CN104018359A - 表面自消光人造革材料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种表面自消光人造革材料，包括由基布和树脂层构成的基材，以及在基材上涂布处理混合液并固化形成的表面处理层，所述固化是分段依次进行地，其分别在90±20℃，以及100±20℃进行固化；而且所述处理混合液由配比为50～100∶0.1～0.5∶0.01～0.1∶50～100的聚氨酯组分A、聚氨酯组分B、聚氨酯组分C和丙烯酸树脂组成的混合液。本发明所述的人造革材料表面具有极其优异的表面自消光效果，克服了传统的添加型消光剂带来的耐刮性能差的特点，而且由于采用了阶梯状的烘干温度设计，使得处理层的附着牢度比较以往传统产品有很大幅度的提高，可以在一定程度上提高产品的耐清洁能力和抗污染效果。
Description
技术领域
本发明涉及化工材料的技术领域，更具体地说，本发明涉及一种表面自消光人造革材料。
背景技术
消光水性聚氨酯涂饰剂是皮革涂饰剂中的一种重要产品，主要用于顶层涂饰，其性能特点为物理性能好、手感舒适、具有较好的耐水、耐溶剂性能、耐光稳定性能、耐磨耐干湿擦性能。此外还必须拥有较好的消光性能及储存稳定性，涂饰后要求皮革的粒纹、毛孔清晰、具有较低的光泽度，成膜具有较好的通透外观。
表面消光的消光机理主要是其膜表面具有较高的粗糙度，从而将光向各个不同方向进行散射，达到消光效果。在现有技术中，皮革涂饰剂生产厂家在生产消光型水性聚氨酯产品时，为达到较好的消光性能，一般都需要外加消光剂来实现，如添加二氧化硅类消光粉、消光蜡等；这种产品的结构可以由附图1示例性地来表示，该产品由基布1、树脂层2和表面处理层3所构成；所述的表面处理层3具有颗粒材料4，依靠这些外露的颗粒测量可以赋予所述产品消光效果，但是外露的粒子同时也导致产品的耐刮擦性能和耐清洁性能较差。
发明内容
为了解决现有技术中所存在的上述技术问题，本发明的目的在于提供一种表面自消光人造革材料。
为了解决上述技术问题，本发明采用了以下技术方案：
一种表面自消光人造革材料，包括由基布和树脂层构成的基材，以及在基材上涂布处理混合液并固化形成的表面处理层，其特征在于：所述固化是分段依次进行地，其分别在90±20℃，以及100±20℃进行固化。
其中，所述处理混合液由聚氨酯组分A、聚氨酯组分B、聚氨酯组分C和丙烯酸树脂组成的混合液；其中，所述聚氨酯组分A、聚氨酯组分B、聚氨酯组分C和丙烯酸树脂的质量比为50～100：0.1～0.5：0.01～0.1：50～100。
其中，所述树脂层为聚氯乙烯树脂层或聚氨酯树脂层。
其中，所述基材通过以下步骤制备得到：1)将含有聚氯乙烯树脂、混合增塑剂、填料、 耐热稳定剂以及颜料的组分在高速分散混合机里混合均匀，搅拌温度120～130℃；2)将混合均匀的物料排入密炼机里进行混炼，混炼温度为130～150℃，然后排出至开放式炼胶机上，依次通过两台开放式炼胶机在120～130℃的温度条件下进行塑炼，然后输送至四辊压延机里压延成厚度在0.5±0.1mm的片材，然后贴合在3)基布表面即可，压延机作业的温度为165～170℃，贴合压力≥1T；将压延贴合后的半成品送入发泡机或者压花机里加热后，在热的状态下对产品进行压花，然后经过冷却定型即可，成型作业温度为180～190℃。
其中，所述基材通过以下步骤制备得到：将含有聚氯乙烯树脂、混合增塑剂、填料、耐热稳定剂以及颜料的组分混合均匀后涂布在离型纸上，经过干燥或者发泡后涂覆一次粘结剂，之后把基布和涂覆过粘结剂的材料进行复合经过烘干后将离型纸剥离，得到所述基材，其中，烘干温度为150～210℃。
