[发明专利]生物基人造革

说明书

本发明涉及一种层状材料及制备方法。该层状材料具有一个或多个层，包括至少一个发泡层，所述发泡层包括第一聚合物和第二聚合物，所述发泡层具有高BBC。

技术领域

本发明涉及一种层状材料形式的生物基人造革及其制备方法。

背景技术

人造革多年来已知，并提供了生产由人造革制成的产品不需要动物产品或动物皮革的优点。这是有利的，因为动物产品的使用具有环境影响。

大量人造革是基于使用聚氯乙烯(PVC)、聚氨酯(PU)或其混合物。然而，基于PVC的产品具有在燃烧期间产生有毒的氯化氢(HCl)的缺点。使用含氯的起始材料也对这些产品的生态平衡具有负面影响。已知人造革的生态平衡通常也不是非常良好，因为基于石油的原材料用作起始材料，因此不可能可持续生产。

US 2013/0022771 A1描述了一种基于含有¹⁴C碳同位素的环氧乙烷和/或环氧丙烷单体的生物基共聚物。这些聚醚可以与另外的聚合物，例如聚酰胺组合。虽然也描述了作为环氧乙烷和/或环氧丙烷单体的起始材料的乙烯和丙烯的制备，但是没有提出使用聚乙烯或聚丙烯。US 2013/0022771 A1考虑了其中描述的共聚物适于制备人造革。然而，该文献不包含可显示材料的特性的任何实施例。这些共聚物是否实际上可以提供合适的材料特性对于本领域技术人员来说是不明显的。

US 2011/0183099 A1描述了据称适用于人造革等的生物基热塑性弹性体。该热塑性弹性体是基于四氢呋喃单体和聚酰胺、聚氨酯或聚酯的刚性嵌段的组合。与US 2013/0022771 A1一样，US 2011/0183099 A1不包含显示材料特性的任何实施例。EP2342262(B1)公开了聚酰胺和聚四亚甲基二醇嵌段共聚物。

鉴于上述问题，需要提供一种改进的人造革。

发明内容

在本发明的上下文中，发现可通过使用可再生原料作为所用塑料的起始材料来改善人造革的生态平衡。

虽然由可再生原料制成的塑料的供应是非常有限的，但已经可以开发满足(物理和化学)材料要求的人造革的合适成分。特别地，人造革需要特殊的感觉(触觉)来实现皮革外观，以及高柔韧性和良好的抗撕裂性。

根据本发明的人造革的非常好的材料特性可以通过电子束交联进一步向天然皮革的特性改进。例如，这可以从200℃下的低热定值(50％，由交联材料的热膨胀试验(DINEN 60811-508,VDE 0473-811-507)所确定，其指示材料的伸长率)中看出。同时，令人惊讶的是，在柔韧性方面可以保持非常好的值，其可以从非常低的σ₁₀值看出，其中σ₁₀值表示在10％伸长率下的强度。

本文所述材料的良好热定形性能通常对手感和柔性特性改变不大。但良好的热定形性能在较宽温度范围内改善抗撕裂强度性能。

使用可再生原料导致改善的生态平衡，特别是节约石油资源或避免与消耗石油有关的环境损害。此外，由于可再生原料比石油享有更好的信誉，因此可以提高消费者的接受度。特别是用于生产人造革的甘蔗，在种植阶段会吸收CO₂(60吨CO₂/年/公顷)。与真皮革相比，水消耗也显著更低，并且与真皮革加工相比，不使用有毒化学品(例如，铬酸盐化的化合物和染料)。

此外，石油对于许多应用而言是重要的资源，不可能随时改用替代品，应尽可能地为后代保留。

人造革生产中的一个挑战是实现视觉和感觉上的皮革印象的同时，还要实现与天然产物相当的材料特性。例如，在本发明的上下文中，发现使用生物基塑料，例如LLDPE，可以容易导致材料变得过于僵硬。由于迄今为止很少有生物基增塑剂，所以使用增塑剂会导致BBC(生物基含量)值的降低。因此，在根据本发明的实施例中，优选不使用增塑剂或仅使用一种生物基增塑剂。