《二液型速成即剝離合成革複合貼面》是安徽安利合成革股份有限公司於2008年12月19日申請的專利,該專利的申請號為2008102339908,公布號為CN101503861,授權公布日為2009年8月12日,發明人是黃萬里、笪麗紅、唐濤、劉兵、惠堅強。
《二液型速成即剝離合成革複合貼面》提供一種二液型速成即剝離合成革複合貼面,主要是在粘合層樹脂中添加一種快速的交聯劑及交聯催化劑,使雙組份粘接層樹脂達到快速交聯,經過正常的貼面工藝就可達到合適的交聯度,從而達到即剝的目的。利用該工藝生產的高剝離耐水解無紡布聚氨酯合成革具有剝離強度高、撕裂強度高、頂破強度高、耐曲折、耐低溫、耐水解、耐酸、耐鹼等優良物理機械性能。
2016年12月7日,《二液型速成即剝離合成革複合貼面》獲得第十八屆中國專利優秀獎。
基本介紹
- 中文名:二液型速成即剝離合成革複合貼面
- 公布號:CN101503861
- 授權日:2009年8月12日
- 申請號:2008102339908
- 申請日:2008年12月19日
- 申請人:安徽安利合成革股份有限公司
- 地址:安徽省合肥市經濟開發區桃花工業園
- 發明人:黃萬里、笪麗紅、唐濤、劉兵、惠堅強
- Int.Cl.:D06N3/14(2006.01)I、C09J175/04(2006.01)I、B32B27/12(2006.01)I、B32B27/40(2006.01)I
- 代理機構:安徽合肥華信智慧財產權代理有限公司
- 代理人:余成俊
- 類別:發明專利
專利背景,發明內容,專利目的,技術方案,改善效果,附圖說明,技術領域,權利要求,實施方式,榮譽表彰,
專利背景
截至2008年12月,中國國內普通的合成革貼面工藝是採用一液型複合貼面工藝,俗稱單組分複合貼面工藝。該工藝操作簡單,生產易控制,但利用該工藝貼面後的合成革表面耐刮、耐磨性能較差,耐寒、耐水解性能不高,耐久性能不理想。控制不好還會導致手感僵、假粘等現象。
中國國外高檔合成革的複合貼面生產工藝多採用二液型熟化的貼面工藝進行貼面複合,該工藝雖然對合成革的性能有很大的提高,但由於需要熟化成型,每生產一定米數的產品後必須進行裁剪,然後放於熟化室進行熟化,從而導致產品的能耗大,占地面積大,加工時間長,加工成本高,離型紙使用遍數少,產品物性跟蹤檢測慢等弊端,套用起來受到極大限制。
發明內容
專利目的
《二液型速成即剝離合成革複合貼面》的目的是提供一種二液型速成即剝離合成革複合貼面,主要是在粘合層添加一種快速的交聯劑及交聯催化劑,使雙組份粘接層樹脂達到快速交聯,經過正常的貼面工藝就可達到合適的交聯度,從而達到即剝的目的。利用該工藝生產的高剝離耐水解無紡布聚氨酯合成革具有剝離強度高、撕裂強度高、頂破強度高、耐曲折、耐低溫、耐水解、耐酸、耐鹼等優良物理機械性能。
技術方案
《二液型速成即剝離合成革複合貼面》特徵在於:包括有基材、頂塗層、粘合層,所述的頂塗層、粘合層的各組份重量配比如下:
頂塗層:聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂100份、溶劑30~80份、色料20-30份、流平劑0.5~2份、助剝離劑0.5~1份、功能性助劑1~5份。
粘合層:聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂100份、溶劑10~50份、色料20-30份、流平劑0.5~1份、功能性助劑0.5~3份、交聯劑8-16、催化劑1-3。
所述的二液型速成即剝離合成革複合貼面,其特徵在於:所述的頂塗層、粘合層的各組份重量配比如下:
頂塗層:聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂100份、溶劑30~80份、色料20-30份、流平劑0.5~1份、助剝離劑0.5~1份、功能性助劑1~5份。
粘合層:聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂100份、溶劑10~50份、色料20-30份、流平劑0.5~1份、功能性助劑0.5~3份、交聯劑8-10份、催化劑1-3份。
