapettumisen estoaineita ovat tioeetterit ja fenoliset hapettumisen esto-aineet kuten 4,4'-butylidiini-bis-meta-kresoli ja 2,6-di-tert.-butyyli-pära-kresoli.n 71777 can instead be used more advantageously for external applications and have a lower tendency to turn yellow under ultraviolet radiation. Although these principles provide a general basis for the choice of isocyanate to be used in each case, aromatic diisocyanates can be further stabilized with known ultraviolet stabilizers to improve the final properties of the polyurethane impregnated sheet material. In addition, antioxidants may be added in amounts accepted in the art to improve the properties of the final product. Typical antioxidants include thioethers and phenolic antioxidants such as 4,4'-butylidine-bis-meta-cresol and 2,6-di-tert-butyl-para-cresol.

Isosyanaatti saatetaan reagoimaan useiden reaktiokykyisten vety-yhdisteiden kuten diolien, diamiinien tai triolien kanssa. Dioleja tai trioleja käytettäessä ne ovat tyypillisesti joko polyalkyleenieetteri- tai polyesteripolyoleja. Polyalkyleenieetteripolyoli on suositeltava aktiivinen polymeeristä ainetta sisältävä vety-yhdiste polyuretaanin muodostukseen. Käyttökelpoisimipien polyglykolien molekyylipaino on 50-10000 ja esillä olevan keksinnön yhteydessä edullisimmin 400-7000. Polyeetteripolyolit parantavat edelleen suhteellisesti joustavuutta niiden molekyylipainojen suuretessa.The isocyanate is reacted with a number of reactive hydrogen compounds such as diols, diamines or triols. When diols or triols are used, they are typically either polyalkylene ether or polyester polyols. Polyalkylene ether polyol is the preferred active hydrogen-containing hydrogen compound for polyurethane formation. The most useful polyglycols have a molecular weight of 50 to 10,000 and most preferably 400 to 7,000 in the context of the present invention. Polyether polyols further improve flexibility with increasing molecular weights.

Polyeetteripolyolien esimerkkejä ovat, joihin ne eivät kuitenkaan rajoitu, polyetyleenieetteriglykoli, polypropyleeni-eetteriglykoli, polytetrametyleenieetteriglykoli, polyheksa-metyleenieetteriglykoli, polyoktametyleenieetteriglykoli, polydekametyleenieetteriglykoli, polydodekametyleenieetteri-glykoli ja niiden seokset. Voidaan myös käyttää polyglykole-ja, jotka sisältävät useita erilaisia radikaaleja molekyyli- ketjussa, kuten esimerkiksi yhdistettä HO (CH.OC^HΛ0) H, jossa l λ 4 n n on kokonaisluku suurempi kuin yksi.Examples of polyether polyols include, but are not limited to, polyethylene ether glycol, polypropylene ether glycol, polytetramethylene ether glycol, polyhexamethylene ether glycol, polyoctamethylene ether glycol, polydecamethylene ether glycol, polydodecamethylene thereof. Polyglycols containing several different radicals in the molecular chain can also be used, such as the compound HO (CH.OC ^ HΛO) H, where l λ 4 n n is an integer greater than one.

Polyoli voi myös olla polyesteri, jossa pääteryhmänä on hyd-roksi tai joka sisältää hydroksia ja jota voidaan käyttää polyalkyleenieetteriglykolien sijasta tai yhdessä niiden 12 71 77 7 kanssa. Tällaisia polyestereita muodostetaan antamalla happojen, esterien tai happöhalogenidien reagoida glykolien kanssa. Sopivia glykoleja ovat polymetyleeniglykolit kuten etyleeni-, propyleeni-, tetrametyleeni- tai dekametyleenigly-kolit, substituoidut metyleeniglykolit kuten 2,2-dimetyyli- 1,3-propaanidioli, sykliset glykolit kuten sykloheksaani-dioli ja aromaattiset glykolit. Alifaattiset glykolit ovat yleensä suositeltavampia, kun joustavuus on toivottavaa.The polyol may also be a polyester terminated by hydroxy or containing hydroxy and may be used in place of or in combination with polyalkylene ether glycols 12 71 77 7. Such polyesters are formed by reacting acids, esters or acid halides with glycols. Suitable glycols include polymethylene glycols such as ethylene, propylene, tetramethylene or decamethylene glycols, substituted methylene glycols such as 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, cyclic glycols such as cyclohexanediol and aromatic glycols. Aliphatic glycols are generally preferred when flexibility is desired.

Nämä glykolit saatetaan reagoimaan alifaattisten, syklo-alifaattisten tai aromaattisten dikarboksyylihappojen tai alempi-alkyyliesterien tai esteriä muodostavien johdannaisten kanssa, niin että saadaan suhteellisen pienen molekyyli-painon omaavia polymeerejä, joiden sulamispiste on edullisesti alle n. 70°C ja molekyylipaino sama kuin polyalkyleeni-eetteriglykolien kohdalla on mainittu. Tällaisten polyesterien valmistuksessa käytettäviä happoja ovat esimerkiksi ftaali-, maleiini-, sukkiini-, adipiini-, korkki-, sebasii-ni-, tereftaali- ja heksahydroftaalihapot ja näiden happojen alkyyli- ja halogeenisubstituoidut johdannaiset. Lisäksi voidaan käyttää polykaprolaktonia, jossa pääteryhminä ovat hydroksyyliryhmät.These glycols are reacted with aliphatic, cycloaliphatic or aromatic dicarboxylic acids or lower alkyl esters or ester-forming derivatives to give polymers of relatively low molecular weight, preferably having a melting point of less than about 70 ° C and a molecular weight equal to that of polyalkylene. is mentioned. Acids used in the preparation of such polyesters include, for example, phthalic, maleic, succinic, adipic, cork, sebacic, terephthalic and hexahydrophthalic acids and alkyl and halogen substituted derivatives of these acids. In addition, polycaprolactone having hydroxyl groups as end groups can be used.

Tässä käytettynä "ioninen dispergointiaine" tarkoittaa ionoi-tuvaa happoa tai emästä, joka pystyy muodostamaan suolan liukoiseksi tekevän aineen kanssa. Nämä "ioniset dispergointi-aineet" ovat amiineja ja edullisesti vesiliukoisia amiineja kuten trietyyliamiini, tripropyyliamiini, N-etyylipiperidii-ni ja vastaavat sekä myös hapot ja edullisesti vesiliukoiset hapot kuten asetoni-, propioni-, maitohappo ja sentapaisen. Tietysti happo tai amiini valitaan polymeeriketjusta riippuvan, liukoiseksi tekevän ryhmän mukaan.As used herein, "ionic dispersant" means an ionizable acid or base capable of forming a salt with a solubilizing agent. These "ionic dispersants" include amines and preferably water-soluble amines such as triethylamine, tripropylamine, N-ethylpiperidine and the like, as well as acids and preferably water-soluble acids such as acetone, propionic, lactic acid and the like. Of course, the acid or amine is selected according to the polymer chain-dependent solubilizing group.

