[發明專利]干式聚氨酯合成皮

無效

• 申請號: 94119162.1
• 申請日: 1994-12-30
• 公開（公告）號: CN1053025C
• 公開（公告）日: 2000-05-31
• 發明（設計）人: 王敬堂
• 申請（專利權）人: 三芳化學工業股份有限公司
• 主分類號: D06N3/00
• 分類號: D06N3/00
• 代理公司: 上海專利商標事務所
• 代理人: 吳惠中

本發明涉及干式聚氨酯(PU)合成皮，尤指利用多元醇(Polyol)與聚異氰酸酯(Polyisocyanate)、鏈伸長劑沿著反應射出裝置的沖擊混合頭采用減緩反應射出成型法的逆向操作方式，減緩沖擊混合頭內的反應，進行各成分的預聚合反應使成聚氨酯的前體后，施行涂布加工、使前體充分流展開，射出涂布于輸送帶上的離型紙上并經烘箱加熱使前體反應成聚氨酯樹脂，在其保持粘性的同時，于其上貼合基布，再經烘箱加熱使聚氨酯樹脂硬化即成聚氨酯合成皮。

按目前一般聚氨酯涂料的制備，大致可分為(A)聚氨酯樹脂的制備及(B)涂料的制備二階段。其中A階段系將多元醇、聚異氰酸酯、鏈延長劑與溶劑于聚合反應槽內進行批次式聚合反應，以合成出聚氨酯樹脂，其后于B階段視用途或涂布作業的需要，再在A階段生成的聚氨酯樹脂內加入溶劑或可塑劑，添加著色劑或其他添加劑，經機械攪拌混合成涂料。在A階段的制備聚氨酯樹脂時，常在附有攪拌棒的批次式桶槽內，反應約6-8小時而成。在B階段制備涂料亦常需時1-2小時。

現行制造聚氨酯合成皮，計有濕式及干式二種方法。其中濕式法即為采用上述B階段制得的聚氨酯涂料涂布于基布上并經烘干而成。然而其聚氨酯涂料的制備耗時，且采用溶劑，需回收，故并不適宜。

其中干式法系指在離型紙上先涂布一層一液型PU涂料，經烘箱將溶劑(MEK，TOL)揮發而形成一層厚約0.015-0.02mm面層，再于已經干燥的面層上涂布一層二液型PU接著層，在接著層仍保有粘性時，在其上貼合基布，再經烘箱將接著層的溶劑(MEK，TOL)揮發干燥(干燥后的接著層厚度約在0.02-0.025mm)，因為接著層為二液型PU樹脂，貼合基布的半成品(連同離型紙)須放置于溫度50℃的熟成室進行48小時熟成，使接著層得以形成網狀架橋而能發揮應有的物性。

濕式法系在基布上直接涂布一層一液型PU涂料，然后進入水中進行凝固，在凝固進行之際，一液型PU涂料中的溶劑(一般為DMF)會和水進行交換，涂布層中原DMF占據的空間被水所取代進而凝固，惟恐DMF和水的置換并不完全仍有少量的殘余，人們再經水洗工程將已凝固涂層中的DMF徹底清洗，然后進入烘箱進行干燥而將水份蒸發除去，如此一來涂層中水份所占據的空間即形成孔洞，變成一具有連續孔洞、厚度約0.25-0.3mm涂層的濕式半成品。為了使濕式半成品具有皮樣的外觀，人們再以干式加工方法進行飾面，而在此進行的干式法所用的接著劑涂厚約為0.01-0.14mm。

由此可知，干式法由于總涂層厚度僅約0.035-0.045mm，遠不及濕式法的0.27-0.34mm，如上濕式涂層具有連續孔洞，所以整體手感而言，濕式合成皮革遠優于干式合成皮，但濕式法由于成本居高不下，所以人們若能以干式法獲得如濕式法的豐厚感，必能在成本上取得優勢，進而打破長久以來濕式合成皮的高價局面，而干式法要獲得豐厚涂層，必須仰賴沒有溶劑，高固形PU涂料才有可能實現。

以上習用聚氨酯涂料的制備方法，須采用大量溶劑，成本上不經濟且有污染環境、妨害公共衛生的缺點，因此目前以采用少量(或不采用)溶劑的高固形分聚氨酯涂料的制備引人注目。

有鑒于此，目前制造聚氨酯合成皮的趨勢，有改為采用干式高固形分方式。而符合干式、高固形分樹脂的制法中，目前有以反應射出成型法(Reaction?Injection?Molding)制造聚氨酯彈性體者較適合。

以反應射出成型法制造合成樹脂的成型品是眾所周知的，尤以制造聚氨酯系彈性體為始的聚氨酯系樹脂成型品常被廣泛地使用。反應射出成型法是經由混合使急速反應可形成合成樹脂的至少二成分流動性原料成分在成型模型中形成合成樹脂為重點的成型方法。流動性成分通常在沖擊混合頭(impingement?mixer)進行混合。為進一步進行均勻混合經由后混合(after?mixing)機構將混合物射入成型模型內。使用任意配合的較高分子量的多元醇與含有鏈伸長劑的催化劑、發泡劑等原料成分與含有聚異氰酸酯化合物的原料成分至少二成分，利用反應射出成型制造聚氨酯彈性體或聚氨酯尿素彈性體等聚氨酯彈性體的方法是公知的。

為改善反應射出成型品的物性，例如伸長率，可從其化學成分著手，通常使用較高分子量的聚氧化亞烷基多元醇(Polyoxyalkylenepolyol)，即可改善成型品的伸長率。然而隨著該多元醇分子量的增大，反應系統中的粘度會上升，使反應液的流動性急劇下降，且所得的成形品表面上會發生針孔、凹陷等現象，較難獲得良好表面的成形品。