所述的二液型速成即剝離合成革複合貼面,其特徵在於:所述的頂塗層與粘合層之間有中間層,中間層的各組份的重量配比為:
中間層:聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂100份、溶劑30~50份、色料0.5~15份、流平劑0.5~1份、功能性助劑1~5份。
所述的二液型速成即剝離合成革複合貼面,其特徵在於:所述的頂塗層中添加有超細木質素5-10份。
所述的二液型速成即剝離合成革複合貼面,其特徵在於:溶劑選用DMF或MEK,色料選用溶劑型色漿,流平劑選用聚醚有機矽,功能性助劑指耐黃變助劑或聚醚有機矽耐磨助劑,交聯劑為HDI三聚體,助剝離劑為聚醚有機矽助劑,催化劑為二丁基胺三丁基錫類混合助劑。
所述的二液型速成即剝離合成革複合貼面,其特徵在於:所述的催化劑選用江蘇德發聚氨酯有限公司生產的HDC-01催化劑,聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂選用大日精化株式會社生產的NE-8875-30MF樹脂,或者合肥安利化工公司生產的LT-4040、LT-4545、SA—5050樹脂,聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂中聚醚含量30%,聚酯含量50%,聚碳為20%;LT-4040添加耐黃變助劑,LT-4545不加耐黃變助劑,SA—5050中聚碳為10%,聚醚為40%,聚酯為50%。
所述的二液型速成即剝離合成革複合貼面,其特徵在於:所述的粘合層中羥基含量為5%,頂塗層漿料黏度2000~3000cps、粘合層漿料黏度3000~5000cps,黏度與溶劑有關,通過溶劑的多少來控制黏度。一、產品配方設計
1、配方設計原則
二液型速成即剝離複合貼面工藝是技術人員經過大量的小試及中試後確定的。在工藝配方設計時不僅要熟悉各種原材料性能,而且要結合生產實際,既要考慮生產成本,又要滿足生產操作要求。具體來說,主要有以下幾點:
(1)PU樹脂
聚氨酯樹脂是決定該工藝實現的主要因素,同時它對合成革的內在物理機械性能、手感起著決定性作用。聚合物的性能主要依賴於它的化學結構和分子量。PU不是均聚物,它是由多元異氰酸酯、多元醇和胺類擴鏈劑等形成的無規共聚物,其羥基含量又決定了後期的反應。羥基含量高,後期固化反應速度快;羥基含量少,後期反應速度慢,主要反應為:
此反應需要在一定的溫度下才能反應,但在高熱的作用下會發生熱降解,使得產品的力學性能下降。同時在熱的作用下,還會由空氣中的氧引發自由基連鎖反應。另外水及濕氣對合成革的影響也是十分顯著的,由於分子中含有酯鍵,容易水解導致酯鍵斷裂,使材料的整體強度大幅下降。聚醚型PU對水和濕氣比聚酯型PU更穩定,但對熱和氧十分敏感,易導致熱降解。
同時,作為粘合層樹脂的羥基含量也決定了複合貼面工藝。樹脂中羥基含量少,是線型分子,樹脂的成膜速度就會快,在烘乾成膜過程中易成膜定型,但由於沒有網狀交聯點,機械性能一般,一般適合一液型複合貼面工藝;而二液型熟化樹脂中的羥基含量很多,樹脂成膜速度慢,在烘乾成膜過程中不能成膜定型,需要加入一定量的固化劑並在一定溫度下進行熟化反應使其形成網狀交聯成膜定型,其機械性能較高,但由於要進行熟化反應,操作複雜,成本高,無法及時進行跟蹤檢測。而二液型速成即剝離樹脂的羥基含量適中,加入適量的固化劑並配合一定量的促進劑,在高溫下即可反應形成網狀交聯成膜定型,具有較高的機械性能,同時操作工藝簡單,生產成本低,能夠及時進行跟蹤檢測,生產效率高。因此,作為二液型速成樹脂配方的設計要求十分嚴格,其選用的原材料要能夠達到耐高溫、耐水解、耐屈撓等性能要求,同時其羥基含量必須在一定的範圍之內,羥基含量多則必須進行熟化反應,羥基含量少則易成膜,物性降低。採用二液型速成即剝離樹脂SA--5050樹脂,LT-4040中聚醚含量30%,聚酯含量50%,聚碳為20%,添加耐黃變助劑,LT—4545不加耐黃變助劑,SA—5050中聚碳為10%,聚醚為40%,聚酯為50%,脂肪族三聚體固化劑,胺類有機錫混合促進劑作為粘合層漿料。
