TW201840622A

TW201840622A - 粉撲用片及其製備方法

Info

Publication number: TW201840622A
Application number: TW106122146A
Authority: TW
Inventors: 李元圭; 尹彩景; 朴基澤; 崔鉉周
Original assignee: 德成有限公司
Priority date: 2016-08-08
Filing date: 2017-06-30
Publication date: 2018-11-16
Also published as: WO2018030627A1; KR20180016814A

Abstract

本發明涉及具有耐醇性的粉撲用片及其製備方法，根據本發明可提供同時提高柔韌性及耐醇性的粉撲用片。

Description

粉撲用片及其製備方法

本發明涉及包含水性聚氨酯樹脂的粉撲用片，並涉及具有柔韌性及耐醇性的粉撲用片。

並且，本發明涉及上述粉撲用片的製備方法。

粉撲根據使用於主結構物的材料可區分為絲絨形態的織物粉撲、丁腈橡膠（NBR，Nitrile-butadiene rubber）乳膠海綿粉撲、乾式尿烷泡沫海綿粉撲、濕式尿烷海綿粉撲等，其中，可通過混合機（MIXING）或發泡機使水性聚氨酯樹脂形成聚氨酯多孔體，由此製備成粉撲用片。

但是，在由水性聚氨酯製備的粉撲的情況下，可產生降低耐醇性（耐乙醇性、耐甲醇性、耐異丙醇（IPA）性）等的問題。為此，本發明提出解決上述的問題且用於製備提高柔韌特性的粉撲用片的解決辦法。

[所欲解決的問題]

本發明的目的在於，提供粉撲用片。

本發明的另一目的在於，提供上述粉撲用片的製備方法。

[解決問題的方法]

為了解決上述問題，本發明提供粉撲用片的製備方法，由向聚氨酯樹脂進一步添加交聯劑的聚氨酯樹脂組合物製備，相對於共100重量份的多元醇化合物，上述聚氨酯樹脂包含數量平均分子量為1000至3000的50重量份至70重量份的聚碳酸酯多元醇以及數量平均分子量為1000至3000的30重量份至50重量份的聚醚多元醇，上述交聯劑選自由脂肪族封閉型聚異氰酸酯（Blocked polyisocyanate）、六亞甲基二異氰酸酯（HDI）類改質聚異氰酸酯（Modified Polyisocyanate）及親水性脂肪族聚異氰酸酯所組成的群組中的一種以上。

根據一實例，在本發明中，向本發明的粉撲用片還可以添加氣孔調節劑，上述氣孔調節劑包含25％至50％的烷基磺基琥珀酸酯鈉（Sodium alkylsulfosuccinate）的水溶液和脂肪酸銨鹽（Fatty acid ammonium salt）的混合物。

根據再一實例，本發明的粉撲用片製備方法還可包括：步驟1），將上述聚氨酯樹脂的泡沫配製液塗敷於離型紙並進行乾燥；步驟2），在上述步驟1）後進行熱固化；步驟3），在上述步驟2）後進行熟成；以及步驟4），在上述步驟3）後進行剝離。

根據還有一實例，相對於共100重量份的組合物，還可以添加2重量份至6重量份的氣孔調節劑以及0.5重量份至6重量份的交聯劑。

根據另一實例，上述粉撲用片的表觀密度可以為0.1g/cm³ 至0.3g/cm³ 。

[發明效果]

本發明的粉撲用片具有如下的效果，即，同時提高柔韌性和耐醇性，由此如改善由水性聚氨酯樹脂造成的現有粉撲用片的耐醇性低下問題等，可提高粉撲的耐久性。

本發明可實現各種變換且可具有各種實施例，將特定實施例例示於附圖，並通過詳細的說明進行詳細地說明。但是，需要理解的是，這並不用於將本發明限制於特定的實施形態，本發明的思想及技術範圍內所包含的所有變換、等同物至代替物均屬於本發明。在說明本發明的過程中，若判斷為對相關習知技術的具體說明有可能使在本發明主旨變得模糊，則將省略對其的詳細說明。

