PL79834B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 30.04.1973 Opis patentowy opublikowano: 15.11.1975 79834 KI. 81,2 MKP D66n 3/W) Czytelnia! Urzedu Pafenfo Twórcy wynalazku: Osamu Fukushima, Kazuo Nagoshi, Kazuo Noda Uprawniany z patentu: Kurashiki Rayon Co., Ltd. Kurashiki (Japonia) Sposób wytwarzania materialu platowego Przedmiotem wynalazku jest sposób wytwarza¬ nia platowego materialu o wysokiej gestosci z wlóknistego plata nietkanego zlozonego z wlókien polaczonych srodkiem wiazacym.Znany jest sposób wytwarzania materialu pla¬ towego, w którym nietkany plat materialu wlók¬ nistego nasyca sie roztworem elastomerycznegr polimeru, koaguluje sie roztwór polimeru ciecza mieszatjaca sie z rozpuszczalnikiem elastomerycz¬ nego polimeru, lecz nie rozpuszczajaca polimeru ani wlókien nietkanego plata.W tym znanym sposobie nie poddawany pra¬ sowaniu material platowy nasyca sie roztworem polimeru, a nastepnie prasuje go w stanie polo¬ wicznej koagulacji tego roztworu. Jednakze w pro¬ cesie tym jest trudno ustalic i regulowac odpo¬ wiedni stan polowicznej kogaulacji roztworu, to tez nie daje on dobrych wyników.Powyzszy znany sposób ma równiez te wade, ze trudno jest uzyskac gietki platowy material o wy¬ sokiej gestosci, poniewaz nasycony polimer silnie przylega do wlókien plata, trudno jest równiez kontrolowac stosunek nasyconego roztworu poli¬ merowego do zadanego stopnia, a ponadto trudno jast zapobiec odksztalceniom wlóknistego plata i samego ksztaltu wlókna tak, ze wystajace kon¬ ce wlókien powstaja w stadiach impregnacji i ko¬ agulacji.Celem wynalazku jest unikniecie wymienionych 10 15 30 niedogodnosci. Cel ten zgodnie z wynalazkiem zo¬ stal osiagniety w ten sposób, ze nietkany wlók¬ nisty plat najpierw laczy sie ze srodkiem wiaza¬ cym, nastepnie wlóknisty plat impregnuje sie roz¬ tworem elastomerycznego polimeru, który nastep¬ nie koaguluje sie, po czym srodek wiazacy wlók¬ nisty plat usuwa sie za pomoca rozpuszczalnika srodka wiazacego, który jest nierozpuszczalnikiem dla wlókien nietkanego wlóknistego plata i dla elastomerycznego polimeru.Wedlug wynalazku, przy uzyciu nietkanego pla¬ ta wlóknistego, wstepnie zwiazanego srodkiem, wiazacym, korzystnie pod zwiekszonym cisnieniem w prasie, mozna regulowac stopien nasycenia roz¬ tworem elastomerycznego polimeru do zadanej wielkosci i zapobiegac odksztalceniom dlugosci, szerokosci i grubosci plata podczas nasycenia i koagulowania tak, ze nie tworza sie nierówno- mierncsci i przy pokrywaniu roztworem polime¬ ru powierzchni plata przed koagulacja ale po na¬ syceniu tym roztworem, otrzymuje sie cienka i gladka warstwe powlokowa. Poza tym jezeli plat jest utwardzony za pomoca srodka wiazacego, wówczas po usunieciu tego srodka po skoagulowa- niu elastomerycznego polimeru, material odzyskuje pierwotna elastycznosc.Wedlug wynalazku, prasowanie w stanie polo¬ wicznej koagulacji jest zbedne, co ma wazne zna¬ czenie w technice, gdyz znacznie upraszcza pro¬ ces. 798343 79834 4 W celu uproszczenia opisu, nietkany plat wlók¬ nisty oznacza sie