其中，所述基材通过以下步骤制备得到：将含有聚氨酯树脂、溶剂、填料、加工助剂以及颜料的组分混合均匀后涂布到离型纸上，经过干燥或者发泡后涂覆一次粘结剂，之后把基布和涂覆过粘结剂的材料进行复合经过烘干后将离型纸剥离，得到所述基材，其中，烘干温度为120～170℃。
与现有技术相比，本发明所述的表面自消光人造革材料具有以下有益的技术效果：
本发明所述的表面自消光人造革材料表面具有极其优异的表面自消光效果，克服了传统的添加型消光剂带来的耐刮性能差的特点，而且由于采用了阶梯状的烘干温度设计，使得处理层的附着牢度比较以往传统产品有很大幅度的提高，可以在一定程度上提高产品的耐清洁能力和抗污染效果。
附图说明
图1：现有技术的表面自消光人造革材料的截面示意图。
图2：本发明所述的表面自消光人造革材料的截面示意图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明所述的表面自消光人造革材料的组成、功能以及制备方法等进行详细描述。
如附图1所示，本发明所述的表面自消光人造革材料，包括由基布10和树脂层20构成 的基材，以及在基材上涂布处理混合液并固化形成的表面处理层30，所述固化是分段依次进行地，其分别在90±20℃，以及100±20℃进行固化，形成的表面处理层的厚度为0.1～5微米；所形成的表面处理层30上形成有凹凸的表面结构，从而形成了漫反射，产生了消光效果，由于没有外来的添加剂的影响，表面不仅硬度较高，而且耐刮擦性良好，具有良好的抗污染和耐清洁的效果。在本发明中，所述的树脂层可以为聚氯乙烯树脂层或聚氨酯树脂层。表1给出了三种作为基材中的树脂层的原料组成。所述三种基材的生产工艺分别如下：
表1 基材中树脂层的原料组成
基材①生产工艺：
1)混合配料：将材质1)里所有配方材料在高速分散混合机里混合均匀，搅拌温度120℃～130℃，搅拌时间180s；
2)压延成型：将混合均匀的物料排入密炼机里进行混炼，混炼温度130℃～150℃混炼时间250s，然后排出至开放式炼胶机上，依次通过两台开放式炼胶机在120℃～130℃的温度条件下进行塑炼15min后，输送至四辊压延机里压延成厚度在0.5mm±0.1mm的片材，然后贴合在3)基布表面即可，压延机作业条件温度165℃～170℃，生产速度30m/min，贴合压力≥1T。
3)热成型：将压延贴合后的半成品送入发泡机或者压花机里加热后，在热的状态下对产品进行压花，然后经过冷却定型即可，成型作业条件温度180℃～190℃，生产速度10m/min，压花辊中通冷却水。
基材②生产工艺
1)将材质1)里所有配方材料混合均匀后涂布在离型纸上，经烘房干燥(或者发泡)后，再涂覆一次粘结剂，之后把3)基布和涂覆过粘结剂的材料进行复合，经过再一次烘干后，把 离型纸剥离，得到复合有基布的干法成型基材，其中烘房温度150℃-210℃，速度(15±20)m/min，基材经冷却后卷取成大卷。
基材③生产工艺
1)将材质2)里所有配方材料混合均匀后涂布在离型纸上，经烘房干燥(或者发泡)后，再涂覆一次粘结剂，之后把3)基布和涂覆过粘结剂的材料进行复合，经过再一次烘干后，把离型纸剥离，得到复合有基布的干法成型基材，其中烘房温度120℃-170℃，速度(15±20)m/min，基材经冷却后卷取成大卷。
