CN109098032B - 一种以硬脂酸盐为离型剂的离型纸 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种以硬脂酸盐为离型剂的离型纸，包括依次复合的基纸、防渗透底涂层和离型层，离型层以硬脂酸盐作为离型剂，以耐高温的聚乙烯醇为树脂，按重量份计，所述离型层的原料组成为：聚乙烯醇溶液100‑300份；醇酸树脂0‑20份；硬脂酸盐离型剂2‑30份；消光剂2‑36份；涂料助剂1‑10份；水30‑200份。本发明离型纸具有耐高温特性，能同时适用于PU、PVC以及PU/PVC复合人造革生产工艺，涂布量低不卷曲，且能针对不同的人造革树脂调整其剥离强度。

Description

一种以硬脂酸盐为离型剂的离型纸
技术领域
本发明涉及皮革加工制造领域，具体涉及一种人造皮革用离型纸及其制造方法。
背景技术
皮革离型纸又名转移纸，是人造革和合成革生产过程中不可缺少的载体，能将压印在其上的花纹转移到人造革与合成革上。使用时，将聚氨酯(PU)、聚氯乙烯(PVC)树脂以溶液形式涂布于此种离型纸表面，后经烘干、交联、固化后，再从离型纸上剥离，即得平滑的或者凹凸花纹的人造皮革。
现有技术中，离型纸由基纸以及上面的离型涂层构成，为了提高纸面平滑度和防止面层涂料渗透，一些工艺要求在纸基上涂布一层防渗透底层，离型层主要由一些具有离型效果的离型材料构成，构成离型涂层的离型材料有聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯、聚-4-甲基-1-戊稀)、硅酮树脂、改性硅酮树脂(醇酸树脂、丙烯酸树脂改性)。公开号为CN 101691717A的中国发明专利申请公开了一种合成皮革用镜面离型纸，它包括基纸和离型层，并在基纸和离型层之间设有一层多功能层，所述离型层材料包括醇酸改性硅树脂、三聚氰胺树脂和酸催化剂。
目前，人造革用离型纸使用过程中存在以下问题：
(1)使用聚烯烃(聚乙烯、聚丙烯)作为离型材料，离型纸耐温性差，最高使用温度140℃，只适用于PU人造革工艺，而不能满足PVC以及PU/PVC复合人造革工艺条件。公开号为CN 103866649A的中国发明专利公开了一种耐高温离型纸及其制备工艺，所述离型纸离型材料为低密度聚乙烯和高密度聚乙烯，得到的离型纸具有高亮度、高强度、低剥离力，然而其最高耐温只能达到135℃。此外，含聚烯烃离型层的离型纸，生产过程中采用淋膜工艺进行涂布，涂布量高，离型纸使用过程中易卷曲。
(2)使用聚硅氧烷作为离型材料，由于和PU树脂粘附能力较差，不利于PU树脂成膜，容易出现预剥离；而且对于不同材料、不同组成的人造革树脂，其剥离强度会有差别，对于难剥离型人造革树脂，要求离型纸剥离强度低一些，而对于易剥离型的人造革树脂，则要求剥离强度偏高一些，而目前几种离型材料还无法实现可控的剥离强度。
发明内容
本发明提供了一种以硬脂酸盐为离型剂的离型纸及其制备方法，该离型纸具有耐高温特性，能同时适用于PU、PVC以及PU/PVC复合人造革生产工艺，涂布量低不卷曲，且能针对不同的人造革树脂调整其剥离强度。
一种以硬脂酸盐为离型剂的离型纸，包括依次复合的基纸、防渗透底涂层和离型层，离型层以硬脂酸盐作为离型剂，以耐高温的聚乙烯醇为树脂，按重量份计，所述离型层的原料组成为：
Figure GDA0003247402980000021
优选地，按重量份计，所述离型层的原料组成为：
Figure GDA0003247402980000022
更进一步优选地，按重量份计，所述离型层的原料组成为：
Figure GDA0003247402980000023
Figure GDA0003247402980000031
本发明离型纸由基纸、防渗透层、离型层组成。为达到剥离强度可调节的目的，不直接使用具有离型性的树脂作为离型材料，而选择添加硬脂酸盐离型剂的方式，作为优选，所述的硬脂酸盐离型剂为硬脂酸铜、硬脂酸镁、硬脂酸铬、硬脂酸钡、硬脂酸锌中的至少一种；进一步优选地，所述的硬脂酸盐离型剂为硬脂酸铜、硬脂酸铬、硬脂酸锌中的至少一种；考虑到硬脂酸盐的水分散性，进一步优选硬脂酸铜或硬脂酸铬中的至少一种；最优选地，所述的硬脂酸盐离型剂为硬脂酸铬。
