[发明专利]一种聚氨酯合成皮的制造方法

说明书

本发明涉及一种聚氨酯合成皮的制造方法，特别是一种以湿气硬化聚氨酯作粘合层将聚氨酯皮膜层粘附于基材层而制造的聚氨酯合成皮的方法。

合成皮的生产已具多年历史，广泛用于民生工业，如皮包、皮衣、皮饰、运动鞋等，合成皮制造方法在聚氨酯树脂手册(Polyurethaneresin handbook：日刊工业新闻社出版)有详尽介绍。近年来，各国专利对此主要着重于功能性的提高，如透气性、防火性、花样或色彩造型的改善。例如：日本东丽公司将碳酸钙及磷化物加入聚氨酯中制造合成皮，具有良好透气、透湿效果(JP—49008507)。Kato等人利用细纤维及聚氨酯制造柔软性良好的人造皮革(US 4，612，228)，东丽公司利用压克力高分子、卤素磷酸酯、聚氨酯制造具有自熄性功能的合成皮(JP—58013786)，东丽公司利用乙烯己烯压克力纤维及聚氨酯制造具有立体图案的聚氨酯合成皮(EP98604)。

以上专利所使用的聚氨酯粘合剂(Binder)，大部分为含溶剂的液态型聚氨酯，其缺点为制造合成皮时，须将溶剂蒸发而释放大量溶剂，造成污染。Kiren等人则以颗粒型PU经加热熔化后，配合不织布，制成的人造皮(JP60099078)适合于做手提袋，但所使用的聚氨酯不具湿气硬化功能。

德国专利(DE—19504007)则以异氰酸盐(MDI)，多元醇制作湿气硬化聚氨酯热熔胶，可用来粘合纤维材质，如合成皮及纺织品，其重点在于制作PU热熔胶，未揭示合成皮制造技术。

Comstock等人则以聚酯多元醇、异氰酸盐制造湿气硬化涂料，其涂膜具有高耐磨性，但并未揭示制造合成皮的相关技术(Amer．Ass．Text．Chem．Color．Symp．1973)。

传统的聚氨酯合成皮的制造流程图如图1所示。首先卷绕在辊子10上的离型纸101经辊子11、12传送至烘箱13，在辊子12处聚氨酯的溶液经由刮刀103涂布在离型纸101上形成皮膜层，经涂布聚氨酯的离型纸102送至烘箱13中烘烤以除去溶剂，经烘干的皮膜层再送至冷却滚轮14冷却后送至涂布轮15，在涂布轮15处以刮刀105将含有溶剂的二液型树脂混合溶液上糊以涂布在皮膜层上，而卷绕在辊子上的基材106则经由积层滚轮16贴在皮膜层上，再经烘箱17干燥，并经冷却滚轮18冷却后卷绕而成合成皮产品19。其中，基材106包括基布、二榔皮及湿式皮等。

如图1流程图所示，在涂布、烘干成膜、上糊、贴合、烘干的步骤均会产生有机溶剂二甲基甲酰胺(DMF)、甲乙酮(MEK)、乙酸乙酯(EAC)及甲苯等废气，污染环境甚严重。平均每制造一码合成皮即排放300克溶剂至大气中。

为了克服上述聚氨酯合成皮的缺点，近年来在工业界积极推广单一溶剂型聚氨酯合成皮制程。此制程仅使用DMF单一溶剂，因而废气污染较不严重，然而为使用单一溶剂，则需选用特定的聚氨酯作粘合剂，制程中粘合剂需以DMF作溶剂，仍有污杂环境之缺陷。而且DMF溶剂的沸点高达150℃，生产速率慢，故生产线须较传统干式制程加长，成本增加，且浪费能源。

鉴于以上公知聚氨酯合成皮制法及单一溶剂型聚氨酯合成皮的制法之缺点，本发明之目的是要提供一种污染程度低、生产速率提高、成本降低的聚氨酯合成皮的制法。

为了达到上述本发明之目的，本发明的聚氨酯合成皮制法为先分别制造皮膜层，皮膜层的种类共有六种：(一)颗粒热熔型聚氨酯，(二)紫外线硬化聚氨酯，(三)单一溶剂型聚氨酯，(四)水性聚氨酯，(五)湿气硬化聚氨酯及(六)传统多溶剂型聚氨酯。再以湿气硬化聚氨酯当粘合剂，分别将上述六种皮膜层之一，贴附在基材层上而成。用作粘合层的湿气硬化聚氨酯在室温为固体，需经热熔机加热熔化后，涂抹于皮膜层上，再贴上基材层方完成合成皮的制作。合成皮成品置于大气中，使湿气硬化聚氨酯预聚体中的异氰酸盐官能基与空气中的水气完成反应后，形成聚氨酯合成皮。本发明的湿气硬化聚氨酯合成皮制程亦可将湿气硬化聚氨酯熔化后涂布在基材层上，再贴上皮膜层完成合成皮的制作。

由于依照本发明的制法，在将皮膜层粘附于基材层时，粘合剂不需使用溶剂，故对空气的污染可大幅度降低。再者，由于不使用溶剂，则可减少将溶剂蒸发的干燥步骤，从而加快了生产速率，降低了生产成本。

以下由附图及实施例详细说明本发明。

附图简单说明如下：

图1为传统聚氨酯合成皮的制造流程图；