w opisie jako „substancja A". srodek wiazacy wlókna plata oznacza sie jako „substancja C", a roztwór elastomerycznego poli¬ meru jako „substancja B".Jezeli stezonym roztworem elastomerycznego po¬ limeru (substancja B) nasyca sie wlóknisty plat i poddaje koagulacji, wówczas otrzymuje sie plat materialu o strukturze tak zwartej, ze nawet po wyekstrahowaniu i usunieciu srodka wiazacego (substancja C), w celu zmniejszenia adhezji wló¬ kien, plat ten jest nadal twardy. Jednakze, jezeli do roztworu substancji B doda sie róznych srod¬ ków zmiekczajacych, które czynia te substancje porowata i nadaja elastycznosc przy koagulowaniu jej na mokro, wówczas otrzymuje sie material platowy o wlasciwosciach podobnych do wlasci¬ wosci naturalnej skóry, majacej wzglednie wysoka gestosc. Material taki nie jest twardy, lecz jest gietki i elastyczny, przy czym sposobem wedlug wynalazku mozna wytwarzac material o róznej zwartosci i gietkosci, zaleznie od potrzeb. Osiaga sie to przez odpowiedni dobór warunków proce¬ su, rodzajów substancji A, B i C, ilosci substancji A i C, stezenia substancji B oraz ilosci srodków zmiekczajacych, jak równiez gestosci powloki wy¬ tworzonej na materiale i warunków procesu ko¬ agulacji. Poza tym dzieki laczeniu wlókien mate¬ rialu zgodnie z wynalazkiem, otrzymany material ma powierzchnie bardzo gladka, na której mozna bardzo latwo wytwarzac warstwe powlokowa, a po poddaniu tej powierzchni procesowi bufowania gladkosc ta ulega dalszemu polepszeniu i uzyskuje sie bardzo cienka warstwe powlokowa na po¬ wierzchni materialu, majaca grubosc na przyklad 0,2—0,3 mm.Jako wlókna dla trójwymiarowego, nietkanego plata wlóknistego i(substancja A) zgodnie z wyna¬ lazkiem stosuje sie wlókna z syntetycznych poli¬ merów, na przyklad wlókna poliamidowe, poli¬ estrowe, poliakrylonitrylowe i wlókna z polichlor¬ ku winylu oraz wlókna wytworzone z mieszaniny tych polimerów, z polimerów szczepionych, z wló¬ kien naturalnych lub z mieszanin wymienionych wlókien.Jako substancje B zgodnie z wynalazkiem sto¬ suje sie elastomeryczne polimery, na przyklad elastomery poliuretanowe, N-metoksymetylopoli- amidy, kopolimery akrylonitrylu z butadienem, kopolimery etylenu z octanem winylu, rózne od¬ miany kauczuku syntetycznego i naturalnego.Jako substancje C stosuje sie wedlug wynalaz¬ ku dowolny srodek wiazacy, który moze zespalac substancje A, na przyklad alkohol poliwinylowy lub jego pochodne, skrobie rozpuszczalna w wo¬ dzie, karboksymetyloceluloze, czesciowo zmydlone skrylany, poliakryloamidy, octan celulozy, octan poliwinylu i chlorek poliwinylu, ale który po na¬ syceniu substancji A substancja B i przeprowa¬ dzeniu procesu koagulacji powinien ulegac eks¬ trakcji i byc usuwany za pomoca rozpuszczalnika, na przyklad wody, nie rozpuszczajacego substan¬ cji A i B. Wedlug wynalazku stosuje sie substan¬ cje C w takiej ilosci, aby uzyskac nalezyte zwia¬ zanie wlókien substancji A, po czym po skoagulo- waniu substancji B usuwa sie substancje C za pomoca ekstrakcji. Na tym tez polega zasadnicza 5 róznica pomiedzy