以下，對本發明實例的粉撲用片及其製備方法進行更詳細地說明。

本發明的粉撲用片可通過如下的粉撲用片的製備方法來提供，即，上述粉撲用片的製備方法包括製備聚氨酯樹脂的步驟，相對於共100重量份的多元醇化合物，上述聚氨酯樹脂包含數量平均分子量為1000至3000的50重量份至70重量份的聚碳酸酯多元醇以及數量平均分子量為1000至3000的30重量份至50重量份的聚醚多元醇。

具體地，上述分子量的數量平均分子量可以為1000至2000，在上述分子量小的情況下，可降低柔韌性，在過多的情況下，可降低耐醇性。

並且，具體地，相對於共100重量份的多元醇化合物，上述聚碳酸酯多元醇的含量可以為50重量份至65重量份，在上述含量少的情況下，可提高柔韌性，相反地降低耐醇性，在過多的情況下，可提高耐醇性，相反地降低柔韌性。

並且，相對於共100重量份的多元醇化合物，上述聚醚多元醇的含量可以為30重量份至50重量份，具體地，可以為35重量份至50重量份。

在聚酯類多元醇或聚已酸內酯類多元醇的情況下，柔韌性和耐醇性為聚碳酸酯多元醇和聚醚多元醇的中間程度，但耐水解性可小於聚碳酸酯多元醇，在由單獨使用己二酸類聚酯多元醇而成的水性樹脂製備的情況下，可能會在耐水解性及耐汗漬色耐度等的耐久性方面產生問題。

根據一實例，可包含選自由脂肪族或脂環族二異氰酸酯和芳香族二異氰酸酯所組成的群組中的一種以上，具體地，在使用脂肪族或脂環族二異氰酸酯的情況下，可提高耐光性、熱色性及耐NOx性，在使用芳香族二異氰酸酯的情況下，會產生變色性等的問題。

根據一實例，在製備本發明的粉撲用片時，可進一步添加氣孔調節劑，上述氣孔調節劑可包含25％至50％的烷基磺基琥珀酸酯鈉（Sodium alkylsulfosuccinate）的水溶液和脂肪酸銨鹽（Fatty acid ammonium salt）的混合物。例如，上述烷基磺基琥珀酸酯鈉可包括乙基己基磺基琥珀酸鈉（Sodium ethylhexyl sulfosuccinate）和二辛基磺基琥珀酸鈉中的一種以上。例如，上述脂肪酸銨鹽可包括雙十八烷基二甲基氯化銨、二甲基雙十六烷基氯化銨、雙十八烷基二甲基溴化銨、雙十八烷基二異丙基氯化銨（Distearyl diisopropyl ammonium chloride）及雙十八烷基二甲基硫酸甲酯銨（Distearyl dimethylammonium methosulfate）中的一種以上。相對於總重量份的組合物，上述氣孔調節劑的含量可以為2重量份至6重量份。

根據一實例，本發明還可包含異氰酸酯交聯劑，例如，上述交聯劑可包括脂肪族封閉型聚異氰酸酯（Blocked polyisocyanate）、六亞甲基二異氰酸酯類改質聚異氰酸酯（HDI類 Polyisocyanate）、親水性脂肪族聚異氰酸酯等。具體地，上述脂肪族封閉型聚異氰酸酯（Blocked polyisocyanate）可包括MEK OXIM BLOCKED HDI、MEK OXIM BLOCKED IPDI、MEK OXIM BLOCKED H12MDI中的一種以上。並且，具體地，上述六亞甲基二異氰酸酯類改質聚異氰酸酯（HDI Modified Polyisocyanate）可包括HDI TRIMER、HDI DIMER、HDI BURET TYPE或HDI ALLOPHANATE TYPE中的一種以上。上述親水性脂肪族聚異氰酸酯可包括在HDI TRIMER使磺基琥珀酸鈉（sodium sulfosuccinate）發生反應的化合物、在HDI TRIMER使二羥甲基丙酸發生反應的化合物或在HDI TRIMER使二羥甲基丁酸發生反應的化合物中的一種以上。相對於共100重量份的組合物，上述交聯劑的含量可包含0.5重量份至6重量份。