(2)助劑
助劑在合成革生產中起著非常大的作用。不同的助劑所起的作用以及對產品的物性影響也不一樣。根據產品的要求不同,選擇的助劑也不一樣。通過大量的實驗對比,選擇的助劑主要有:流平劑BYK-104,德國BYK公司生產,在生產中主要起流平作用;潤濕分散劑BYK-104,德國BYK公司生產,對顏料起分散穩定作用;固化劑,配合二液型樹脂使用,與樹脂反應能夠形成立體網狀結構,要具有較高的反應活性,在高溫下能迅速反應;促進劑,加快反應速度,達到速成即剝離目的。
二、生產工藝
1、生產工藝流程如下:
離型紙→放卷→浮刀塗頭(塗刮面層漿料)→烘箱(烘乾)→二刀塗頭(再次塗刮面層漿料)→烘箱(烘乾)→三刀塗頭(塗刮粘合層漿料)→烘箱(烘半乾)→複合濕法基材(複合貼面)→烘箱(烘乾固化反應成膜)→冷卻→產品與離型紙分別卷取→後加工(印花、壓花、鞣紋等)→成品
2、生產工藝流程簡述及與其它工藝區別
符合要求的離型紙(無劃痕、無料漬、紙接頭<1個/100米=開卷後經補償器到浮刀塗頭塗覆預先配製好的面層漿料,經過烘箱烘乾成膜,在二刀塗頭處塗覆一定量的面層漿料,進入烘箱烘乾成膜,在三刀塗頭處塗覆一定量的預先配製好的粘合層漿料,進入烘箱,烘至半乾,複合濕法基材,進入烘箱烘乾,在烘乾的同時進行交聯固化成膜,再經過冷卻後與離型紙分卷,再經過後處理,最後進行成品檢驗和包裝。
一液型複合貼面工藝在三刀塗頭塗料後進入烘箱成膜,經複合貼面後進行烘乾,沒有固化反應。其餘工序相同。
二液型熟化複合貼面工藝經複合貼面後進入烘箱烘乾,冷卻後進行裁剪,再置於50℃左右的熟化室中進行熟化反應,一般要72小時後成膜定型,然後進行分卷,其餘工序相同。
3、主要工藝參數
項目 | 參數 |
面層漿料黏度(cps) | 2000~3000 |
粘合層漿料黏度(cps) | 3000~5000 |
車速(米/分鐘) | 5-8 |
一烘箱溫度(℃) | 120 |
二烘箱溫度(℃) | 120 |
三烘箱溫度(℃) | 100~110 |
四烘箱溫度(℃) | 120~135 |
複合貼面壓力(千克) | 4~5 |
4、生產工藝操作要點
①樹脂的要求
樹脂中的羥基含量要適中,固含量、黏度能夠滿足要求。樹脂的羥基含量對反應速度影響十分明顯,羥基含量少,反應速度慢,形成的立體網狀結構較低,對物性提高不明顯;羥基含量高,反應速度快,但短時間內很難達到高分子量,而且反應速度太快放熱明顯,會影響樹脂性能。這在樹脂合成時進行生產控制,嚴格控制MDI加入量、固含量、黏度達到指定標準。
②原料控制嚴格
DMF水分要嚴格控制在500ppm以下;配料過程中不能混入其他樹脂;樹脂配好後要立即進行密封,防止吸水。配方中添加的其它原料要用新開桶的,防止長時間放置導致吸水而影響產品品質。
③料溫控制
要嚴格控制料溫,不能超過50℃。特別是在夏天,氣溫高,料攪拌過程中不能長時間攪拌,攪拌時注意降溫。
④固化劑、促進劑的添加
主料配好後,等待生產線將要生產時才可加入固化劑,而且加入固化劑的料不能多,要保證配好的料能夠在1個小時之內用完,一批料快用完時再配第二批料。固化劑加入量不能少,也不能多,以配好的料在130℃下烘乾5分鐘能夠固化為宜。促進劑必須在固化劑加入後經過攪拌才能加入並充分攪拌。攪拌好的料要及時送到生產線進行生產。
⑤生產過程控制
生產過程中要嚴格控制生產車速、烘箱溫度。不能隨意調節車速,否則易造成固化不充分或貼不上,生產車速一般控制在8~10米/分鐘。烘箱溫度設定不能低,否則溶劑揮發不完,固化不充分;也不能高,否則易造成貼不上或傷害離型紙,一般以120~130℃為宜。分卷剝離時要注意紙接頭、紙疤,防止剝爛紙。
⑥靜電的消除
由於該工藝能夠使樹脂在短時間內迅速成膜,因此樹脂的初粘性相當好,造成與離型紙的結合也比一般工藝強,在剝離時會產生大量的靜電,這對卷取和離型紙有一定的傷害。在卷取過程中,通過加金屬棒來進行消除靜電,同時增加空氣濕度,達到消除靜電的目的。