Toivottu elastomeerincn käyttäytyminen vaatisi yleensä n. 25-30 paino-”; pitkäket juis ta polyol ia (tr>. 700-2000 ekvi-valenttipainoa) polymeerissä. Venymä- ja kimmoisuusaste voi vaihdella suuresti tuotteesta toiseen riippuen lopputuotteen toivotuista ominaisuuksista.The desired elastomeric behavior would generally require about 25-30% by weight ”; long polyol (tr>. 700-2000 equivalent weight) in the polymer. The degree of elongation and elasticity can vary greatly from product to product depending on the desired properties of the final product.

13 ' 7177 713 '7177 7

Keksinnön toteutuksessa käyttökelpoisten polyuretaanien muodostuksessa polyoli- ja di-isosyanaatin mooliylimaara saatetaan reagoimaan, niin että saadaan polymeeri, jossa pääteryhmänä on isosyanaatti. Vaikka sopivia reaktio-olosuhteita ja reaktioaikoja sekä -lämpötiloja voidaan vaihdella kulloinkin käytetyn isosyanaatin ja polyolin mukaan, alan ammattimiehet tuntevat hyvin nämä vaihtelumahdollisuudet.In the formation of polyurethanes useful in the practice of the invention, a molar excess of polyol and diisocyanate is reacted to give a polymer having an isocyanate end group. Although suitable reaction conditions and reaction times and temperatures may be varied depending on the isocyanate and polyol used in the art, those variations are well known to those skilled in the art.

Alan ammattimiehet ymmärtävät, että käytettyjen aineosien reaktiokyky vaatii reaktionopeuden tasapainoa ei-toivottujen sekundääristen reaktioiden johtaessa värin ja molekyylipai-non huonontumiseen. Tyypillisesti reaktio suoritetaan sekoittaen n. 50 - n. 120°C:ssa 1-4 tunnin aikana. Riippuvien karboksyyliryhmien saamiseksi isosyanaattipääteryhmän sisältävän polymeerin annetaan reagoida dihydroksihapon mooli-alimäärän kanssa 1-4 tuntia 50-120°C:ssa, niin että saadaan polymeeri, jossa pääteryhmänä on isosyanaatti. Happo lisätään edullisesti liuoksena, esimerkiksi N-metyyli-1,2-pyrrolidonissa tai N-N-dimetyyliformamidissa. Hapon liuottimen määrä on tyypillisesti enintään 5 % kokonaispanoksesta, jotta minimoitaisiin orgaanisen liuottimen pitoisuus poly-uretaanikoostumuksessa. Kun dihydroksihappo on saatettu reagoimaan polymeeriketjuun, riippuvat karboksyyliryhmät neutraloidaan amiinilla n. 58-75°C:ssa n. 20 minuuttia ja ketjun pidennys ja dispersio saadaan aikaan lisäämällä vettä sekoittaen. Vesiliukoista diamiinia voidaan lisätä veteen lisäketjunpidentäjänä. Ketjun pidennykseen kuuluu jäljellä olevien isosyanaattiryhmien reaktio veden kanssa, niin että muodostuu karbamidiryhmiä, ja polymeeristä ainetta polymeroidaan edelleen, jolloin kaikki isosyanaattiryhmät reagoivat suuren stökiometrisen vesiylimaarän lisäyksen vaikutuksesta. On huomattava, että keksinnön polyuretaanit ovat luonteeltaan termoplastisia, ts. ne eivät muodostuksen jälkeen juuri enemmälti kovetu lisää paitsi, jos lisätään ulkoista kovetusainetta. Edullisesti tällaista kovetus-ainetta ei lisätä yhdistelmälevyaineen muodostamiseksi.It will be appreciated by those skilled in the art that the reactivity of the ingredients used requires a balance of reaction rate with undesired secondary reactions leading to deterioration of color and molecular weight. Typically, the reaction is carried out with stirring at about 50 to about 120 ° C for 1 to 4 hours. To obtain pendant carboxyl groups, the isocyanate-terminated polymer is reacted with a molar subset of dihydroxy acid for 1-4 hours at 50-120 ° C to give an isocyanate-terminated polymer. The acid is preferably added as a solution, for example in N-methyl-1,2-pyrrolidone or N-N-dimethylformamide. The amount of acid solvent is typically up to 5% of the total charge to minimize the concentration of organic solvent in the polyurethane composition. After the dihydroxy acid is reacted with the polymer chain, the dependent carboxyl groups are neutralized with an amine at about 58-75 ° C for about 20 minutes, and chain extension and dispersion are accomplished by the addition of water with stirring. The water-soluble diamine can be added to water as an additional chain extender. Chain extension involves the reaction of the remaining isocyanate groups with water to form urea groups, and the polymeric material is further polymerized, with all isocyanate groups reacting with the addition of a large stoichiometric excess of water. It should be noted that the polyurethanes of the invention are thermoplastic in nature, i.e. they do not harden much more after formation unless an external curing agent is added. Preferably, such a curing agent is not added to form the composite sheet material.

Vettä käytetään riittävästi dispergoimaan polyuretaani konsentraatiossa n. 10-40 paino-2 kiintoaineita dispersio- 14 71777 viskositeetin ollessa 10-1000 sentipoisea. Viskositeettia voidaan säätää kulloinkin toivottujen kyllästysominaisuuk-sien ja kulloisenkin dispersioseoksen mukaan, jotka kaikki määräytyvät lopputuotteen ominaisuuksien mukaan. On huomattava, ettei emulgaattoreja eikä sakeuttimia tarvita dispersioiden stabiliteettia varten.Water is used sufficiently to disperse the polyurethane at a concentration of about 10-40 wt-2 solids with a dispersion viscosity of 10-1000 centipoise. The viscosity can be adjusted according to the desired impregnation properties and the respective dispersion mixture, all of which are determined by the properties of the final product. It should be noted that neither emulsifiers nor thickeners are required for the stability of the dispersions.

Alan keskitason ammattimies tuntee tavat, joilla primäärisiä polyuretaanidispersioita modifioidaan lopputuotteen käyttöjen mukaan, esimerkiksi lisäämällä väriaineita, sopivia vi-nyvlipolymeeridispersioita, ultraviolettisuodatusseoksia, stabilaattoreja hapetusta vastaan ja sentapaisia.Modes by which the primary polyurethane dispersions are modified according to the uses of the final product are known to the person skilled in the art, for example by adding colorants, suitable vinyl polymer dispersions, ultraviolet filtration mixtures, anti-oxidant stabilizers and the like.

