专利名称：：聚丙烯弹性体人造皮及其制法的制作方法：人造皮的基本构造为在基布上黏贴一层软性塑料膜；为获得更好的触感，可在基布与塑料膜间增加一发泡层。其中的基布可以是棉、麻、嫘萦、尼龙、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、压克力等其中之一或混合所制成，而软性塑料膜则是任何有柔软触感的塑料材料。传统上用以制造人造皮的制程有涂布加工、压延加工及押出加工三种。聚胺酯(polyurethane、PU)人造皮最常用的制程为涂布加工，是将PU树脂与溶剂混合成糊状后，均匀涂布在基布上，再经高温使溶剂挥发而制得PU人造皮。聚氯乙烯(polyvinylchloride、PVC)人造皮最常用的制程为压延加工，是将PVC树脂与可塑剂以混合/混练装置胶化后，经压延机辗压成片状，再与基布贴合而制得PVC人造皮。热可塑性聚胺酯(thermoplasticpolyurethane、TPU)人造皮最常用的制程为押出加工，是将TPU以单螺杆或双螺杆押出机胶化，经一T型模头制成片状，再与基布贴合而制得TPU人造皮(如中国台湾专利证书号136640)。人造皮产品的应用十分广泛，举凡汽车内装、运动休闲器材、皮包、皮箱、皮袋、衣物、鞋等制品均可见人造皮。主要材料以PU、PVC及TPU最常见。但PU人造皮的耐水解性较差，遇水易起反应使分子链断裂，进而产生黄变现象，造成应用上的困扰；此外PU人造皮是经交联反应制成，其产品不利于回收再利用。而TPU人造皮的制程虽无交联反应、耐水解性较PU人造皮佳，但TPU人造皮仍会有水解问题，且TPU价格昂贵，基于成本考虑，市场的接受度较低。因PVC价格便宜、加工容易、物性佳..等因素，PVC人造皮的应用历史已非常悠久，但PVC本身含卤素，且需添加可塑剂(如邻苯二甲酸酯类)及含重金属的安定剂，当PVC使用完后进行垃圾掩埋时会有可塑剂及重金属污染的环境问题，垃圾焚化时也会产生"戴奥辛(dioxins)"等问题，因此在废弃后的处理造成很大的困扰。近年来环保问题逐渐受到重视，目前市场已有用来取代PVC人造皮的产品，如聚烯烃弹性体(polyolefinelastomer、P0E)人造皮(中国台湾专利公告号1277680)及热塑性弹性体(thermoplasticelastomer、TPE)人造皮。POE人造皮本身没有极性，其与基布贴合、表面处理、及印刷上都会有困难，必须经过特别处理(如电晕处理、底胶涂布)，而且P0E的回复弹性及触感不如PVC，应用上受限制。目前市场上应用的TPE人造皮，材料为丙烯-丁二烯-丙烯崁段共聚物(styrene-butadiene-styreneblockcopolymer、SBS)、乙烯_醋酸乙烯酉旨共聚4物(ethylene-vinyl-acetatecopolymer、EVA)、丙烯-乙基丁烯-丙烯崁段共聚物(styrene-ethylbutylene-styreneblockcopolymer、SEBS)…等的复合材。而其中SBS含有大量不饱和键，耐热性差，在加工过程中容易断链裂解；且在使用上耐候性差，容易黄变，因此应用上受到许多限制。
有鉴于前述PU、TPU、PVC、P0E、TPE等人造皮均各有其缺点，本发明提供一种聚丙烯弹性体人造皮及其制备，以传统PVC人造皮的压延制程来制备聚丙烯弹性体人造皮，该人造皮具备良好的触感、不含卤素、耐候性佳、耐水解性佳、剥离强度佳、易于表面处理及印刷的优点。本发明是使用聚丙烯弹性体为基材，其复合材料包括聚丙烯弹性体100phr、聚烯烃共聚物1060phr、聚烯烃聚合物040phr、发泡剂010phr、发泡助剂05phr、滑剂05phr、填充剂080phr、色料015phr等所组合而成，依人造皮要求的特性及其加工性做适当的调整。其中发泡剂及发泡助剂，在人造皮设计为发泡结构时，则为必须添加。本发明所采用的聚丙烯弹性体，为丙烯与乙烯，经茂金属触媒共聚合而成，其乙烯含量在1020wt^之间，其密度介于0.80g/cm3到0.90g/cm3，且其熔融流率(meltflowrate、MFR)介于1.0g/10min与15g/10min之间，视人造皮要求的特性及加工性来作选择。