改善效果
《二液型速成即剝離合成革複合貼面》的生產可操作性類似於一液型複合貼面工藝,加工時間短,能耗低,占地面積小,生產成本也比熟化型大幅度降低,生產效率明顯提高,能及時對產品性能進行檢測跟蹤。
利用該工藝生產的高剝離耐水解無紡布聚氨酯合成革具有剝離強度高、撕裂強度高、頂破強度高、耐曲折、耐低溫、耐水解、耐酸、耐鹼等優良物理機械性能,與採用二液型熟化複合貼面工藝生產的聚氨酯合成革性能相當。手感柔韌、彈性好,產品檔次高,適合用於高檔運動鞋、時尚休閒鞋以及各種專業用球革。該工藝操作簡便,類似於一液型複合貼面工藝,而產品的性能則達到合成革已開發國家利用二液型熟化複合貼面工藝生產的高檔合成革。
附圖說明
圖1為實施例3產品與已有技術生產產品的耐磨性能的對比。
圖2為實施例3產品與已有技術生產產品的曲撓性能的對比。
技術領域
《二液型速成即剝離合成革複合貼面》屬於合成革領域,具體是一種二液型速成即剝離合成革複合貼面。
權利要求
1、二液型速成即剝離合成革複合貼面,其特徵在於:包括有基材、頂塗層、粘合層,所述的頂塗層、粘合層的各組份重量配比如下:
頂塗層:聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂100份、溶劑30~80份、色料20-30份、流平劑0.5~2份、助剝離劑0.5~1份、功能性助劑1~5份。
粘合層:聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂100份、溶劑10~50份、色料20-30份、流平劑0.5~1份、功能性助劑0.5~3份、交聯劑8-16催化劑1-3。
2、根據權利要求1所述的二液型速成即剝離合成革複合貼面,其特徵在於:所述的頂塗層、粘合層的各組份重量配比如下:
頂塗層:聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂100份、溶劑30~80份、色料20-30份、流平劑0.5~1份、助剝離劑0.5~1份、功能性助劑1~5份。
粘合層:聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂100份、溶劑10~50份、色料20-30份、流平劑0.5~1份、功能性助劑0.5~3份、交聯劑8-10份、催化劑1-3份。
3、根據權利要求1所述的二液型速成即剝離合成革複合貼面,其特徵在於:所述的頂塗層與粘合層之間有中間層,中間層的各組份的重量配比為:
中間層:聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂100、溶劑30~50份、色料0.5~15份、流平劑0.5~1份、功能性助劑1~5份。
4、根據權利要求1所述的二液型速成即剝離合成革複合貼面,其特徵在於:所述的頂塗層中添加有超細木質素5-10份。
5、根據權利要求1-4之一所述的二液型速成即剝離合成革複合貼面,其特徵在於:溶劑選用DMF或MEK,色料選用溶劑型色漿,流平劑選用聚醚有機矽,功能性助劑指耐黃變助劑或聚醚有機矽耐磨助劑,交聯劑為HDI三聚體,助剝離劑為聚醚有機矽助劑,催化劑為二丁基胺三丁基錫類混合助劑。
6、根據權利要求1所述的二液型速成即剝離合成革複合貼面,其特徵在於:所述的催化劑選用江蘇德發聚氨酯有限公司生產的HDC-01催化劑,聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂選用大日精化株式會社生產的NE-8875-30MF樹脂,或者合肥安利化工公司生產的LT-4040、LT-4545、SA—5050樹脂,聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂中聚醚含量30%,聚酯含量50%,聚碳為20%;LT-4040添加耐黃變助劑,LT-4545不加耐黃變助劑,SA—5050中聚碳為10%,聚醚為40%,聚酯為50%。