Keksinnön mukaisesti valmistettujen dispersioiden ominaisuudet määritetään mittaamalla ei-haihtuvien aineiden pitoisuus, hiukkaskoko, viskositeetti ja jännitys-muodonmuutosominaisuudet valetuilla kalvonauhoilla.The properties of the dispersions prepared according to the invention are determined by measuring the content, particle size, viscosity and stress-strain properties of the non-volatile substances on cast film strips.

Keksinnön toteutuksessa käyttökelpoista konsentraatioaluet-ta säätää polymeerin haluttu prosentuaalinen lisäys neu-lattuun levyyn.The concentration ranges useful in the practice of the invention are controlled by the desired percentage addition of polymer to the needled sheet.

Dispersioviskositeetti on yleensä 10-1000 sentipoisea. Pieni viskositeetti suhteessa identtisten polymeerien viskositeettiin samoilla kiintoainepitoisuakslila orgaanisissa liuotinpolymeeriliuoksissa auttaa vesidispersion nopeaa ja täydellistä läpitunkeutumista ja koagulointiaineen myöhempää läpäisevyyttä. Käyttökelpoisilla polyuretaanien liuoksilla on sen sijaan yleensä useiden tuhansien sentipoisien viskositeetti, jopa 50000 sentipoisea 20-30 %:n konsentraatioissa.The dispersion viscosity is usually 10-1000 centipoise. The low viscosity relative to the viscosity of identical polymers at the same solids content in organic solvent polymer solutions helps the rapid and complete penetration of the aqueous dispersion and the subsequent permeability of the coagulant. Useful polyurethane solutions, on the other hand, generally have a viscosity of several thousand centipoise, up to 50,000 centipoise at concentrations of 20-30%.

Polymeerit tulisi kyllästää kuitulevyyn tasolla ainakin 70 paino-% laskettuna kuitulevyn painosta ja enintään n. 400 paino-%. Edullisesti polymeerinen hartsi kyllästetään tasolla n. 200-300 paino-?ä laskettuna kaitulevyn painosta.The polymers should be impregnated into the fiberboard at a level of at least 70% by weight based on the weight of the fiberboard and no more than about 400% by weight. Preferably, the polymeric resin is impregnated at a level of about 200-300% by weight based on the weight of the sheet metal.

is 71777is 71777

Koagulointi saadaan aikaan saattamalla kyllästetty alusta kosketukseen sellaisen ionisen väliaineen vesipitoisen liuoksen kanssa, joka on tarkoitettu ionisesti korvaamaan liukoiseksi tekevän ionin. Kun kysymyksessä on anionisesti liukoiseksi tehty polymeeri, amiini, joka neutraloi karboksyy-liä sisältävän polyuretaanin, korvataan teoriassa, vaikka keksintö ei rajoitu tällaiseen teoriaan, vetyionilla, joka palauttaa anionisen karboksyyli-ionin ja niin ollen palauttaa polymeerin alkuperäiseen "ei-laimentuvaan" tilaansa.Coagulation is accomplished by contacting a saturated substrate with an aqueous solution of an ionic medium intended to ionically replace a solubilizing ion. In the case of an anionically soluble polymer, the amine which neutralizes the carboxyl-containing polyurethane is theoretically replaced, although the invention is not limited to such a theory, by a hydrogen ion which restores the anionic carboxyl ion and thus restores the polymer to its original "undiluted" state.

Tämä aiheuttaa polymeerin koaguloinnin alustarakenteessa.This causes the polymer to coagulate in the substrate structure.

Kun kysymyksessä on anioninen polymeeri, etikkahapon vesiliuokset väkevyyksinä 0,5 - n. 75 % ovat sopiva ioninen koaguloin-tiaine anionisia dispersioita varten, ja niitä suositaan väkevämpien happojen sijasta niiden suhteellisen helpon käsittelyn, pienen syövyttävän vaikutuksen ja hävitettävyy-den takia.In the case of an anionic polymer, aqueous acetic acid solutions in concentrations of 0.5 to about 75% are a suitable ionic coagulant for anionic dispersions and are preferred over more concentrated acids because of their relatively easy handling, low corrosivity and disposability.

"Ulossuolaus" dispersion koaguloimiseksi lisäämällä neutraalia suolaa on mahdollinen, mutta ei suositeltava tarvittavien suurten suolamäärien takia, jotka ovat n. 10 kertaa hapon konsentraatio, mistä on seurauksena tuotteen saastu-misongelmia."Salting" to coagulate the dispersion by adding neutral salt is possible, but not recommended due to the large amounts of salt required, which are about 10 times the acid concentration, resulting in product contamination problems.

Kun neulattu levy kyllästetään polymeerisellä hartsilla keksinnön mukaisesti, levy upotetaan vesipitoiseen ioniemul-sioon tai -dispersioon konsentraatiotasolla, joka riittää antamaan ainakin 70 paino-%:n lisäyksen. Kun levy on unhotettu vesiemulsioon tai -dispersioon, sitä voidaan puristaa ilman poistamiseksi, niin että emulsio tai dispersio täysin kyllästää levyn. Tämän jälkeen vesidispersiolla tai -emulsiolla täysin kyllästetty levy johdetaan pyyhkäisytelojen tai sentapaisten läpi liikadispersion tai —emulsion poistamiseksi kyllästetyn levyn pinnalta. Levy upotetaan sen jälkeen vastaionia sisältävään kylpyyn, niin että saadaan aikaan koagulointi levyn läpi tunkeutuvan vastaionia sisältävän aineen avulla diffuusion avulla ja hartsi koaguloituu kuiturakenteen sisällä. Koaguloinn—n jälkeen levyä puris— 16 71 777 tetaan liikaveden poistamiseksi, ja levy kuivataan kyllästetyn levyn muodostamiseksi.When the needled sheet is impregnated with a polymeric resin according to the invention, the sheet is immersed in an aqueous ion emulsion or dispersion at a concentration level sufficient to give an increase of at least 70% by weight. Once the sheet is forgotten in the aqueous emulsion or dispersion, it can be compressed to remove air so that the emulsion or dispersion completely saturates the sheet. The sheet, which is completely impregnated with the aqueous dispersion or emulsion, is then passed through sweeping rolls or the like to remove excess dispersion or emulsion from the surface of the impregnated sheet. The sheet is then immersed in a counterion-containing bath so that coagulation is effected by the counterion-containing substance penetrating through the sheet by diffusion and the resin coagulates within the fibrous structure. After coagulation, the plate is pressed to remove excess water, and the plate is dried to form a saturated plate.

