CN115895416A - 一种皮革表面用的涂料组合物及相应皮革 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种皮革表面用的涂料组合物，所述涂料组合物包含氟改性聚氨酯或丙烯酸主树脂、消光树脂、稀释剂和其他助剂，所述消光树脂是氟改性有机消光树脂。本发明还涉及一种皮革，其包括皮革层和设置于所述皮革层的表面的涂料层，所述涂料层由本发明的皮革表面用的涂料组合物制备而成。本发明的皮革能够同时实现良好的低光泽、耐污和抗噪性。
Description
技术领域
本发明涉及一种皮革表面用的涂料组合物，以及一种包含由该涂料组合物制备而成的涂料层的皮革。所述皮革尤其能够用于汽车内饰材料领域。
背景技术
随着汽车行业的快速发展，客户群体逐渐趋向于年轻化，人们对汽车内饰材料的个性化、舒适化以及视觉感受提出了越来越高的要求。浅色的内饰能给予消费者一种精致和高贵的视觉感受，因此市场对浅色的内饰座椅的需求逐渐增加。用于汽车内饰的皮革有很多种，例如真皮、聚氯乙烯(PVC)人造革、热塑性聚烯烃弹性体(TPO)人造革、聚氨酯(PU)人造革等，皮革表面通常施加有涂料层，用于提高皮革的物理、化学及视觉性能。
作为汽车内饰的皮革材料，尤其是浅色材料，极容易接触到脏污从而受到污染。对此，现有技术已经研究并改善了涂料层的耐污性能。例如中国发明专利第CN101638512B号公开了一种由硅氟改性树脂制备的皮革涂层，其具有良好的防污、易洁性。氟改性的聚氨酯/丙烯酸树脂(例如在CN109957316A中公开)能够赋予涂料层良好的耐污性。
同时，汽车内饰材料还要求较低的光泽度。对此，现有技术中一般在皮革的涂料层中加入消光剂。消光剂分为无机消光剂和有机消光剂。在传统的人造革涂层中，通常采用无机消光剂，例如二氧化硅类材料，这类材料的消光能力强，能够很好地降低表面光泽，但是其粒径大小不一，使得表面凹凸不平，增大了摩擦系数，当皮革与物体摩擦时容易产生噪音。有机消光剂相对于无机消光剂能够很好地消除噪音，但是会降低产品的耐污性能。
到目前为止，现有技术中尚未公开能够同时满足低光泽、抗噪和耐污性能的皮革材料或表面涂料。而汽车内饰材料，尤其浅色的内饰材料却要求同时具备这三个性能。因此，目前的技术难点是如何使皮革材料在低光泽的条件下，同时拥有耐污和抗噪音性能。
发明内容
基于上述现有技术，本发明的目的在于，提供一种皮革涂料和皮革，能够同时满足低光泽、耐污和抗噪的性能。
为实现上述技术目的，本发明提出一种皮革表面用的涂料组合物，所述涂料组合物包含氟改性聚氨酯或丙烯酸主树脂、消光树脂、稀释剂和其他助剂，其中，所述消光树脂是氟改性有机消光树脂。
氟改性聚氨酯或丙烯酸主树脂是已知的，其作用在于提供涂料的物理化学性能，实现耐污的同时保证涂料层的其它性能，如耐磨性、抗刮性。
消光树脂的基本作用在于降低材料光泽。本发明采取的有机消光树脂，从微观上来看为粒径均一的微球，成膜后可以均匀的铺展在材料表面，避免了材料表面的凹凸不平，在降低光泽的同时，能够降低材料表面的摩擦系数，达到降噪的功能。同时，本发明的有机消光树脂与主树脂一样进行了氟改性。获得的氟改性有机消光树脂能够在有效降低光泽的同时，降低材料表面张力，从而避免了加入体系中降低整个涂层的耐污效果，反而由于出色的低表面张力能够与耐污的聚氨酯/丙烯酸主树脂协同抗污，使得耐污性能更加突出。由此，本发明的涂料组合物能够同时实现低光泽、耐污和抗噪。
优选地，本发明中的氟改性有机消光树脂占涂料组合物总重的10％至15％，例如10％、11％、12％、13％、14％、15％或者这些数值中任意两者之间的范围内。当氟改性有机消光树脂含量过低时，消光效果，即低光泽度会受到不利影响；当氟改性有机消光树脂含量过高时，耐污性会受到不利影响。优选地，氟改性有机消光树脂占涂料组合物总重的10％至13％，在该含量范围内能够最佳地实现低光泽、耐污和抗噪的协同效果。
根据本发明的一个实施方案，氟改性有机消光树脂是氟改性丙烯酸消光树脂。其制备与氟改性丙烯酸主树脂一样是已知的。
根据本发明，氟改性聚氨酯或丙烯酸主树脂的粒径为100至300nm，优选为140至180nm。该范围内的粒径能够良好地兼顾材料的耐污性和耐磨性。
根据本发明，氟改性有机消光树脂的粒径为80至100nm，例如80nm、81nm、82nm、83nm、84nm、85nm、86nm、87nm、88nm、89nm、90nm、91nm、92nm、93nm、94nm、95nm、96nm、97nm、98nm、99nm、100nm或者这些数值中任意两者之间的范围内。当氟改性有机消光树脂的粒径过小时，消光能力，即低光泽度会受到不利影响；当氟改性有机消光树脂的粒径过大时，耐污性会受到不利影响。优选地，氟改性有机消光树脂的粒径为80至95nm，该粒径范围的有机消光树脂能够与主树脂最佳地协同抗污，同时实现优异的低光泽和抗噪性。
根据本发明，氟改性聚氨酯或丙烯酸主树脂的分子量(采用GPC测得的数均分子量)为20000以上，优选20000-50000，优选呈正态分布。