7、根據權利要求1所述的二液型速成即剝離合成革複合貼面,其特徵在於:所述的粘合層中羥基含量為5%,頂塗層漿料黏度2000~3000cps、粘合層漿料黏度3000~5000cps,黏度與溶劑有關,通過溶劑的多少來控制黏度。
實施方式
- 實施例1
運動鞋用超纖貼面。
乾法漿料的配方以重量計為:
頂塗層:聚醚、聚酯聚碳共聚聚碳酯型樹脂100份、溶劑30~80份、色料20-30份、流平劑0.5~1份、助剝離劑0.5~1份、功能性助劑1~5份。
粘合層:聚醚、聚酯聚碳共聚聚碳酯型樹脂100份、溶劑10~50份、色料20-30份、流平劑0.5~1份、功能性助劑0.5~3份、交聯劑8-10份、催化劑1-3份、超細木質素(800-1000目)5-10份。
製成的超纖革物性指標為:耐磨H-22*1000次,剝離>100牛/3厘米,耐寒:>-20℃*8萬,
常溫曲撓:>200萬次。若單組份物性會下降一半以上。
- 實施例2
高性能太空革貼面。
乾法漿料的配方以重量計為:
頂塗層:聚醚、聚酯聚碳共聚聚碳酯型樹脂100份、溶劑30~80份、色料20-30份、流平劑0.5~2份、助剝離劑0.5~1份、功能性助劑1~5份。
中間層:聚醚、聚酯聚碳共聚聚碳酯型樹脂100份、溶劑30~50份、色料0.5~15份、流平劑0.5~1份、功能性助劑1~5份。
粘合層:聚醚、聚酯聚碳共聚聚碳酯型樹脂100份、溶劑10~50份、色料20-30份、流平劑0.5~1份、功能性助劑0.5~3份、交聯劑12-16、催化劑1-3。
所制的革物性指標:耐磨>H-22*500次耐寒:>-20℃*16萬次,常溫曲撓>200萬次。
若單組份物性會下降一半以上。
- 實施例3
高性能沙發革貼面。
乾法漿料的配方以重量計為:
頂塗層:聚醚、聚酯聚碳共聚聚碳酯型樹脂100份、溶劑30~80份、色料20-30份、流平劑0.5~2份、助剝離劑0.5~1份、功能性助劑1~5份。
中間層:聚醚、聚酯聚碳共聚聚碳酯型樹脂100份、溶劑30~50份、色料0.5~15份、流平劑0.5~1份、功能性助劑1~5份。
粘合層:聚醚、聚酯聚碳共聚聚碳酯型樹脂100份、溶劑10~50份、色料20-30份、流平劑0.5~1份、功能性助劑0.5~3份、交聯劑14-16份、催化劑1-3份。
所制的革物性指標:耐磨>H-22*500次常溫曲撓>200萬次。若單組份物性會下降一半以上。
上述實施例中,溶劑選用DMF或MEK,色料選用溶劑型色漿,流平劑選用聚醚有機矽,功能性助劑指耐黃變助劑或聚醚有機矽耐磨助劑,交聯劑為HDI三聚體,助剝離劑為聚醚有機矽助劑,催化劑為二丁基胺三丁基錫類混合助劑,催化劑選用HDC-01(江蘇德發聚氨酯有限公司),聚醚、聚酯、聚碳酸酯共聚聚氨酯型樹脂選用NE-8875-30MF(大日精化株式會社)、合肥安利化工公司生產的LT-4040或LT-4545、SA—5050,LT-4545中聚醚含量30%,聚酯含量50%,聚碳為20%,LT-4040添加耐黃變助劑,LT—4545不加耐黃變助劑,SA—5050中聚碳為10%,聚醚為40%,聚酯為50%。
粘合層中羥基含量為5%,頂塗層漿料黏度2000~3000cps、粘合層漿料黏度3000~5000cps,黏度與溶劑有關,通過溶劑的多少來控制黏度。
1、產品的剝離強度對比
品名 | 《二液型速成即剝離合成革複合貼面》生產的無紡布聚氨酯合成革 | 一液型工藝生產的無紡布聚氨酯合成革 | 熟化型生產的無紡布聚氨酯合成革 |
剝離強度(N/3CM) | 110-150 | 90-120 | 110-150 |
2、恆溫恆濕耐水解後剝離強度的對比(70℃×95RH)
3、強化耐鹼後剝離強度的對比(70℃×10%NaOH)
4、強化耐酸性能對比(25℃×12%HCL)
5、耐磨性能的對比(馬丁達爾)
採用了先做恆溫恆濕(70℃×95RH)後,再做耐磨對比,見圖1。
6、常溫曲撓性能的對比
採用了先做恆溫恆濕(70℃×95RH)後,再做曲撓對比,見圖2。
榮譽表彰
2016年12月7日,《二液型速成即剝離合成革複合貼面》獲得第十八屆中國專利優秀獎。