Tiettyjä tuotteita valmistettaessa tämä menetelmä on parannus verrattuna US-patentissä 4 171 391 kuvattuun menetelmään. Viitepatentin ja esillä olevan menetelmän välisenä erona on, että levy on täysin kyllästetty, ts. siinä ei ole jäljellä ilmatilaa, jolloin vesidispersio tai -emulsio antaa polymeerisen hartsin lisäyksen ainakin 70 paino-% laskettuna levyn painosta. Näiden erojen takia saadaan uusi rakenne, jossa levyllä on kauttaaltaan tasainen tiheys ja levyn kokonaistiheys on pienempi kuin sen nimellistiheys.In the manufacture of certain products, this method is an improvement over the method described in U.S. Patent 4,171,391. The difference between the reference patent and the present method is that the sheet is completely impregnated, i.e. there is no air space left, whereby the aqueous dispersion or emulsion gives an addition of at least 70% by weight of polymeric resin based on the weight of the sheet. Due to these differences, a new structure is obtained in which the plate has a uniform density throughout and the total density of the plate is lower than its nominal density.

Kyllästetyn levyn muodostuksen jälkeen sille annetaan tiheys-gradientti, niin että saadaan jäljitelty nahkalevyaine.After formation of the impregnated sheet, it is given a density gradient so as to obtain a simulated leather sheet material.

Tätä jäljitettyä levyainetta muodostettaessa levyn kylläs-tysaine muodostuu edullisesti polymeereistä, jotka hiukkas-maisina pystyvät sulautumaan yhteen, kun niihin kohdistetaan lämpöä ja painetta. Normaalisti nämä polymeerit ovat termoplastisia, mutta joitakin verkkoutuneita polymeerejä, jotka pystyvät sulautumaan yhteen, voidaan myös käyttää.In forming this traced sheet material, the sheet impregnant is preferably composed of polymers which, as particles, are capable of fusing together when subjected to heat and pressure. Normally, these polymers are thermoplastic, but some crosslinked polymers capable of fusing together may also be used.

Keksinnön mukaisen jäljitellyn levyaineen tunnusomaiset piirteet ovat ensisijaisesti fysikaalisia r iirteitä, jolloin tiheysgradientti on saatu aikaan levyaineen toiselta sivulta vastakkaiselle sivulle. Edullisesti tiheysgradientti on tasainen. Kyllästetyn kuitumassan toinen pinta muodostaa kuitupinnan, jonka nimellistiheys on yhtä suuri kuin sen kokonaistiheys.The characteristic features of the simulated sheet material according to the invention are primarily physical features, whereby a density gradient is obtained from one side of the sheet material to the opposite side. Preferably, the density gradient is uniform. The second surface of the impregnated pulp forms a fibrous surface having a nominal density equal to its total density.

Tämä kuitukerros muistuttaa läheisesti luonnonnahan martio-kerrosta. Levyaineen vastakkaisella puolella on pinta, joka muodostaa halkiopinnan, jonka kokonaistiheys on pienempi kuin sen nimellistiheys, jolloin tiheysgradientti on edullisesti tasainen koko aineen läpi. Halkiokerros on hieman kuituinen ja muistuttaa luonnonnahan haijaskerrosta, 17 71 777This fibrous layer closely resembles the martio layer of natural leather. On the opposite side of the sheet material is a surface which forms a cracked surface with a total density lower than its nominal density, whereby the density gradient is preferably uniform throughout the material. The split layer is slightly fibrous and resembles the scatter layer of natural leather, 17 71 777

Polymeerin määrä jäijitellyssä nahkalevyaineessa on ainakin 70 paino-% laskettuna kuitumassan painosta.The amount of polymer in the stiffened leather sheet material is at least 70% by weight based on the weight of the pulp.

Tyypillisesti halkiokerros on enintään n. 75 % kuitukerrok-sen tiheydestä, niin että saadaan nahan martiokerrosta jäljittelevä huokoinen kuitukerros. On myös huomattava, että polymeeri on jakautunut tasaisesti koko kuitumassaan tavalla, jossa kuitujen suhde polymeeriin on kauttaaltaan tasainen.Typically, the split layer is at most about 75% of the density of the fibrous layer, so that a porous fibrous layer mimicking the granular layer of leather is obtained. It should also be noted that the polymer is evenly distributed throughout its fiber mass in a manner where the ratio of fibers to polymer is uniform throughout.

Jäljitelty nahkalevyaine valmistetaan käsittelemällä kyllästettyä kuitumassaa ja edullisesti kyllästettyä kutomatonta levyainetta edellä kuvatulla tavalla.The imitated leather sheet material is prepared by treating impregnated fibrous pulp and preferably impregnated nonwoven sheet material as described above.

Eräässä menetelmässä jäljitellyn nahkalevyn valmistukseen käytetty kyllästetty kutomaton levyaine sijoitetaan puristimeen ja sen molemmille puolille kohdistetaan lämpöä ja painetta. Lämpö ja paine riittävät sulattamaan polymeerin itseensä kyllästysaineen sisällä aineen pinnoilla, mutta ne eivät kuitenkaan täysin sulata polymeeriä levyaineen sisäosassa. Tämä prosessi kehittää tiheysgradientin kutomatto-man levyaineen sisäosasta kahdelle ulkopinnalle. Kuumennetun ja puristetun levyaineen paksuusmittoja voidaan säätää kuumennus- ja puristusvaiheiden aikana käytetyn paineen avulla tai sijoittamalla välikkeitä puristuslevyjen väliin tai käyttämällä kuollutpainopuristinta.In one method, the impregnated nonwoven sheet material used to make the imitated leather sheet is placed in a press and heat and pressure are applied to both sides thereof. The heat and pressure are sufficient to melt the polymer within the impregnant on the surfaces of the material, but they do not completely melt the polymer inside the sheet material. This process develops a density gradient from the inside of the nonwoven sheet material to the two outer surfaces. The thickness dimensions of the heated and pressed sheet material can be adjusted by the pressure used during the heating and pressing steps or by placing spacers between the press plates or by using a dead weight press.

Lisäksi puristimen levyt voivat olla kohokuvioituja, niin että aineeseen saadaan tietty pintakuvio. Puristuksen jälkeen levyaine halkaistaan keskeltä, niin että saadaan kaksi jäljiteltyä nahkalevyä, joissa kummassakin on kuitukerros ja halkiokerros.In addition, the plates of the press can be embossed so as to obtain a certain surface pattern in the material. After pressing, the sheet material is split in the middle to obtain two imitated leather sheets, each with a fibrous layer and a split layer.