根據本發明一實例，還包括：步驟1），將上述聚氨酯樹脂的泡沫配製液塗敷於離型紙並進行乾燥；步驟2），在上述步驟1）後進行熱固化；步驟3），在上述步驟2）後進行熟成；以及步驟4），在上述步驟3）後進行剝離，由此製備上述粉撲用片。

作為具體實例，在第3圖簡要示出了本發明的粉撲用片的製備步驟。在本發明的海綿片的製備過程中，使用數量平均分子量為1000至2000的聚醚多元醇及數量平均分子量為1000至2000的聚碳酸酯多元醇，使數量平均分子量為30至700以下的低分子二醇化合物、脂肪族二異氰酸酯或脂環族二異氰酸酯、具有羧酸基的二羥基化合物或磺酸鈉的二羥基化合物發生反應來形成預聚物，上述低分子二醇化合物為甘醇、1,4-丁二醇、1,5-戊二醇、1,6-己二醇、1,3-丙二醇或環己二醇中的一種以上，上述脂肪族二異氰酸酯或脂環族二異氰酸酯為HDI、H12MDI或IPDI 中的一種以上，上述羧酸基的二羥基化合物或磺酸鈉的二羥基化合物為二羥甲基丙酸、二羥甲基丁酸或二羥甲基磺酸鈉中的一種以上，然後，在使用具有羧酸基的二羥基化合物的情況下，作為中和劑而使用三乙胺、二異丙胺、三異丙胺、二甲基乙醇胺、三乙醇胺或三異丙胺中的一種以上來進行中和反應，作為鏈延長劑的二胺化合物，而在包含乙二胺、1,6-己二胺、異佛爾酮二胺、H12MDA、環己二胺、己二酸二醯肼或肼中的一種以上的水中進行鏈延長，並在完成聚合的水性聚氨酯調配氣孔調節劑、增稠劑、交聯劑及著色劑，在增稠至所需的黏度後，經由機械式發泡機（Foam generator）30，並可借助刀或輥或逗號式塗頭20來使黏度（25℃）為20000 cps至40000 cps及表觀比重為0.20 g/cm³ 至0.30 g/cm³ 的配製液以1.0 mm至1.4 mm的厚度間隔塗敷於離型紙10。在30 ℃至100 ℃以下的乾燥箱40中對塗敷於離型紙的配製液進行乾燥後，為了熱固化，而在80℃至180℃以下的熱固化爐50進行固化，並通過冷卻輥60進行冷卻，然後將半成品捲繞於捲繞輥70。然後，在室溫下進行24小時的熟成，在完成該熟成步驟後，從上述半成品110剝離離型紙120，並將粉撲用海綿片130捲繞成卷形態。

上述著色劑可使用分散在水分散樹脂的有機或無機顏料，但並不限定於此，相對於共100重量份的組合物，可包含0.1重量份至10重量份，例如，可包含1重量份至5重量份。

上述增稠劑作為陰離子性水性聚丙烯樹脂，例如，可使用Borchi Gel A LA（Borcher公司），但並不限定於此，相對於共100重量份的組合物，可包含0.1重量份至10重量份，例如，可包含0.5重量份至5重量份。

根據一實例，本發明的粉撲用片的表觀密度可以為0.1g/cm³ 至0.3g/cm³ ，例如，可以為0.18g/cm³ 至0.22g/cm³ 。在上述表觀密度低的情況下，會降低強度，在高的情況下，會降低柔韌性。