本发明所采用的聚烯烃共聚物，为聚乙烯接枝共聚合物或聚丙烯接枝共聚合物，其密度介于O.90g/cm3到1.00g/ci^之间；其中接枝共聚合物内的接枝单体可为丙烯酸甲酯(methylacrylate、MA)、甲基丙烯酸甲酯(methylmethacrylate、匿A)或醋酸乙烯酯(vinylacetate、VA);聚烯烃共聚物需配合加工性及人造皮要求的特性来作选用。本发明所采用的聚烯烃聚合物，为聚乙烯单聚合物、聚丙烯单聚合物或聚丙烯_乙烯共聚合物，其熔融流率(MFR)或熔融指数(MI)则介于0.5g/10min与25g/10min之间；需配合加工性及人造皮要求的特性来作选用。本发明所采用的发泡剂为化学发泡剂，可为偶氮化合物(azocompo皿d)、氨基脲(semicarbazide)、四氣卩坐(tetrazole)、苯耕恶嚷(benzoxazine)及碳酸氧納。本发明所采用的发泡助剂可以选自金属氧化物、脂肪酸金属盐及尿素化合物中的一种；最常用的发泡助剂为氧化锌、硬脂酸锌。—般在压延加工过程，聚合物对金属表面的直接黏着与防止成型品间相互粘结作用，必要时可添加适当的滑剂。本发明所采用的滑剂可为聚烯烃蜡、氧化聚乙烯蜡、脂肪酸盐类、金属皂盐或脂肪酸酰胺。本发明采用的填充剂，可为碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝、黏土(clay)及其它无机添加物，可添加，或不添加，或少量添加，以不影响人造皮所需的物性为原则。本发明为增加聚丙烯弹性体人造皮的美感，可添加色料，而色料以使用预分散的色母为佳，如聚烯烃聚合物为载体的色母粒。本发明的聚丙烯弹性体人造皮制程说明如下(1)将上述的原料依配方秤取后，依序投入混合/混练装置中混练成混合物。混合/混练装置可使用，万马力机(banburymixer)、轧轮机(tworollmil)、混练机、单螺杆捏合机、双螺杆捏合机等。(2)将上述的混合物经操作温度约为10020(TC的压延机，辗压成片状后再贴合基布上。基布可以为棉、麻、嫘萦、尼龙、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、压克力等其中之一所制成者，或经混纺而制成者。(3)如须较佳的贴合强度，可预先利用涂布机将接着剂涂布到基布上，再以温度为5015(TC的烘箱使基布干燥。其中接着剂选用二液型聚烯烃接着剂或二液型聚胺酯接着剂。(4)如须发泡，再送入操作温度为15025(TC的发泡烘箱之中，使发泡剂分解而生成发泡的结构，再经一组压花装置，在人造皮的表面形成装饰性的纹路。(5)如不须发泡，则以操作温度为12020(TC的压花机，在人造皮的表面压制装饰性的纹路。(6)制程(4)及(5)压纹后的人造皮，再经过冷却、巻取，即得聚丙烯弹性体人造皮A口广PRo若聚丙烯弹性体人造皮产品有需求时，可以在其的表面进行印刷或表面处理，除了有装饰美观的目的外，还可赋予各式触感或防污保护的功能。本发明的聚丙烯弹性体人造皮可应用于各种制品，如沙发、汽车内装、鞋材、皮包、皮箱、皮袋、手提袋、衣物、文具用皮、运动休闲器材及装璜材料等。图1为本发明聚丙烯弹性体人造皮(A)制程示意图。图2为本发明聚丙烯弹性体人造皮(B)制程示意图。图3为本发明聚丙烯弹性体人造皮(C)制程示意图。图4为实施例(一)聚丙烯弹性体人造皮(A)结构示意图。图5为实施例(二)聚丙烯弹性体人造皮(B)结构示意图。图6为实施例(三)聚丙烯弹性体人造皮(C)结构示意图。主要组件符号说明1:基布2:发泡层3:面层具体实施方式实施例(一)制程如图l所示。—、基布的前处理取0.45mm聚酯针织布，利用滚轮涂布机涂上一层二液型聚烯烃接着剂，并经90°C的烘箱干燥30秒。二、聚丙烯弹性体人造皮制备将原料依发泡层设计配方(表1)秤取后，依序投入混合/混练作用的万马力机中胶化熟成，操作时间5分钟，之后将熟成的胶料送至设定温度为14(TC的轧轮机中予以均匀混练，之后再将胶料以连续操作的方式喂入操作温度为15017(TC的压延机中，经辗压6成O.45mm片状发泡层(2)贴合到预涂接着剂的基布(1)上；重复同样制程将面层设计配方(表2)制成0.20mm片状(3)贴合到发泡层(2)上面，再通过温度分别为190220°C的发泡烘箱，发泡时间1.52分钟，然后再通过压花装置，最后经冷却巻取，制成1.5mm三层结构的聚丙烯弹性体人造皮(A)。