更进一步优选地，按重量份计，所述离型层的原料组成为：
Figure GDA0003247402980000032
同时硬脂酸盐离型剂为硬脂酸铬或硬脂酸锌。
最优选地，按重量份计，所述离型层的原料组成为：
Figure GDA0003247402980000033
同时硬脂酸盐离型剂为硬脂酸铬。
离型层树脂为聚乙烯醇和醇酸树脂，考虑到离型层的耐高温性，作为优选，聚乙烯醇的聚合度为400～3000，醇解度为70～100％，进一步优选聚合度为2400～3000，醇解度为88～100％，聚乙烯醇溶液浓度为2％～30％，醇酸树脂为快干型，固含量为25％～90％。
本发明使用硬脂酸盐离型剂和聚乙烯醇树脂组合，一个重要作用是：涂布液干燥过程中硬脂酸盐和聚乙烯醇会发生化学反应，能将硬脂酸盐离型剂接到聚乙烯醇高分子链上，使硬脂酸盐离型剂固定，不至于在重复剥离过程中流失，保证剥离强度稳定。
为达到离型纸光泽度可控的目的，离型层涂布液中需要添加消光剂，作为优选，消光剂为气相二氧化硅、沉淀二氧化硅、聚甲基脲树脂微粉、高岭土、氢氧化铝中的至少一种，粒子直径为1～10μm；进一步优选地，消光剂为气相二氧化硅、高岭土、氢氧化铝中的至少一种。
为了提高涂布效果，防止涂布过程中缩孔、气泡、拉丝等问题产生，防渗透底涂和离型层涂布液还应添加涂料助剂，作为优选，涂料助剂为流平剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、抗菌剂、润滑剂、流变剂中一种或几种。
为了使涂料能够满足涂布工艺要求，所述防渗透层涂布液粘度要求为120～1000cps，pH要求为6～10，固含量要求30～60％。离型层涂布液粘度要求为120～1000cps，pH要求为1～6，固含量要求5～20％。
优选地，按重量份计，所述防渗透底涂层的原料组成为：
Figure GDA0003247402980000041
进一步优选地，按重量份计，所述防渗透底涂层的原料组成为：
Figure GDA0003247402980000042
最优选地，按重量份计，所述防渗透底涂层的原料组成为：
Figure GDA0003247402980000043
防渗透底涂中以环氧改性丙烯酸乳液作为粘结剂，固化后可形成致密薄膜，同时也可以起到粘结无机填料作用。无机填料可以提高纸面微观粗糙度，有利于与离型面层更好结合，同时由于无机填料收缩率小，可以改善离型纸高温卷曲问题，进一步优选地，所述无机填料为高岭土、碳酸钙、二氧化钛、滑石粉或凹凸棒土，粒子直径为1～10μm。
本发明对基纸要求为：定量：120～150g/m2，厚度150-250μm，基纸对离型纸的耐温性、韧性、定量、撕裂强度有影响。
本发明中防渗透底层和离型层均由涂布工艺进行涂布，涂布方式为气刀或刮刀方式，防渗透底层涂布量、烘箱干燥温度、涂布车速分别为8～30g/m2、90～240℃、30-200m/min，离型面层涂布量、烘箱干燥温度、涂布车速分别为1～15g/m2、90～240℃、30-200m/min。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
(1)本发明离型纸具有耐210℃高温特性，能同时适用于PU、PVC以及PU/PVC复合人造革生产工艺，涂布量低不卷曲，且能针对不同的人造革树脂调整其剥离强度。
(2)聚乙烯醇与硬脂酸盐组合，通过化学结合的方式将硬脂酸盐接到聚乙烯醇高分子链上，保证了重复使用过程中剥离强度稳定。
附图说明
图1为本发明人造革用离型纸的结构示意图。
图1中附图标记如下：
1-离型纸，2-基纸，3-防渗透层，4-离型层
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明做出进一步说明，各原料配比均以重量份计。
聚乙烯醇(川维，1799)溶液配制：
聚乙烯醇 10份
水 90份
95～98℃条件下，搅拌2～4h，直到所有颗粒都完全溶解，溶液变清澈，200目过滤袋过滤。
实施例1
(1)防渗透层原料组成
Figure GDA0003247402980000061