Toisessa jäljitellyn nahkalevyainoen valmistusmenetelmässä edellä mainittu kyllästetty kutomaton lähtöaine voidaan sijoittaa puristimeen vain yhden levyn ollessa kuumennettuIn another method of making a simulated leather sheet material, the above-mentioned impregnated nonwoven starting material can be placed in the press with only one sheet being heated.

18 71 77V18 71 77V

kuitukerroksen muodostamiseksi, kun taas kylmällä levyllä oleva vastakkainen puoli'muodostaa halkiokerroksen.to form a fibrous layer, while the opposite side of the cold sheet forms a split layer.

Vielä eräässä jäljitellyn nahkalevyaineen valmistusmenetelmässä kaksi kappaletta edellä käsiteltyä kyllästettyä kuto-matonta lähtöainetta voidaan sijoittaa päällekkäin puristimeen ja kohdistaa niihin riittävästi lämpöä ja painetta, niin että polymeeri sulautuu itseensä kyllästysaineessa kummankin kappaleen ulkopinnalla. Puristuksen jälkeen eri kappaleet erotetaan, jolloin saadaan kaksi jäijitelmänahka-levyä.In yet another method of making a simulated leather sheet material, two pieces of the impregnated Kuto-mat starting material discussed above can be superimposed on a press and subjected to sufficient heat and pressure so that the polymer fuses in the impregnant on the outer surface of each piece. After pressing, the different pieces are separated to obtain two sheets of imitation leather.

Muodostuksen jälkeen jäijitelmänahka voidaan hiertää, päällystää tai lisäkäsitellä tunnetuilla nahan viimeistelymene-telmillä .After formation, the imitation leather can be abraded, coated or further treated by known leather finishing methods.

Vielä eräässä menetelmässä kuitukerroksen muodostus voidaan saada aikaan kyllästetyn kutomattoman lähtöaineen pakkauksilta puretuilla kelaamattomilla nauhoilla, jotka viedään kahden telan välistä kalanterointivaiheessa. Edullisesti toinen tela on metallia, kuumennettu 149-204°C:seen, sileä tai sopivasti kohokuvioitu ja toinen tela on pehmeämpää, joustavaa ainetta kuten kumia. Kuitukerros muodostuu levyn me-tallitelan puoleisella sivulla. Tehokas kalanterointi voidaan saada aikaan yleensä kuormituksella 5-15 tonnia telojen välistä kulkevan levyn 0,914 leveysmetriä kohti. Levyn kostutus ennen kalanterointia lisäämällä siihen 50-100 paino-% vettä voi auttaa kalanterointia.In yet another method, the formation of the fibrous layer can be accomplished by unwound strips unwrapped from the packages of impregnated nonwoven feedstock, which are passed between two rolls in a calendering step. Preferably, the second roll is metal, heated to 149-204 ° C, smooth or suitably embossed, and the second roll is a softer, flexible material such as rubber. The fiber layer is formed on the metal roll side of the sheet. Efficient calendering can generally be achieved with a load of 5-15 tons per 0.914 meters of width of the plate passing between the rollers. Wetting the plate before calendering by adding 50-100% by weight of water can help calendering.

Kyllästetyn levyn ja jäljitellyn nahkalevyaineen rakenteet on esitetty selvemmin oheisissa piirustuksissa, jotka ovat keksinnön mukaisesti valmistetun kyllästetyn levyn ja jäljitellyn nahkalevyaineen poikkileikkauksien mikrovalokuvia.The structures of the impregnated sheet and the simulated leather sheet material are shown more clearly in the accompanying drawings, which are photomicrographs of cross-sections of an impregnated sheet and a simulated leather sheet material according to the invention.

Oheisissa piirustuksissa kuvio 1 on tasokuva esimerkin 1 mukaisesti valmistetusta hartsilla kyllästetystä levystä ennen halkaisua, 11 19 71 777 kuvio 2 on mikrovalokuva, joka on otettu kuvion 1 levyn paksuuden läpi viivan II-II kautta, kuvio 3 on 100-kertäinen mikrovalukuva kuvion 2 III osasta, kuvio 4 on 100-kertainen mikrovalokuva kuvion 2 osasta IV, kuvio 5 on 100-kertainen mikrovalokuva kuvion 2 osasta V, kuvio 6 on 100-kertainen mikrovalokuva esimerkin I mukaises ti valmistetusta hartsilla kyllästetystä levystä halkaisun jälkeen, ja kuvio 7 on 100-kertainen mikrovalokuva poikkileikkauksesta kuvion 6 levystä valmistetun jäljitellyn nahkalevyaineen paksuuden läpi .In the accompanying drawings, Fig. 1 is a plan view of a resin impregnated sheet prepared according to Example 1 prior to splitting, Fig. 2 is a photomicrograph taken through the thickness of the sheet of Fig. 1 through line II-II, Fig. 3 is a 100-fold micrograph of Fig. 2 , Figure 4 is a 100-fold photomicrograph of Part IV of Figure 2, Figure 5 is a 100-fold photomicrograph of Part V of Figure 2, Figure 6 is a 100-fold photomicrograph of the resin impregnated sheet prepared according to Example I after splitting, and Figure 7 is a 100-fold photomicrograph a photomicrograph of a cross-section through the thickness of the simulated leather sheet material made from the sheet of Figure 6.

Kuvioissa 1-5, joissa samat viitenumerot viittaavat samoihin osiin, on esitetty esimerkin 1 mukaisesti valmistettu hartsilla kyllästetty levy 10. Tarkemmin sanottuna kuviot 2-5 esittävät poikkileikkauksen levyn 10 paksuuden läpi.Figures 1-5, in which the same reference numerals refer to the same parts, show a resin impregnated sheet 10 made according to Example 1. More specifically, Figures 2-5 show a cross-section through the thickness of the sheet 10.

Levy 10 muodostuu yläpinnasta 12 ja alapinnasta 14. Levyssä 10 on kauttaaltaan huomattava määrä päällystämättömiä kuituja 16, hartsikonsentraatioita 20, tyhjiä tiloja 18 ja hartsilla päällystettyjä kuituja 22. Rakenne ja niin ollen sen kokonaistiheys on oleellisen tasainen aineen koko paksuudelta, vaikka rakenne mikroskooppisessa mittakaavassa on epähomogeeninen.The plate 10 consists of an upper surface 12 and a lower surface 14. The plate 10 has a considerable number of uncoated fibers 16, resin concentrations 20, voids 18 and resin coated fibers 22 throughout. The structure and thus its overall density is substantially uniform over the entire thickness of the material, although the structure is microscopic .