以下，參照本發明的較佳實施例及附圖進行詳細地說明。而需注意的是，在本說明書中，在對各個附圖的結構要素賦予附圖標記方面，即使出現在不同附圖，但對相同的結構要素盡可能賦予相同的附圖標記。此時，示出在附圖且參照附圖進行說明的本發明的結構和作用僅作為至少一個實施例而進行了說明，本發明的技術思想和其核心結構及作用並不被上述結構和作用限制。

製備例1：水性聚氨酯樹脂A的製備

向數量平均分子量為2000的83.22 g的聚碳酸酯多元醇、數量平均分子量為1000的83.22 g的丁烯己二酸酯類聚酯多元醇、數量平均分子量為1000的83.22g的聚四甲基醚二醇多元醇（polytetramethylene ether glycol polyol）和13.39 g的1,4-丁二醇、18.02 g的二羥甲基丁酸（dimethylol butanoic acid）添加104.92 g的六亞甲基二異氰酸酯，並在80℃至90℃的溫度下進行反應。直到上述初步聚合物的NCO含量成為2.90 ％（理論值：3.17 ％）為止，持續進行反應。

然後，將溫度降低至40 ℃至50 ℃，並通過添加54.27 g的蒸餾水和溶解在上述蒸餾水的11.07 g的三乙胺來進行中和。然後，將5.97 g的乙二胺溶解於542.71 g的蒸餾水並進行添加，由此實現鏈延長。

通過如上所述的方法合成的樹脂A的固含量為40±2 ％，100 ％模量（Modulus）為2 MPa，抗拉強度為30 MPa，使用的聚碳酸酯的對比於之前的多元醇的包含比率為33.3 ％。並且，聚酯多元醇的包含比率為33.3 ％，聚醚多元醇的包含比率為33.3 ％。

製備例2：水性聚氨酯樹脂B的製備

向數量平均分子量為2000的83.22 g的聚碳酸酯多元醇、數量平均分子量為1000的166.43 g的聚四甲基醚二醇多元醇和13.39 g的1,4-丁二醇、18.02 g的二羥甲基丁酸添加104.92 g的六亞甲基二異氰酸酯，並在80 ℃至90 ℃的溫度下進行反應。直到該初步聚合物的NCO含量成為2.90 ％（理論值：3.17 ％）為止，持續進行反應。

通過如上所述的方法合成的樹脂B的固含量為40±2 ％，100 ％模量為2 MPa，抗拉強度為25 MPa，使用的聚碳酸酯的對比於之前的多元醇的包含比率為50 ％。並且，聚醚多元醇的包含比率為50 ％。

製備例3：水性聚氨酯樹脂C的製備

向數量平均分子量為2000的83.22 g的聚碳酸酯多元醇、數量平均分子量為1000的166.43 g的聚碳酸酯多元醇和13.39 g的1,4-丁二醇、18.02 g的二羥甲基丁酸添加104.92 g的六亞甲基二異氰酸酯，並在80 ℃至90 ℃的溫度下進行反應。直到該初步聚合物的NCO含量成為2.90 ％（理論值：3.17 ％）為止，持續進行反應。然後，將溫度降低至40 ℃至50 ℃，並通過添加54.27 g的蒸餾水和溶解在上述蒸餾水的11.07 g的三乙胺來進行中和。然後，將5.97 g的乙二胺溶解於542.71 g的蒸餾水並進行添加，由此實現鏈延長。

通過如上所述的方法合成的樹脂C的固含量為40±2 ％，100 ％模量為5 MPa、抗拉強度為50 MPa，使用的聚碳酸酯的對比於之前的多元醇的包含比率為100 ％。

實施例及比較例

在以下述表1及表2的成分對各結構進行配製及增稠後，通過發泡機進行發泡，並在27 ℃的溫度下將黏度調節成30000 cps至35000 cps。將完成調節的上述配製液泡沫（Foam）液以1.2 mm的厚度塗敷於離型紙，在70 ℃的乾燥箱中進行10分鐘的乾燥後，在155 ℃的熱固化爐進行6分鐘的乾燥，在室溫下放置24小時後，通過剝離離型紙來製備各個海綿片。單位為重量份。