发泡层设计配方如下表1:面层<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>原料名称重量份phr备注聚烯烃共聚物20聚乙烯接枝共聚合物接枝单体为醋酸乙烯酯密度0.97g/cm3聚烯烃聚合物24聚丙烯-乙烯共聚合物熔融流率7.0滑剂0.3硬脂酸滑剂0.3脂肪酸酰胺填充剂18碳酸钙色料(白色)3.0Ti02预分散的色母粒聚烯烃聚合物为载体实施例(二)制程如图2所示。—、基布的前处理取0.55mm聚酯不织布，不需涂布接着剂。二、聚丙烯弹性体人造皮制备将原料依面层设计配方(表3)秤取后，依序投入混合/混练作用的万马力机中胶化熟成，操作时间5分钟，之后将熟成的胶料送至设定温度为14(TC的轧轮机中予以均匀混练，之后再将胶料以连续操作的方式喂入操作温度为15017(TC的压延机中，经辗压成0.30mm片状面层(3)贴合到基布(1)上，再经过操作温度为150200°C的压花机，最后经冷却巻取，制成0.8mm两层结构的聚丙烯弹性体人造皮(B)。面层设计配方如下表3:原料名称重量份phr备注聚丙烯弹性体100乙烯含量17wt%;熔融流率3.0聚烯烃共聚物20聚乙烯接枝共聚合物接枝单体为醋酸乙烯酯密度0.97g/cm38<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>实施例(三)制程如图3所示。—、基布的前处理取0.35mm聚酯不织布，不需涂布接着剂。二、聚丙烯弹性体人造皮制备将原料依发泡层设计配方(表4)秤取后，依序投入混合/混练作用的万马力机中胶化熟成，操作时间5分钟，之后将熟成的胶料送至设定温度为14(TC的轧轮机中予以均匀混练，之后再将胶料以连续操作的方式喂入操作温度为15017(TC的压延机中，经辗压成0.40mm片状发泡层(2)贴合到基布(1)上，再通过温度分别为190220°C的发泡烘箱，发泡时间1.52分钟，然后再通过压花装置，最后经冷却巻取，制成1.lmm两层结构的聚丙烯弹性体人造皮(C)。发泡层设计配方如下表4:<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>原料名称重量份phr备注聚烯烃聚合物18聚丙烯-乙烯共聚合物熔融流率7.0发泡剂4.5偶氮化合物发泡助剂1.5硬脂酸锌滑剂0.3硬脂酸滑剂0.3脂肪酸酰胺填充剂18碳酸钙色料(黑色)3.0碳黑预分散的色母粒聚烯烃聚合物为载体测试1:测试本发明实施例(一)、(二)、(三)所得聚丙烯弹性体人造皮的耐水解性。测试方法EN344-4.8.6耐水解性试验测试条件123相对湿度95%温度70°C时间7天相对湿度95%温度70°C时间28天相对湿度95%温度85°C时间500小时实施例(一)合格合格合格实施例(二)合格合格合格实施例(三)姊合格合格注测试条件1:为一般PU合成皮标准，相当使用1年。测试条件2:为PU运动鞋用皮标准，相当使用4年。测试条件3:为更严苛的条件。测试2:10测试本发明实施例(一)所得聚丙烯弹性体人造皮、PVC人造皮(华夏海湾塑料生产的一般白色规格)及TPE人造皮(微细科技生产的白色规格)的耐候性。测试方法QUV耐候试验机(美国Q-PANEL公司)；灯管规格UV-BLamp(UVB-313)。样品实施例(一)TPE人造皮PVC人造皮测试结果300hrs未变色100hrs变黄100hrs变黄领[J试3:测试本发明实施例(三)所得聚丙烯弹性体人造皮及POE人造皮(华夏海湾塑料生产)的剥离强度。测试方法CNS9520K6730剥离试验样品实施例(三)POE人造皮剥离强度纵向〉2.5kg/3cm1.8kg/3cm横向2.0kg/3cm1.2kg/3cm注实施例(三)纵向测试约2.5kg/3cm时，基布即断裂，但仍剥不开。领[J试4:测试本发明实施例(二)所得聚丙烯弹性体人造皮及POE人造皮(华夏海湾塑料生产的相同规格)的表面处理。表面处理以90目滚轮涂布机做表面处理，先以PU前处理剂(生光化学U-210P)处理，再以PU表面处理剂(生光化学UH-171)处理。测试方法CNS9520K6730摩擦褪色试验样品实施例(二)POE人造皮摩擦退色试验千布45级3级湿布45级3级注判断等级分为15级，1级最差，5级最佳，一般人造皮判断标准以4级以上为合格。