Kuvioissa 2-5 esitetyn rakenteen arvellaan johtuvan siitä, että neulattu levy on täysin kyllästetty vesiemulsiolla tai -dispersiolla, minkä jälkeen polymeeri on koaguloitunut levyn ollessa täysin kyllästetty vesipitoisella hartsijärjestelmällä .The structure shown in Figures 2-5 is thought to be due to the needled sheet being completely impregnated with an aqueous emulsion or dispersion, after which the polymer is coagulated with the sheet being fully impregnated with an aqueous resin system.

Kuviossa 6, joka on 100-kertainen mikrovalokuva, on esitetty halkaistu kyllästetty neulattu levy 24, jolla on kauttaaltaan tasainen tiheys, kuten kuvioissa 1-5 on esitetty. Kyllästetyssä levyssä 24 on huomattava määrä päällystämättömiä kuituja, polymeerimassoja 28, päällystettyjä kuituja 32 ja tyhjiä tiloja 30. Havaitaan, että vaikka kyllästetty levy on epähomogeeninen mikroskooppisessa mittakaavassa, sillä on kauttaaltaan tasainen kokonaistiheys.Figure 6, which is a 100-fold photomicrograph, shows a split impregnated needled sheet 24 having a uniform density throughout, as shown in Figures 1-5. The impregnated sheet 24 has a substantial amount of uncoated fibers, polymer masses 28, coated fibers 32, and voids 30. It is found that although the impregnated sheet is inhomogeneous on a microscopic scale, it has a uniform overall density throughout.

20 7 1 7 7 720 7 1 7 7 7

Kuviossa 7, joka on 100-kertainen mikrovalokuva, on esitetty esimerkin IV mukaisesti valmistettu jäljitelty nah-kalevyaine 32. Aineessa 32 on kuitukerros 34, jossa on hyvin pieni tyhjä tila ja jonka kokonaistiheys on yhtä suuri kuin nimellistiheys.Figure 7, which is a 100-fold photomicrograph, shows a simulated leather sheet material 32 prepared in accordance with Example IV. The material 32 has a fibrous layer 34 with a very small void space and a total density equal to the nominal density.

Kuitukerrokseen 34 on muodostunut kuitujen yhdistelmä 36 yhtenäisessä hartsimatriisissa lämmön ja paineen vaikutuksesta. Suuntaa A pitkin siirryttäessä nähdään, että tyhjät tilat 30 suurenevat halkiokerrosta 38 lähestyvässä suunnassa. Halkiokerroksessa 38 on huomattava määrä tyhjiä tiloja 30, päällystämättömiä kuituja 26 ja polymeerimassoja 28. Halkio-kerroksen 38 rakenne on samantapainen kuin kuviossa 6 esitetty rakenne.A combination of fibers 36 is formed in the fibrous layer 34 in a uniform resin matrix under the influence of heat and pressure. Moving along direction A, it can be seen that the voids 30 increase in the direction approaching the slit layer 38. The slit layer 38 has a considerable number of voids 30, uncoated fibers 26 and polymer masses 28. The structure of the slit layer 38 is similar to that shown in Figure 6.

Seuraavat esimerkit havainnollistavat keksinnön mukaisesti valmistettuja tuotteita.The following examples illustrate the products prepared according to the invention.

Esimerkki IExample I

Neulattu levy, joka oli kovetettu lämmössä ja jonka tiheys 2 oli 1200 g/m ja joka koostui polyesteri-, polypropyleeni-ja raionkuiduista ja jonka paksuus oli 7,62 mm kokonaisti- o heyden ollessa 0,16 g/cm , upotettiin polyuretaaniin, joka oli valmistettu US-patenttijulkaisun 4 554 3GC esimerkin III mukaisesti. Polymeerisen dispersion kokonaiskiintoainepi-toisuus oli 22 %, niin että saatiin 120 %:n lisäys laskettuna levyn painosta. Levy upotettiin polyuretaanidispersioon 10 minuutin ajaksi huoneen lämpötilassa, kunnes kaikki ilma 011 poistunut levyn sisältä ja levy oli täysin kyllästetty. Levyn pinta pyyhittiin suoralla terällä molemmilta puolilta liikavesidispersion poistamiseksi, ja levy upotettiin 10 %:seen etikkahappokylpyyn 10 minuutin ajaksi huoneen lämpötilassa. Upotus happoon koaguloi täysin polyuretaanin kui-turakenteen sisällä. Liikaetikkahappo pestiin pois levystä ja hartsilla kyllästettyä levyä puristettiin liikaveden poistamiseksi. Hartsilla kyllästetty levy halkaistiin neljäksi viipaleeksi paksuutensa läpi, ja kukin viipale kui- n 21 7177 7 vattiin 149-177°C:ssa kiertoilmauunissa, niin että muodostui neljä hartsilla kyllästettyä levyä, joiden kokonais-tiheys oli 0,41 g/cm3. Lopputuotteen mikrovalokuva oli kuten piirustuksissa on esitetty.A heat-cured needled sheet having a density of 2 to 1200 g / m 2 and consisting of polyester, polypropylene and rayon fibers with a thickness of 7.62 mm with a total density of 0.16 g / cm was embedded in polyurethane which was prepared according to Example III of U.S. Patent 4,554 3GC. The total solids content of the polymer dispersion was 22%, giving an increase of 120% based on the weight of the plate. The plate was immersed in the polyurethane dispersion for 10 minutes at room temperature until all the air 011 had escaped from inside the plate and the plate was completely saturated. The surface of the plate was wiped with a straight blade on both sides to remove excess aqueous dispersion, and the plate was immersed in a 10% acetic acid bath for 10 minutes at room temperature. Immersion in acid completely coagulates the polyurethane within the fiber structure. Excess acetic acid was washed off the plate and the resin-saturated plate was pressed to remove excess water. The resin-impregnated sheet was split into four slices through its thickness, and each slice of 21 7177 7 was blown at 149-177 ° C in a convection oven to form four resin-impregnated sheets with a total density of 0.41 g / cm 3. The photomicrograph of the final product was as shown in the drawings.

Esimerkki IIExample II

Esimerkki I toistettiin paitsi, että 100-% polyesterilevv, jonka tiheys oli 0,13 g/cm3 ja paksuus 5,08 mm, kyllästettiin esimerkin I 22-% kiintoainedispersiolla. Saadulla kyllästetyllä levyllä oli kauttaaltaan tasainen tiheys, suuri eheys ja kokonaistiheys 0,38 g/cm3.Example I was repeated except that a 100% polyester sheet having a density of 0.13 g / cm 3 and a thickness of 5.08 mm was impregnated with a 22% solids dispersion of Example I. The obtained impregnated plate had a uniform density throughout, a high integrity and a total density of 0.38 g / cm 3.