作為氣孔調節劑而使用（JIS-TS及RS，JONGINTECH），作為增稠劑而使用Borchi Gel A LA，Borchers公司。所製備的海綿片的表觀密度如表1。

表1

交聯劑-1：脂肪族封閉型聚異氰酸酯（Blocked polyisocyanate）

交聯劑-2：六亞甲基二異氰酸酯類改質聚異氰酸酯（HDI類 Modified Polyisocyanate）

交聯劑-3：親水性脂肪族聚異氰酸酯

表2

上述PC含量比是指作為組合物而使用的水性聚氨酯樹脂的多元醇化合物中的聚碳酸酯含量比（％）。

實驗例1：耐醇性檢測

為了瞭解各個海綿片的耐醇性，而將甲醇、乙醇及異丙醇（IPA）分別向片試片滴下3滴後，通過往復Gakushin摩擦試驗機（荷重100 g）進行50次往返測試，然後觀察表面的變形，並示出於下述表3。在表3示出的結果中，根據片溶解或溶脹的程度表示成非常優秀、良好、普通或非常差。

上述各個海綿片試片的表觀密度為0.2±0.02 g/cm³ ，厚度為0.6至0.8 mm。

實驗例2：柔韌性檢測

對於各個海綿片的柔韌性，通過檢測上述海綿片試片的100 ％M並示出於下述表3。該數值作為100 ％拉伸上述海綿片試片時的強度，如下地區分。

100 ％M為小於0.12 MPa的情況：柔韌

100 ％M為大於0.12 MPa且小於0.17 MPa的情況：硬

100 ％M為大於0.17 MPa的情況：非常硬

表3

從上述表3可知，本發明的實施例1至實施例4的海綿片可同時呈現優秀的耐醇性及柔韌性。

10‧‧‧離型紙

20‧‧‧塗頭

30‧‧‧發泡機

40‧‧‧乾燥箱

50‧‧‧熱固化爐

60‧‧‧冷卻輥

70‧‧‧捲繞輥

110‧‧‧半成品

120‧‧‧離型紙

130‧‧‧粉撲用海綿片

S100~S170‧‧‧流程步驟

第1圖為本發明之粉撲用片截面的掃描顯微鏡（SEM）照片。

第2圖為本發明之粉撲用片製備方法的流程圖。

第3圖為本發明之粉撲用片製備方法的製備步驟的圖。

第4圖為本發明之粉撲用片的剝離步驟的圖。

Claims

一種粉撲用片的製備方法，其由向一聚氨酯樹脂進一步添加一交聯劑的一聚氨酯樹脂組合物製備，相對於共100重量份的多元醇化合物，該聚氨酯樹脂包含數量平均分子量為1000至3000的50重量份至70重量份的聚碳酸酯多元醇以及數量平均分子量為1000至3000的30重量份至50重量份的聚醚多元醇，該交聯劑選自由脂肪族封閉型聚異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯類改質聚異氰酸酯及親水性脂肪族聚異氰酸酯所組成的群組中的一種以上。
如申請專利範圍第1項所述之粉撲用片的製備方法，其進一步添加包含25％至50％的烷基磺基琥珀酸酯鈉的水溶液和脂肪酸銨鹽的混合物的一氣孔調節劑。
如申請專利範圍第1項所述之粉撲用片的製備方法，其進一步包含：步驟1），將該聚氨酯樹脂的泡沫配製液塗敷於離型紙並進行乾燥；步驟2），在步驟1）後進行熱固化；步驟3），在步驟2）後進行熟成；以及步驟4），在步驟3）後進行剝離。
如申請專利第1項所述之粉撲用片的製備方法，其中相對於共100重量份的組合物，進一步添加2重量份至6重量份的一氣孔調節劑以及0.5重量份至6重量份的該交聯劑。
如申請專利範圍第1項所述之粉撲用片的製備方法，其中該粉撲用片的表觀密度為0.1g/cm³ 至0.3g/cm³ 。