100重量份去离子水中，加入1重量份水性分散剂(博诚化工SP-5040)，搅拌条件下加入100重量份的轻质碳酸钙(2000目，灵寿县百丰矿产品加工厂)，高速搅拌分散1h，转速3000r/min，然后按上述重量份依次加入环氧改性丙烯酸乳液(常州市奥邦化工有限公司BLJ-6050A)、有机硅流平剂(博诚化工SP-931)，搅拌均匀后，制成防渗透层涂布液，固含量为49％，pH为9，粘度为560cps。
(2)离型层原料组成
Figure GDA0003247402980000062
将4重量份的气相二氧化硅(2500目，瓦克HDK-N20)加入30重量份去离子水中，高速搅拌机分散1h，转速3000r/min，然后按上述重量份依次加入聚乙烯醇溶液、醇酸树脂(山东嘉颖化工HKP-3180)、硬脂酸铬(郑州翰硕化工原料有限公司)、有机硅流平剂(博诚化工SP-931)，继续搅拌均匀，制成离型层涂布液，固含量为14％，pH为2.8，粘度为480cps。
在定量为140g/m2基纸上使用气刀涂布工艺涂布防渗透层涂布液，涂布车速30m/min，烘箱干燥温度为130℃，得到防渗透层涂布量为18g/m2，然后在防渗透层使用刮刀涂布离型层涂布液，涂布车速40m/min，烘箱干燥温度为140℃，得到离型层涂布量为6g/m2。
实施例2
(1)防渗透层原料组成和工艺同实例1
(2)离型层原料组成
Figure GDA0003247402980000071
将8重量份的气相二氧化硅(2500目，瓦克HDK-N20)加入60重量份去离子水中，高速搅拌机分散1h，转速3000r/min，然后按上述重量份依次加入聚乙烯醇溶液、醇酸树脂(山东嘉颖化工HKP-3180)、硬脂酸铬(郑州翰硕化工原料有限公司)、有机硅流平剂(博诚化工SP-931)，继续搅拌均匀，制成离型层涂布液，固含量为15％，pH为3.1，粘度为380cps。
在定量为140g/m2纸基上使用刮刀涂布工艺涂布防渗透层涂布液，涂布车速40m/min，烘箱干燥温度为140℃,得到防渗透层涂布量为16g/m2，然后在防渗透层使用气刀涂布离型层涂布液，涂布车速50m/min，烘箱干燥温度为150℃，得到离型层涂布量为8g/m2。
实施例3
(1)防渗透层原料组成和工艺同实例1
(2)离型层原料组成
Figure GDA0003247402980000072
将3重量份的氢氧化铝(2500目，上海亮江钛白化工制品有限公司)加入30重量份去离子水中，高速搅拌机分散1h，转速3000r/min，然后按上述重量份依次加入聚乙烯醇溶液、硬脂酸锌乳液(东莞市淼科实业有限公司)、聚醚改性有机硅润湿剂(博诚化工SP-994)，继续搅拌均匀，制成离型层涂布液，固含量为11％，pH为3.2，粘度为310cps。
在定量为140g/m2纸基上使用刮刀涂布工艺涂布防渗透层涂布液，涂布车速60m/min，烘箱干燥温度为160℃，得到防渗透层涂布量为23g/m2，然后在防渗透层使用刮刀涂布离型层，涂布车速70m/min，烘箱干燥温度为170℃，得到离型层涂布量为7g/m2。
实施例4
(1)防渗透层原料组成和工艺同实例1
(2)离型层原料组成
Figure GDA0003247402980000081
将6重量份的氢氧化铝(2500目，上海亮江钛白化工制品有限公司)加入60重量份去离子水中，高速搅拌机分散1h，转速3000r/min，然后按上述重量份依次加入聚乙烯醇溶液、硬脂酸锌乳液(东莞市淼科实业有限公司)、聚醚改性有机硅润湿剂(博诚化工SP-994)，继续搅拌均匀，制成离型层涂布液，固含量为11％、pH为3.2，粘度为340cps。
在定量为140g/m2纸基上使用刮刀涂布工艺涂布防渗透层涂布液，涂布车速70m/min，烘箱干燥温度为170℃，得到防渗透层涂布量为21g/m2，然后在防渗透层使用刮刀涂布离型层，涂布车速80m/min，烘箱干燥温度为180℃，得到离型层涂布量为6g/m2。
实施例5
(1)防渗透层原料组成和工艺同实例1
(2)离型层原料组成
Figure GDA0003247402980000082