根据本发明，氟改性有机消光树脂的分子量(采用GPC测得的数均分子量)为50000以上，优选50000-90000，优选呈正态分布。
另外，优选地，本发明中的氟改性聚氨酯或丙烯酸主树脂和氟改性丙烯酸消光树脂的羟基含量都低于0.2％。
优选地，氟改性聚氨酯或丙烯酸主树脂占涂料组合物总重的40％至60％，例如40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％或者这些数值中任意两者之间的范围内；稀释剂占涂料组合物总重的10％至40％，例如10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％或者这些数值中任意两者之间的范围内；其他助剂占涂料组合物总重的10％至20％，例如10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％或者这些数值中任意两者之间的范围内。
稀释剂能够视涂料的体系种类不同而选择不同种类，例如可以选择乙醇、水作为稀释剂，其作用在于降低体系的粘度。根据本发明，优选使用去离子水作为稀释剂。
本发明中的其它助剂例如包括pH调节剂、消泡剂、手感剂、流平剂、增稠剂和交联剂。其中，pH调节剂的作用是调节体系的pH值，例如可以选择DMEA(N,N-二甲基乙醇胺)等碱性调节剂。消泡剂的作用是防止产生气泡，例如可以选择非硅类的消泡剂，比如丙烯酸酯类的消泡剂。手感剂的作用是增加手触摸的感觉，例如可以选择有机硅类的手感调节剂。流平剂的作用是润湿基材表面，并使漆膜更平整，例如可以选择丙烯酸酯类的流平剂。增稠剂的作用是给体系增加粘度，例如可选择碱溶胀型的增稠剂。交联剂的作用是与聚氨酯/丙烯酸主树脂发生反应，构建更加致密的漆膜结构，优选聚碳化二亚胺类交联剂，进一步优选使用水性碳化二亚胺类交联剂。
根据本发明的优选实施方案，主树脂和/或有机消光树脂均是水性的。通过选择水性的氟改性聚氨酯或丙烯酸主树脂以及水性的氟改性丙烯酸消光树脂，一方面更加环境友好，另一方面使得材料的耐污性能更出色。
为实现上述技术目的，本发明还提出一种皮革，其包括皮革层和设置于所述皮革层的表面的涂料层，其中，所述涂料层由前述根据本发明的涂料组合物制备而成。
根据本发明，皮革层的材料不受限制，可以使用PVC人造革、TPO人造革、PU人造革、真皮等。根据本发明的一个实施方式，所述皮革层为PVC人造革，自下而上依次包括基布层、PVC发泡层和PVC致密层，其中PVC致密层与涂料层直接接触。根据本发明的涂料组合物可以通过涂覆或印刷等工艺设置于皮革层的表面以形成涂料层。
根据本发明的皮革能够应用在汽车内饰材料、例如汽车座椅中。
本发明的优点在于：涂料层及相应获得的皮革具有较强的防污性能，尤其耐咖啡和耐牛仔布(蓝色染料)；与此同时，具备足够低的材料光泽度；还兼具良好的抗噪音性能，避免皮革材料和其他物体摩擦时产生的不适感。
具体实施方式
为使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合实施例和比较例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
按照以下步骤制备本发明的皮革。
(1)原料的制备
将48重量份PVC粉、52重量份偏苯类增塑剂、2重量份钙锌类稳定剂及3重量份色浆混合均匀，得到用于形成PVC致密层的浆料1；
将48重量份PVC粉、52重量份偏苯类增塑剂、2重量份钙锌类稳定剂、4.5重量份三氧化二锑阻燃剂、2.5重量份氟代烃类发泡剂及2重量份色浆混合均匀，得到用于形成PVC发泡层的浆料2；
经50重量份水性聚氨酯、3重量份固化剂、3重量份流变助剂及44重量份去离子水混合均匀，得到PU胶水；
按照表1的配方制备涂料组合物。
(2)涂布
a.在离型纸上使用浆料1进行PVC致密层涂布并烘干；
b.在上述PVC致密层上涂布PVC发泡层的浆料2并烘干；
c.在上述PVC发泡层上涂覆PU胶水，然后在胶水层上复合140g/m2的基布；
d.撕掉离型纸，在致密层表面上涂覆涂料组合物并烘干；
e.压花和切割。
实施例2-3
以与实施例1相同的方法制备本发明的皮革，与实施例1的不同之处在于水性氟改性丙烯酸消光树脂的含量分别为13重量份和15重量份，参见表1。
比较例1-2
以与实施例1相同的方法制备非本发明的皮革，与实施例1的不同之处在于水性氟改性丙烯酸消光树脂的含量分别为6重量份和20重量份，参见表1。
表1涂料组合物的配方(按重量份计)
实施例4-5
以与实施例1相同的方法制备本发明的皮革，与实施例1的不同之处在于水性氟改性丙烯酸消光树脂的粒径分别为95nm和100nm，参见表2。
比较例3-6
以与实施例1相同的方法制备非本发明的皮革，与实施例1的不同之处在于水性氟改性丙烯酸消光树脂的粒径分别为50nm、70nm、120nm、130nm，参见表2。