以下将结合具体实施例对本发明所述的表面处理层及其工艺进行介绍：在本发明中所述的处理混合液由配比为50～100：0.1～0.5：0.01～0.1：50～100的聚氨酯组分A、聚氨酯组分B、聚氨酯组分C和丙烯酸树脂组成的混合液。其中所述的聚氨酯组分A由4，4，-二苯基甲烷二异氰酸酯(4，4，-MDI)、聚酯多元醇、扩链剂、催化剂、去离子水和表面活性剂组成。所述的聚氨酯组分B由IPDI、聚醚多元醇、端氨基聚醚、扩链剂、催化剂和去离子水组成。所述的聚氨酯组分C由IPDI、聚醚多元醇、端羟基氢化聚丁二烯、扩链剂、催化剂和去离子水组成。所述扩链剂选自乙二醇、二甘醇、丙二醇、二丙二醇、1，4-丁二醇、1，3-丁二醇、1，5-戊二醇或乙二胺中的至少一种，优选为乙二醇。所述催化剂选自二辛酸亚锡、二辛酸二丁基锡、二月桂酸二丁基锡、二乙酸二丁基锡中的至少一种。所述的聚酯多元醇为己二酸系聚酯二醇，例如PEBA-1500，其羟值为71～79mgKOH/g。所述的聚醚多元醇为聚三亚甲基醚二醇(美国DuPont公司Cerenol H系列)。所述丙烯酸树脂优选为水性丙烯酸树脂(OPP-2)。所述端氨基聚醚为芳氨基的端氨基聚醚(Air products Versalink P-250)。所述端羟基氢化聚丁二烯是将端羟基聚丁二烯催化加氢可得到氢化端羟基聚丁二烯产品(美国Sartomer公司的Krasol HLBH-P3000)
实施例1
在本实施例中，所述的聚氨酯组分A通过以下步骤制备得到：将15.0重量份的4，4，-MDI、8.0重量份的PEBA-1500、2.2重量份的乙二醇、0.1重量份的二月桂酸二丁基锡混合，然后在60℃下反应2.5小时；反应液降温至室温后加入36重量份的去离子水和0.8重量份的十二烷基磺酸钠，搅拌、分散1.0小时得到所述的聚氨酯组分A。所述的聚氨酯组分B通过以下步骤制备得到：将12.0重量份的IPDI、6.0重量份的聚三亚甲基醚二醇、2.8重量份的乙二醇、 1.2重量份的端氨基聚醚、0.1重量份的二月桂酸二丁基锡混合，然后在80℃下反应2.0小时；反应液降温至室温后加入30重量份的去离子水和1.0重量份的十二烷基磺酸钠，搅拌、分散1.0小时得到所述的聚氨酯组分B。所述的聚氨酯组分C通过以下步骤制备得到：将15.0重量份的IPDI、6.0重量份的聚三亚甲基醚二醇、2.0重量份的乙二醇、2.0重量份的端羟基氢化聚丁二烯、0.1重量份的二月桂酸二丁基锡混合，然后在80℃下反应2.0小时；反应液降温至室温后加入32重量份的去离子水和1.0重量份的十二烷基磺酸钠，搅拌、分散1.0小时得到所述的聚氨酯组分C。将50重量份的聚氨酯组分A、0.5重量份的聚氨酯组分B、0.1重量份的聚氨酯组分C和50重量份的水性丙烯酸树脂加热至50～60搅拌、分散1.0小时得到处理混合液。然后在基材上涂布上述处理混合液，然后在90℃固化处理1分钟，之后在100℃再固化处理1分钟；形成厚度约为0.5mm的表面处理层。
实施例2
在本实施例中，所述的聚氨酯组分A通过以下步骤制备得到：将15.0重量份的4，4，-MDI、8.0重量份的PEBA-1500、2.2重量份的乙二醇、0.1重量份的二月桂酸二丁基锡混合，然后在60℃下反应2.5小时；反应液降温至室温后加入36重量份的去离子水和0.8重量份的十二烷基磺酸钠，搅拌、分散1.0小时得到所述的聚氨酯组分A。所述的聚氨酯组分B通过以下步骤制备得到：将12.0重量份的IPDI、6.0重量份的聚三亚甲基醚二醇、2.8重量份的乙二醇、1.2重量份的端氨基聚醚、0.1重量份的二月桂酸二丁基锡混合，然后在80℃下反应2.0小时；反应液降温至室温后加入30重量份的去离子水和1.0重量份的十二烷基磺酸钠，搅拌、分散1.0小时得到所述的聚氨酯组分B。所述的聚氨酯组分C通过以下步骤制备得到：将15.0重量份的IPDI、6.0重量份的聚三亚甲基醚二醇、2.0重量份的乙二醇、2.0重量份的端羟基氢化聚丁二烯、0.1重量份的二月桂酸二丁基锡混合，然后在80℃下反应2.0小时；反应液降温至室温后加入32重量份的去离子水和1.0重量份的十二烷基磺酸钠，搅拌、分散1.0小时得到所述的聚氨酯组分C。将100重量份的聚氨酯组分A、0.5重量份的聚氨酯组分B、0.1重量份的聚氨酯组分C和100重量份的水性丙烯酸树脂加热至50～60搅拌、分散1.0小时得到处理混合液。然后在基材上涂布上述处理混合液，然后在90℃固化处理1分钟，之后在100℃再固化处理1分钟；形成厚度约为0.5mm的表面处理层。