将2重量份的高岭土(3000目，长兴豪达建材有限公司)加入30重量份去离子水中，高速搅拌机分散1h，转速3000r/min，然后按上述重量份依次加入聚乙烯醇溶液、硬脂酸钙乳液(东莞市淼科实业有限公司)、聚醚改性有机硅润湿剂(博诚化工SP-994)、消泡剂(博诚化工SP-852)，继续搅拌均匀，制成离型层涂布液，固含量为10％、pH为3.2，粘度为280cps。
在定量为140g/m2纸基上使用刮刀涂布工艺涂布防渗透层涂布液，涂布车速90m/min，烘箱干燥温度为200℃，得到防渗透层涂布量为16g/m2，然后在防渗透层使用刮刀涂布离型层，涂布车速100m/min，烘箱干燥温度为210℃，得到离型层涂布量为5g/m2。
实施例6
(1)防渗透层原料组成和工艺同实例1
(2)离型层原料组成
Figure GDA0003247402980000091
将6重量份的高岭土(3000目，长兴豪达建材有限公司)加入60重量份去离子水中，高速搅拌机分散1h，转速3000r/min，然后按上述质量份依次加入聚乙烯醇溶液、硬脂酸钙乳液(东莞市淼科实业有限公司)、聚醚改性有机硅润湿剂(博诚化工SP-994)、消泡剂(博诚化工SP-852)，继续搅拌均匀，制成离型层涂布液，固含量为11％、pH为3.4，粘度为300cps。
按下列方式，对实施例1～6得到的离型纸进行PVC、PU剥离次数、剥离强度、卷曲、光泽度测试，结果如表1所示。
剥离次数：模拟人造革生产工艺，在离型纸表面涂覆150μm厚的PU溶液或PVC溶液，PU溶液干燥温度150℃，干燥时间2min，PVC溶液干燥温度210℃，干燥时间2min，干燥成膜后进行剥离，并清理离型纸纸面，然后重复涂覆、干燥、剥离，记录最大重复剥离次数。
剥离强度：模拟人造革生产工艺，使用刮刀涂布法将PU或PVC溶液涂覆在离型纸上，刮刀间隙250μm，待干燥后沿纵向切成宽度为30mm的样条，在50％湿度、25℃条件下放置一个小时，用常规的抗张强度测试仪测试。
卷曲：将待测离型纸置于210℃烘箱中恒温2分钟，取出并置于室温冷却5分钟，作为一个热循环，反复循环5次，每次循环后评估离型纸卷曲情况，卷曲幅度越小越好。
光泽度：60度角光泽度仪。
表1
Figure GDA0003247402980000101
由表1结果可知，本发明离型纸可同时用于PU、PVC人造革工艺，剥离强度可通过离型剂硬脂酸盐的加入量进行可控调节，光泽度可以通过消光剂加入量进行可控调节，得到的离型纸不卷曲，重复使用次数高。测试PVC和PU第1次和第10次剥离强度，几乎不变，重复使用过程中剥离强度稳定。
以上所述仅为本发明专利的具体实施案例，但本发明专利的技术特征并不局限于此，任何相关领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。

Claims (4)

1.一种以硬脂酸盐为离型剂的离型纸，包括依次复合的基纸、防渗透底涂层和离型层，其特征在于，按重量份计，所述离型层的原料组成为：
Figure FDA0003247402970000011
所述硬脂酸盐离型剂为硬脂酸铜或硬脂酸铬；
按重量份计，所述防渗透底涂层的原料组成为：
Figure FDA0003247402970000012
所述聚乙烯醇溶液的质量浓度为2％～30％，醇酸树脂固含量为25％～90％，其中聚乙烯醇的聚合度为2400～3000，醇解度为88～100％；
所述防渗透底涂层涂布液粘度要求为120～1000cps，pH要求为6～10，固含量要求30～60％；
离型层涂布液粘度要求为120～1000cps，pH要求为1～6，固含量要求5～20％。
2.根据权利要求1所述的离型纸，其特征在于，所述无机填料为高岭土、碳酸钙、二氧化钛、滑石粉或凹凸棒土，粒子直径为1～10μm。
3.根据权利要求1所述的离型纸，其特征在于，所述涂料助剂为流平剂、润湿剂、分散剂、消泡剂、增稠剂、抗菌剂、润滑剂、流变剂中一种或几种。
4.根据权利要求1所述的离型纸，其特征在于，所述消光剂为气相二氧化硅、沉淀二氧化硅、聚甲基脲树脂微粉、高岭土、氢氧化铝中的至少一种，粒子直径为1～10μm。
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