Esimerkki IIIExample III

Esimerkki I toistettiin paitsi, että 100-% neulattu polyes-terilevy, jonka paksuus oli 5,59 mm ja tiheys 0,23 g/cm3, kyllästettiin 32-% kiintoainedispersiolla, niin että saatiin neulattu kyllästetty hartsikuitulevy, jonka kokonaistiheys oli 0,56 g/cm3. Esimerkin III mukaista tuotetta käytettiin kiillotustyynynä. Se oli sitkeä, sillä oli hyvä repäisylujuus ja joustavuus ja se palautui täysin ennalleen kokoon-puristuksen jälkeen.Example I was repeated except that a 100% needled polyester sheet having a thickness of 5.59 mm and a density of 0.23 g / cm 3 was impregnated with a 32% solids dispersion to give a needled impregnated resin fiber sheet having a total density of 0.56 g. / cm 3. The product of Example III was used as a polishing pad. It was tough, had good tear strength and flexibility, and recovered completely after compression.

Niin ollen esillä olevan keksinnön mukainen menetelmä ja tuote antavat tulokseksi kyllästetyn kuitulevyn, jolla on suuri eheys ja joka on itsessään käyttökelpoinen tuotteena ja samoin käyttökelpoinen muita tuotteita valmistettaessa. Lisäksi kyllästettyä kuitulevyä voidaan hiertää toivotun viimeistelyn aikaansaamiseksi.Thus, the method and product of the present invention result in a impregnated fiberboard having a high integrity, which is useful in itself as a product, as well as useful in the manufacture of other products. In addition, the impregnated fiberboard can be ground to provide the desired finish.

Esimerkki IVExample IV

Kaksi esimerkin I mukaisesti valmistetun kutomattoman kylläs- i tetyn levyn 1,78 mm paksua halkaistua puoliskoa sijoitettiin päällekkäin 149°C:seen kuumennetun puristimen levyjen väliin 30 sekunnin ajaksi 3447 kPa:n paineen alaisena. Halkaistut puoliskot erotettiin toisistaan, jolloin saatiin kaksi jälji-teltyä nahkalevyä. Levyjen kuitukerros vastasi pintoja, jotka 22 71 777 olivat kosketuksessa kuumien puristinlevyjen kanssa. Levyjen sisäsivut säilyttivät kuitumaisen rakenteensa, joka oli samanlainen kuin puristamattomassa levyssä. Mikroskooppinen tutkimus osoitti, että jäijitellyllä nahkalevyaineella oli tiheysgradientti kuitukerroksesta halkiokerrokseen kuten kuviossa 7 on esitetty.Two 1.78 mm thick split halves of a nonwoven impregnated sheet prepared according to Example I were placed one on top of the other between the sheets of a press heated to 149 ° C for 30 seconds under a pressure of 3447 kPa. The split halves were separated to give two imitated leather plates. The fibrous layer of the sheets corresponded to surfaces 22 71 777 in contact with the hot press sheets. The inner sides of the sheets retained their fibrous structure, which was similar to that of the uncompressed sheet. Microscopic examination showed that the stiffened leather sheet material had a density gradient from the fibrous layer to the split layer as shown in Fig. 7.

Muodostuksen jälkeen jäljiteltyä nahkalevyainetta voidaan jälkikäsitellä muilla polymeereillä pinnan viimeistelyä varten tunnettujen menetelmien mukaisesti.After formation, the imitated leather sheet material can be post-treated with other polymers for surface finishing according to known methods.

Vaikka keksintöä on selitetty viitaten tiettyihin aineisiin ja tiettyihin menetelmiin, keksintö on rajoitettu vain oheisten patenttivaatimusten puitteissa.Although the invention has been described with reference to certain materials and certain methods, the invention is limited only within the scope of the appended claims.

ilil

Claims (3)