对比例1
本对比例中，所述的聚氨酯组分A通过以下步骤制备得到：将15.0重量份的4，4，-MDI、8.0重量份的PEBA-1500、2.2重量份的乙二醇、0.1重量份的二月桂酸二丁基锡混合，然后在60℃下反应2.5小时；反应液降温至室温后加入36重量份的去离子水和0.8重量份的十二烷基磺酸钠，搅拌、分散1.0小时得到所述的聚氨酯组分A。所述的聚氨酯组分B通过以下步骤制备得到：将12.0重量份的IPDI、6.0重量份的聚三亚甲基醚二醇、2.8重量份的乙二醇、1.2重量份的端氨基聚醚、0.1重量份的二月桂酸二丁基锡混合，然后在80℃下反应2.0小时；反应液降温至室温后加入30重量份的去离子水和1.0重量份的十二烷基磺酸钠，搅拌、分散1.0小时得到所述的聚氨酯组分B。将50重量份的聚氨酯组分A、0.5重量份的聚氨酯组分B、和50重量份的水性丙烯酸树脂加热至50～60搅拌、分散1.0小时得到处理混合液。然后在基材上涂布上述处理混合液，然后在90℃固化处理1分钟，之后在100℃再固化处理1分钟；形成厚度约为0.5mm的表面处理层。
对比例2
在本对比例中，所述的聚氨酯组分A通过以下步骤制备得到：将15.0重量份的4，4，-MDI、8.0重量份的PEBA-1500、2.2重量份的乙二醇、0.1重量份的二月桂酸二丁基锡混合，然后在60℃下反应2.5小时；反应液降温至室温后加入36重量份的去离子水和0.8重量份的十二烷基磺酸钠，搅拌、分散1.0小时得到所述的聚氨酯组分A。所述的聚氨酯组分C通过以下步骤制备得到：将15.0重量份的IPDI、6.0重量份的聚三亚甲基醚二醇、2.0重量份的乙二醇、2.0重量份的端羟基氢化聚丁二烯、0.1重量份的二月桂酸二丁基锡混合，然后在80℃下反应2.0小时；反应液降温至室温后加入32重量份的去离子水和1.0重量份的十二烷基磺酸钠，搅拌、分散1.0小时得到所述的聚氨酯组分C。将50重量份的聚氨酯组分A、0.1重量份的聚氨酯组分C和50重量份的水性丙烯酸树脂加热至50～60搅拌、分散1.0小时得到处理混合液。然后在基材上涂布上述处理混合液，然后在90℃固化处理1分钟，之后在100℃再固化处理1分钟；形成厚度约为0.5mm的表面处理层。
实施例以及比较例得到的人造革材料表面具有凹凸结构的粗糙度，光泽度测试表明，上述人造革材料均具有良好的消光效果。
力学性能测试
实施例1～2以及比较例1～2的人造革材料样品，进行性能测试。测试结果分别如表2所示。
表2
根据力学性能测试表明，本发明所述的表面自消光人造革材料不仅具有优异的自消光性能，而且通过聚氨酯组分B和聚氨酯组分C的协同作用，还极大的提高了人造革材料的力学性能。
以上所述仅为本发明的优选实施例，不能解释为以此限定本发明的范围，凡在本发明的权利要求书要求保护的范围内所做出的等同的变形和改变的实施方式均在本发明所要求保护的范围内。
Claims (10)
1.一种表面自消光人造革材料，包括由基布和树脂层构成的基材，以及在基材上涂布处理混合液并固化形成的表面处理层，其特征在于：所述固化是分段依次进行地，其分别在90±20℃，以及100±20℃进行固化。
2.根据权利要求1所述的表面自消光人造革材料，其特征在于：所述处理混合液由聚氨酯组分A、聚氨酯组分B、聚氨酯组分C和丙烯酸树脂组成的混合液；其中，所述聚氨酯组分A、聚氨酯组分B、聚氨酯组分C和丙烯酸树脂的质量比为50～100：0.1～0.5：0.01～0.1：50～100。