sposobem wedlug wynalazku i sposobami znanymi, wedlug których srodek wia¬ zacy stosuje sie w malych ilosciach tak, aby nie naruszyc struktury materialu wlóknistego.Sposób wedlug wynalazku jest blizej wyjasnio- 10 ny w nizej podanych przykladach, w których czesci i procenty oznaczaja czesci i procenty wa¬ gowe.Przyklad I. Z karbikowanych wlókien cie- 15 tych z nylonu-6 o dlugosci 5,0 cm i grubosci 2,C denier wytwarza sie plat, który dziurkuje sie igla w celu otrzymania nietkanej maty wlóknistej o ciezarze 300 g/m2. Mate te zanurza sie w 4,5% roztworze wodnym alkoholu poliwinylowego i wy- 20 ciska tak, aby w macie pozostalo okolo 150—200°/o roztworu nasycajacego, po czym mate suszy sie w goracym powietrzu do zawartosci 50—80°/o roz¬ tworu nasycajacego i prasuje pomiedzy walcami w temperaturze 120°C, a nastepnie suszy. Za po- 25 moca tego procesu, plat materialu wlóknistego, majacy pierwotnie grubosc 2,5 mm, zostaje spra¬ sowany do grubosci 2,1 mm i poddany powierzch¬ niowemu bufowaniu na grubosc 1,7—1,8 mm, w celu zwiekszenia gladkosci powierzchni. Spo- 30 rzadza sie 20% roztwór w dwumetyloformamidzie elastomeru poliuretanowego, bedacego produktem reakcji adypimianu glikolu polietylenopropyleno- wego o stosunku etylenu do propylenu wynosza¬ cym 0,7 :0,3 i o ciezarze czasteczkowym 1500 35 z dwuizocyjanianem p,p'-dwufenylometanu i gli¬ kolem etylenowym w stosunku molowym 1 :2,5 : : 1,5. Roztwór ten miesza sie z 6% monosteary- nianu sorbitu i 8% alkoholu stearynowego w sto¬ sunku wagowym do ilosci elastomeru. Roztworem 40 tym nasyca sie mate w ilosci 6 czesci na 1 czesc wagowa maty i nastepnie na powierzchnie maty naklada sie roztwór powlekajacy, zlozony z 22% roztworu tego samego elastomerycznego poliure¬ tanu w dwuetyloformamidzie. Roztwór ten nakla- 45 da sie na powierzchnie maty metoda szczelinowa. tak, aby na 1 m2 powierzchni maty przypadalo 150 g elastomeru poliuretanowego, co odpowiada 680 g roztworu. Mate nasycona i pokryta powloka poddaje sie pirocesowi koaguliacjli w ciagu 30 mi- 50 nut za pomoca 40% roztworu wodnego dwumety- loformamidu w temperaturze 45°C, po czym zanu¬ rza sie ja na przeciag 2 godzin w wodzie o tem¬ peraturze 50—60°C w celu usuniecia nadmiaru roz¬ puszczalnika, a nastepnie wyciska i zanurza 6- 55 -krotnie w wodzie o temperaturze 80°C na prze¬ ciag 1 godziny w celu usuniecia alkoholu poliwi¬ nylowego. Po wysuszeniu w powietrzu w tempe¬ raturze 80°C otrzymuje sie mate o ciezarze 770 g/m2 i o grubosci okolo 1,8 mm. Grubosc ma- 60 ty zmniejsza sie nastepnie do 1,5—1,6 mm, a po¬ wierzchnie jej zabarwia przez rozpylanie i wy¬ twarza na niej desen w celu upodobnienia wytwo¬ rzonej maty do skóry. Wlasciwosci otrzymanego materialu platowego sa podane w tablicy 1 w po- 65 równaniu z wlasciwosciami skóry cielecej.79834 Tabl Wlasciwosci 1 Ciezar w g/m2 grubosc w mm ciezar wlasciwy w g/cm2 obciazenie zrywajace w kG/cm wytrzymalosc na ro¬ zerwanie w kG/mm2 wydluzalnosc w % modul Younga w kG/imm2 wytrzymalosc na roz¬ dzieranie w kG przepuszczalnosc wil¬ goci w g/1/24 g odpornosc