表2涂料组合物的配方(按重量份计)
比较例7-9
以与实施例1相同的方法制备非本发明的皮革，与实施例1的不同之处在于：比较例7不添加消光树脂、比较例8添加的是无机消光粉、比较例9添加的是不经氟改性的传统有机消光树脂，参见表3。
表3涂料组合物的配方(按重量份计)
对由实施例1-5以及比较例1-9获得的皮革进行以下性能测试。
检测结果显示在下列表4中。
表4
| 光泽度 | 抗噪性 | 耐咖啡 | 耐蓝色染料 | |
| 实施例1 | 1.8 | 1 | 8 | 4 |
| 实施例2 | 1.9 | 1 | 8 | 4 |
| 实施例3 | 1.8 | 1 | 8 | 3-4 |
| 实施例4 | 1.8 | 1 | 8 | 4 |
| 实施例5 | 1.7 | 1 | 7 | 4 |
| 比较例1 | 2.3 | 1 | 8 | 4-5 |
| 比较例2 | 1.5 | 2 | 6 | 2 |
| 比较例3 | 2.1 | 1 | 8 | 4 |
| 比较例4 | 2 | 1 | 8 | 4 |
| 比较例5 | 1.7 | 1 | 6 | 3-4 |
| 比较例6 | 1.6 | 1 | 5 | 3-4 |
| 比较例7 | 3.5 | 1 | 8 | 4-5 |
| 比较例8 | 1.8 | 8 | 8 | 4 |
| 比较例9 | 2.5 | 1 | 7 | 3-4 |
根据检测结果可得，根据本发明的实施例1至5获得的皮革相对于比较例1至9能够同时具备足够低的光泽度、抗噪性和良好的耐污性。尤其，实施例1、2、4实现了低光泽度、耐污性和抗噪性的最佳协同效果。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种皮革表面用的涂料组合物，所述涂料组合物包含氟改性聚氨酯或丙烯酸主树脂、消光树脂、稀释剂和其他助剂，其特征在于，所述消光树脂是氟改性有机消光树脂。
2.根据权利要求1所述的皮革表面用的涂料组合物，其特征在于，所述氟改性有机消光树脂占所述涂料组合物总重的10％至15％，例如10％、11％、12％、13％、14％、15％或者这些数值中任意两者之间的范围内，优选10％至13％。
3.根据权利要求1所述的皮革表面用的涂料组合物，其特征在于，所述氟改性有机消光树脂是氟改性丙烯酸消光树脂。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的皮革表面用的涂料组合物，其特征在于，所述氟改性聚氨酯或丙烯酸主树脂的粒径为100至300nm，优选为140至180nm。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的皮革表面用的涂料组合物，其特征在于，所述氟改性有机消光树脂的粒径为80至100nm，例如80nm、81nm、82nm、83nm、84nm、85nm、86nm、87nm、88nm、89nm、90nm、91nm、92nm、93nm、94nm、95nm、96nm、97nm、98nm、99nm、100nm或者这些数值中任意两者之间的范围内，优选80至95nm。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的皮革表面用的涂料组合物，其特征在于，所述氟改性聚氨酯或丙烯酸主树脂的分子量为20000以上，优选20000-50000，优选呈正态分布；并且所述氟改性聚氨酯或丙烯酸主树脂中的羟基含量优选低于0.2％。
7.根据权利要求1至3中任一项所述的皮革表面用的涂料组合物，其特征在于，所述氟改性有机消光树脂的分子量为50000以上，优选50000-90000，优选呈正态分布；并且所述氟改性有机消光树脂中的羟基含量优选低于0.2％。
8.根据权利要求1至3中任一项所述的皮革表面用的涂料组合物，其特征在于，
所述氟改性聚氨酯或丙烯酸主树脂占所述涂料组合物总重的40％至60％，例如40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％、58％、59％、60％或者这些数值中任意两者之间的范围内；
所述稀释剂占所述涂料组合物总重的10％至40％，例如10％、15％、20％、25％、30％、35％、40％或者这些数值中任意两者之间的范围内；
所述其他助剂占所述涂料组合物总重的10％至20％，例如10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％或者这些数值中任意两者之间的范围内。
9.根据权利要求1至3中任一项所述的皮革表面用的涂料组合物，其特征在于，所述主树脂和/或所述消光树脂均是水性的。
10.一种皮革，其包括皮革层和设置于所述皮革层的表面的涂料层，其特征在于，所述涂料层由权利要求1至9中任一项所述的皮革表面用的涂料组合物制备而成。
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