7177771777 1. Imiterat läderskivmaterial, kännetecknat av en polyuretan- eller polyakrylatpolymerimpregnerad fibermassa med ena ytan av ett fiberskikt, vars egentliga täthet är lika med dess bulktäthet, och andra ytan av ett spaltskikt, vars bulk-täthet är mindre än dess egentliga täthet, varvid skivmaterialet är poröst och dess täthet minskar frän fiberskiktet tili spalt-skiktet och fibremas förhällande tili polymeren är lika i hela skivmaterialet.1. Imports of source material, polyurethane or polyacrylate polymeric fibers having a fiber mass, the stem of which is filled with a staple, the stem is filled with a staple, the stem is filled with a staple, porosst och dess täthet minskar frän fiberskiktet account spalt-skiktet och fibremas förhällande account polymeren är lika i hela skivmaterialet. 1. Jäljitelty nahkalevyaine, tunnettu polyuretaani-tai polyakrylaattipolymeerilla kyllästetystä kuitumassasta, jossa on toisen pinnan muodostava kuitukerros, jonka nimellis-tiheys on sama kuin sen kokonaistiheys, ja vastakkaisen pinnan muodostava halkiokerros, jonka kokonaistiheys on pienempi kuin sen nimellistiheys, jolloin levyaine on huokoinen ja sen tiheys pienenee kuitukerroksesta halkiokerrokseen ja kuitujen suhde polymeeriin on sama koko levyaineessa.A simulated leather sheet material, characterized by a polyurethane or polyacrylate polymer impregnated pulp having a fibrous layer forming a second surface having a nominal density equal to its total density and a cracking layer forming an opposite surface having a total density less than its nominal density, wherein the density decreases from the fiber layer to the crack layer and the ratio of fibers to polymer is the same throughout the sheet material. 2. Skivmaterial enligt patentkravet 1, kännetecknat av att fibermassan är en nälad skiva.2. Skivmaterial enligt patentkravet 1, kännetecknat av att fibermassan är en famine skiva. 2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levyaine, tunnettu siitä, että kuitumassa on neulattu levy.Sheet material according to Claim 1, characterized in that the fibrous mass is a needled sheet. 3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levyaine, tunnettu siitä, että polymeeri on verkkoutunut.Sheet material according to Claim 1, characterized in that the polymer is crosslinked. 4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levyaine, tunnettu siitä, että polymeerin määrä on ainakin 75 paino-%, sopivasti n. 200-300 paino-% ja alle n. 400 paino-%, laskettuna kuitumassan painosta.The sheet material according to claim 1, characterized in that the amount of polymer is at least 75% by weight, suitably about 200-300% by weight and less than about 400% by weight, based on the weight of the pulp. 5. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levyaine, tunnettu siitä, että halkiokerros on enintään 75 % kuitukerroksen tiheydestä.Sheet material according to Claim 1, characterized in that the split layer is at most 75% of the density of the fibrous layer. 6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levyaine, tunnettu siitä, että polymeeri on jakautunut tasaisesti koko kuitu-massaan .The sheet material according to claim 1, characterized in that the polymer is evenly distributed throughout the fiber mass. 7. Patenttivaatimuksen 1 mukainen levyaine, tunnettu siitä, että levyaineen tiheydellä on tasainen gradientti halkio-sivulta kuitusivulle. 1 Menetelmä jäljitellyn nahkalevyaineen valmistamiseksi, tunnettu siitä, että kuitumassa kyllästetään tasaisesti huokoisen levyaineen muodostamiseksi upottamalla kuitulevy polymeerin vesiemulsioon tai -dispersioon ja puristamalla sitä ilman 24 71 777 poistamiseksi kuitulevystä niin, että emulsio tai dispersio täysin kyllästää levyn, huokoinen levyaine kuumennetaan paineen alaisena, jolloin lämpöä ja painetta kohdistetaan ainakin sen toiselle pinnalle, niin että saadaan jäljitelty nahkalevyaine, jossa on kuitukerros pinnalla, johon lämpöä on kohdistettu, jolloin kuitukerroksen kokonaistiheys on yhtä suuri kuin nimel-listiheys, ja halkiokerroksen kokonaistiheys on pienempi kuin sen nimellistiheys, jolloin levyaineen tiheys pienenee kuitu-kerroksesta halkiokerrokseen ja kuitujen suhde polymeeriin on sama koko levyaineessa.Sheet material according to Claim 1, characterized in that the density of the sheet material has a uniform gradient from the slit side to the fiber side. A method of making a simulated leather sheet material, characterized in that the fibrous mass is uniformly impregnated to form a porous sheet material by immersing the fibrous sheet in an aqueous polymer emulsion or dispersion and compressing it to remove air 24 71 777 from the fibrous sheet so that the emulsion or dispersion completely saturates the sheet and applying pressure to at least one of its surfaces to obtain a simulated leather sheet material having a fibrous layer on the surface to which the heat is applied, wherein the total density of the fibrous layer is equal to the nominal density and the total density of the crack layer is less than its nominal density. from layer to split layer and the ratio of fibers to polymer is the same throughout the sheet material. 9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että lämpöä ja painetta kohdistetaan levyaineen molemmille pinnoille tiheysgradientin kehittämiseksi levyaineen ulkopinnalta sen sisäosaan ja levyaine halkaistaan kahtia, jolloin ulkopinnat muodostavat kuitukerroksen ja sisäpinnat halkiokerroksen.A method according to claim 8, characterized in that heat and pressure are applied to both surfaces of the sheet material to develop a density gradient from the outer surface of the sheet material to its inner part and the sheet material is split in two, the outer surfaces forming a fibrous layer and the inner surfaces a split layer. 3. Skivmaterial enligt patentkravet 2, kännetecknat av att polymeren är tvärbunden. 1 it Skivmaterial enligt patentkravet 1, kännetecknat av att polymerens mängd utgör ätminstone 75 vikt-%, lämpligen 200-300 vikt-% och under c:a 400 vikt-%, räknat pä fibermassans vikt.3. Skivmaterial enligt patentkravet 2, kännetecknat av att polymeren är tvärbunden. 1 it Skivmaterial enligt patentkravet 1, kännetecknat av att polymerens mängd utgör ätminstone 75 vikt-%, heated 200-300 vikt-% och under c: a 400 vikt-%, räknat pä fibermassans vikt.
FI820769A 1980-09-18 1982-03-04 IMITERAT SKIVLIKT LAEDERMATERIAL BESTAOENDE AV EN MED POLYMER IMPREGNERAD FIBERMASSA OCH FOERFARANDE FOER DESS FRAMSTAELLNING. FI71777C (en)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/188,329 US4376148A (en) 1980-09-18 1980-09-18 Impregnated non-woven sheet material with ionically solubilized resin
US18833080 1980-09-18
US06/188,330 US4342805A (en) 1980-09-18 1980-09-18 Simulated leather sheet material
US18832980 1980-09-18
FI812909 1981-09-17
FI812909A FI71776C (en) 1980-09-18 1981-09-17 HARTSIMPREGNERAD FIBERSKIVA OCH FOERFARANDE FOER DESS FRAMSTAELLNING.

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI820769L FI820769L (en) 1982-03-19
FI71777B FI71777B (en) 1986-10-31
FI71777C true FI71777C (en) 1987-02-09

Family

ID=27241051

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI820769A FI71777C (en) 1980-09-18 1982-03-04 IMITERAT SKIVLIKT LAEDERMATERIAL BESTAOENDE AV EN MED POLYMER IMPREGNERAD FIBERMASSA OCH FOERFARANDE FOER DESS FRAMSTAELLNING.

Country Status (1)

Country Link
FI (1) FI71777C (en)

Also Published As

Publication number Publication date
FI820769L (en) 1982-03-19
FI71777B (en) 1986-10-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO813123L (en) RESIN IMPRESSED FIBER TEXTILE, PROCEDURE FOR MANUFACTURING SUCH A PRODUCT, AND USE OF THE PRODUCT
US4171391A (en) Method of preparing composite sheet material
JP3187357B2 (en) Leather-like sheet and method for producing the same
US3634184A (en) Elastomeric film and products therefrom
NO831634L (en) DIFFICULT COATING PREPARATION
DE2221087A1 (en) Products with a plush surface and process for their manufacture
US4496624A (en) Fibrous web impregnated with coagulated polyurethane and polyolefin admixture
FI71776B (en) FREQUENCY FITTINGS
US4601951A (en) Impregnation of leather with polyurethane dispersions
US4376148A (en) Impregnated non-woven sheet material with ionically solubilized resin
FI71777C (en) IMITERAT SKIVLIKT LAEDERMATERIAL BESTAOENDE AV EN MED POLYMER IMPREGNERAD FIBERMASSA OCH FOERFARANDE FOER DESS FRAMSTAELLNING.
US3832214A (en) Elastomeric film and product therefrom
GB2124239A (en) A stable polymeric composition, a method of forming a composite sheet material and a composite sheet material
US3769376A (en) Process for making fiber reinforced polyurethane laminates
US4174414A (en) Production of synthetic suede leather
US3542617A (en) Method for producing a leather-like material
CA1178139A (en) Impregnated non-woven sheet material and products produced therewith
US3579372A (en) Deposition of microporous film employing dielectric heating
DE1619251A1 (en) SUEDE-LIKE MATERIAL AND METHOD FOR MANUFACTURING IT
US3725171A (en) Process for the manufacture of synthetic leather material
JPS5810516B2 (en) Suede
GB2097816A (en) Impregnating leather
DE1444165B (en)

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: NORWOOD INDUSTRIES, INC.