na wode ica 1 Produkt otrzymany wg wy¬ nalazku 660 1,50 0,44 65 1,45 52 2,50 4,2 3,620 100 cm 5 min.Skóra cieleca ' 870 1,32 0,66 100 2,53 37 2,1 7,9 4,390 powyzej 100 cm lQmin. | Przepuszczalnosc wilgoci oznaczono wedlug ja¬ ponskiej normy przemyslowej Z — 0208, a odpor¬ nosc na wode wedlug normy L — 1006 — 1961.Przyklad II. Z karbikowanych wlókien cie¬ tych nylonowych o dlugosci 5,0 cm i grubosci 1.0 denier wytwarza sie plat, który dziurkuje sie igla w celu otrzymania nietkanej maty wlóknistej 0 ciezarze 160 g/m2. Mate te zanurza sie w 45% roztworze wodnym alkoholu poliwinylowego i wy¬ ciska tak, aby pozostalo okolo 150—180% roztwo¬ ru, po czym suszy sie w powietrzu o temperatu¬ rze 65°C do zawartosci roztworu wynoszacej 50— —80%, a nastepnie suszy sie stopniowo w cylin¬ drycznej suszarni w temperaturze poczatkowo 70°C, a ostatecznie 120°C. Otrzymuje sie nietkana mate wlóknista o grubosci 1,2—1,4 mm, podczas gdy pierwotna jej grubosc wynosila 2,5—2,7 mm.Nastepnie powierzchnie maty poddaje sie bufo- waniu, przez co grubosc maty maleje do 1,1 mm.Tak przygotowana mate nasyca sie dwumetylofor- mamidowym roztworem zawierajacym 14% elasto¬ meru poliuretanowego o ciezarze czastkowym 2000, otrzymanego przez reakcje adypinianu glikolu po- lietylenopropylenowego z dwuizocyjanianem p,p'- -dwufenylometanu i z glikolem etylenowym w sto¬ sunku 1:6:5 oraz 6% monostearynianu sorbitu i 3% alkoholu stearynowego w stosunku wago¬ wym do ilosci elastomeru. Stosuje sie 7 czesci roz¬ tworu na 1 czesc maty. Nadmiar roztworu usuwa sie przez wyciskanie, po czym powierzchnie maty pokrywa sie 12% roztworem wyzej podanego ela¬ stomeru poliuretanowego w dwumetyloformami- dzie, stosujac 40 g elastomeru czyli 335 g roztwo¬ ru na 1 m2 powierzchni maty. Nasycajacy i po¬ krywajacy mate roztwór koaguluje sie w ciagu 20 minut 30% roztworem wodnym dwumetylofor- mamidu w temperaturze 40°C, po czym mate plu¬ cze sie woda o temperaturze 50—60°C w ciagu 1 godziny w celu usuniecia rozpuszczalnika. Na¬ stepnie usuwa sie alkohol poliwinylowy przez wy¬ ciskanie i szesciokrotne zanurzanie maty w wo¬ dzie o temperaturze 80°C na przeciag 1 godziny. 10 15 20 25 30 Po wysuszeniu otrzymuje sie mate o ciezarze 290 g/m2 i grubosci 1,1 mm. Odcina sie grzbieto¬ wa czesc maty o grubosci 0,2—0,3 mm, otrzymu¬ jac mate o grubosci okolo 0,8 mm. Mate te barwi sie, traktuje sie srodkiem zmiekczajacym (smaru¬ jacym) i poddaje deseniowaniu, otrzymujac wy¬ konczony material o wlasciwosciach podanych w tablicy 2 w porównaniu z odpowiednimi wla¬ sciwosciami skóry owczej.Tablica 2 Wlasciwosci Ciezar w g/m2 grubosc w mm ciezar wlasciwy w g/cm8 obciazenie zrywajace w kG/cm wytrzymalosc na ro¬ zerwanie w kG/mm2 wydluzalnosc w % modul Younga w kG/mm2 wytrzymalosc na roz¬ dzieranie w kG przepuszczalnosc wil¬ goci w g/1/24 g odpornosc na wode Produkt otrzymany wg wyna¬ lazku 240 0,8 0,30 19,0 0,80 62 1,31 3,2 3,560 3,5 cm 1 godz.Skóra owcza 260 0,59 0,44 21,4 1,21 45 1,47 1,4 6,895 10 cm 8 sekund Przyklad III. Plat z wlókien poliakryloni- trylowych o