3.根据权利要求1所述的表面自消光人造革材料，其特征在于：所述树脂层为聚氯乙烯树脂层或聚氨酯树脂层。
4.根据权利要求1所述的表面自消光人造革材料，其特征在于：所述基材通过以下步骤制备得到：1)将含有聚氯乙烯树脂、混合增塑剂、填料、耐热稳定剂以及颜料的组分在高速分散混合机里混合均匀，搅拌温度120～130℃；2)将混合均匀的物料排入密炼机里进行混炼，混炼温度为130～150℃，然后排出至开放式炼胶机上，依次通过两台开放式炼胶机在120～130℃的温度条件下进行塑炼，然后输送至四辊压延机里压延成厚度在0.5±0.1mm的片材，然后贴合在3)基布表面即可，压延机作业的温度为165～170℃，贴合压力≥1T；将压延贴合后的半成品送入发泡机或者压花机里加热后，在热的状态下对产品进行压花，然后经过冷却定型即可，成型作业温度为180～190℃。
5.根据权利要求1所述的表面自消光人造革材料，其特征在于：所述基材通过以下步骤制备得到：将含有聚氯乙烯树脂、混合增塑剂、填料、耐热稳定剂以及颜料的组分混合均匀后涂布在离型纸上，经过干燥或者发泡后涂覆一次粘结剂，之后把基布和涂覆过粘结剂的材料进行复合经过烘干后将离型纸剥离，得到所述基材，其中，烘干温度为150～210℃。
6.根据权利要求1所述的表面自消光人造革材料，其特征在于：所述基材通过以下步骤制备得到：将含有聚氨酯树脂、溶剂、填料、加工助剂以及颜料的组分混合均匀后涂布到离型纸上，经过干燥或者发泡后涂覆一次粘结剂，之后把基布和涂覆过粘结剂的材料进行复合经过烘干后将离型纸剥离，得到所述基材，其中，烘干温度为120～170℃。
7.根据权利要求2所述的表面自消光人造革材料，其特征在于：所述的聚氨酯组分A由4，4，-MDI、聚酯多元醇、扩链剂、催化剂、去离子水和表面活性剂组成。
8.根据权利要求2所述的表面自消光人造革材料，其特征在于：所述的聚氨酯组分B由IPDI、聚醚多元醇、端氨基聚醚、扩链剂、催化剂、去离子水和表面活性剂组成。
9.根据权利要求2所述的表面自消光人造革材料，其特征在于：所述的聚氨酯组分C由IPDI、聚醚多元醇、端羟基氢化聚丁二烯、扩链剂、催化剂、去离子水和表面活性剂组成。
10.根据权利要求2所述的表面自消光人造革材料，其特征在于：所述的聚氨酯组分A通过以下步骤制备得到：将13.0～16.0重量份的4，4，-MDI、7.0～9.0重量份的PEBA-1500、2.0～2.5重量份的乙二醇、0.1～0.2重量份的二月桂酸二丁基锡混合，然后在55～65℃下反应2.0～3.0小时；反应液降温至室温后加入32～38重量份的去离子水和0.5～1.2重量份的十二烷基磺酸钠，搅拌、分散得到所述的聚氨酯组分A；所述的聚氨酯组分B通过以下步骤制备得到：将10.5～13.5重量份的IPDI、5.0～7.0重量份的聚三亚甲基醚二醇、2.5～3.0重量份的乙二醇、1.0～1.5重量份的端氨基聚醚、0.1～0.2重量份的二月桂酸二丁基锡混合，然后在75～85℃下反应1.5～2.5小时；反应液降温至室温后加入28～32重量份的去离子水和0.8～1.2重量份的十二烷基磺酸钠，搅拌、分散后得到所述的聚氨酯组分B；所述的聚氨酯组分C通过以下步骤制备得到：将13.5～16.5重量份的IPDI、5.0～7.0重量份的聚三亚甲基醚二醇、1.5～2.5重量份的乙二醇、1.8～2.2重量份的端羟基氢化聚丁二烯、0.1～0.2重量份的二月桂酸二丁基锡混合，然后在75～85℃下反应2.0小时；反应液降温至室温后加入30～35重量份的去离子水和0.8～1.2重量份的十二烷基磺酸钠，搅拌、分散得到所述的聚氨酯组分C。
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