grubosci 2 denier i dlugosci 60 cm 35 dziurkuje sie igla, otrzymujac nietkany plat o cie¬ zarze wlasciwym 0,09 g/cm8 i o ciezarze 300 g/m2 i o budowie trójwymiarowej. Plat ten zanurza sie w 10% roztworze oceanu poliwinylu w metanolu i wyciska tak, aby pozostalo w nim 20% roztwo- 40 ru w stosunku do ciezaru plata. Nastepnie odpa¬ rowuje sie metanol i plat prasuje na goraco w celu zwiekszenia jego ciezaru wlasciwego do 0,25 g/cm8 i zmniejszenia grubosci. Na skutek trak¬ towania srodkiem wiazacym i prasowania zwiek- 45 sza sie wiec ciezar wlasciwy plata okolo 2,2-krot- nie. Plat ten zanurza sie w syntetycznym lateksie kauczukowym zawierajacym skrylonitrylobutadien i wyciska tak, aby w materiale pozostaly 3 czesci lateksu na 1 czesc materialu. Nastepnie plat trak- 50 tuje sie 7% roztworem wodnym siarczanu sodo¬ wego, plucze woda i suszy. Z otrzymanego mate¬ rialu usuwa sie octan poliwinylu przez ekstrakcje metanolem, plucze plat woda i suszy w powietrzu o temperaturze 70°C. Otrzymuje sie plat materia- 55 lu elastycznego o duzej wytrzymalosci mechanicz¬ nej. Material ten nadaje sie korzystnie do stoso¬ wania na pokrycia mebli i do dekoracji wnetrz zamiast skóry, do której upodabnia sie go wy¬ twarzajac na nim odpowiednia powloke lub zra- 60 szajac jego powierzchnie roztworem polimeru. PL PL

Claims (5)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Sposób wytwarzania materialu platowego, 65 w którym nietkany plat materialu wlóknistego73834 8 sie roztworem elastomerycznego polimeru, fcoaguluje sie roztwór polimeru ciecza mieszajaca rac z rozpuszczalnikiem elastomerycznego polimeru, lecz nie rozpuszczajaca polimeru ani wlókien nie¬ tkanego plata, raamtansy tym, ze nietkany wlók¬ nisty plat najpierw laczy sie ze srodkiem wiaza¬ cym, nastepnie wlóknisty plat impregnuje sie roz¬ tworem elastomerycznego polimeru, który nastep¬ nie koaguluje sie, po czym srodek wiazacy wlókni¬ sty plata usuwa sie za pomoca rozpuszczalnika srodka wiazacego, który jest nierozpuszczalnikiem dla wlókien nietkanego wlóknistego plata i dla elastomeryazn*go polimeru.

2. Sposób wwllug zastrz. 1, znamienny tym, ze nietkany plat materialu wlóknistego bufuje sie 10 15 przed poddaniem go nasycaniu roztworem elasto¬ merycznego polimeru.

3. Sposób wedlug zastrz. 1—2, znamienny tym, ze jako elastomeryczny polimer stosuje sie poliu¬ retan, N-imetakBymetylopoliaimid, kopolimer akry¬ lonitrylu i butadienu, kopolimer etylenu i octanu winylu, kauczuk syntetyczny lub naturalny.

4. Sposób wedlug zastrz. 1—2, .znamienny tym, ze jako srodek wiazacy stosuje sie .polialkohol wi¬ nylowy, polioctan winylu, rozpuszczalna w wodzie skrobie, karboksymetylbceluioze, octan celulozy lub chlorek winylu.

5. Sposób wedlug zastrz. 1—2, imomliHMtj tym, ze stosuje sie srodek wiazacy rozpuszczony w wo¬ dzie. CZY i l.LNIA Urzedu Patentowego :¦«'¦•! b Errata str. 3, lam 6, 38 wiersz od góry Jest: oceanu Powinno byc: octanu str. 3, lam 6, 53 wiersz od góry Jest: metanolem Powinno byc: metanolami Krak. Zaklady Graficzne Nr 1, z. 578/75 Cena 10 zl PL PL