领[J试5:测试本发明实施例(三)所得聚丙烯弹性体人造皮及POE人造皮(华夏海湾塑料生产的相同规格)的感官试验。测试方法各取A4大小的样品，左右手各拿一片试样，以相同力道及速度搓揉30秒，纪录搓揉触感；平放10分钟后，观察人造皮表面状况并纪录。样品实施例(三)P0E人造皮搓揉触感佳较差表面状况表面无变化明显搓揉痕迹本发明的聚丙烯弹性体人造皮，为不含卤素的环保材料，而且耐候性佳、耐水解性佳、剥离强度佳、易于表面处理、具有良好的触感，为一项环保又具有产业利用性的发明。本发明的聚丙烯弹性体人造皮可应用于各种制品，如沙发、汽车内装、鞋材、皮包、皮箱、皮袋、手提袋、衣物、文具用皮、运动休闲器材及装璜材料等。1权利要求一种聚丙烯弹性体人造皮的制法，其包括a)将聚丙烯弹性体100phr、聚烯烃共聚物10～60phr、聚烯烃聚合物0～40phr、发泡剂1～10phr、发泡助剂0.1～5phr、滑剂0～5phr、填充剂0～80phr、色料0～15phr的组合物，经混合/混练装置混练成混合物后，以压延机辗压成片状胶料，作为发泡层，贴合于基布上；再将聚丙烯弹性体100phr、聚烯烃共聚物10～60phr、聚烯烃聚合物0～40phr、滑剂0～5phr、填充剂0～80phr、色料0～15phr的组合物，经混合/混练装置混练成混合物后，以压延机辗压成片状，作为面层，贴合于上述片状胶料上；b)再送入发泡烘箱，使发泡剂分解生成发泡结构，再经一组压花装置，在表面形成装饰性的纹路，制成三层结构的聚丙烯弹性体人造皮。2.—种聚丙烯弹性体人造皮的制法，其包括a)将聚丙烯弹性体100phr、聚烯烃共聚物1060phr、聚烯烃聚合物040phr、滑剂05phr、填充剂080phr、色料015phr的组合物，经混合/混练装置混练成混合物后，以压延机辗压成片状胶料，作为面层，贴合于基布上；b)再经过压花机，在表面形成装饰性的纹路，制成二层结构的聚丙烯弹性体人造皮。3.—种聚丙烯弹性体人造皮的制法，其包括a)将聚丙烯弹性体100phr、聚烯烃共聚物1060phr、聚烯烃聚合物040phr、发泡剂110phr、发泡助剂0.15phr、滑剂05phr、填充剂080phr、色料015phr的组合物，经混合/混练装置混练成混合物后，以压延机辗压成片状胶料，作为发泡层，贴合于基布上；b)再送入发泡烘箱，使发泡剂分解生成发泡结构，再经一组压花装置，在表面形成装饰性的纹路，制成二层结构的聚丙烯弹性体人造皮。4.如权利要求1、2或3所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中基布为棉、麻、嫘萦、尼龙、聚酯、聚乙烯、聚丙烯、压克力其中之一所制成者，或经混纺而制成者。5.如权利要求1、2或3所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中基布可预先利用涂布机，涂布一层接着剂，再经烘箱干燥。6.如权利要求5所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中接着剂为二液型聚烯烃接着剂或二液型聚胺酯接着剂。7.如权利要求5所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中基布涂布接着剂后的烘箱干燥温度为50150°C。8.如权利要求1、2或3所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中步骤(a)混合/混练装置为万马力机、轧轮机、混练机、单螺杆捏合机或双螺杆捏合机。9.如权利要求1、2或3所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中步骤(a)压延机的操作温度为100200°C。10.如权利要求1或3所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中步骤(b)发泡烘箱的操作温度为150250°C。11.如权利要求2所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中步骤(b)压花机的操作温度为120200°C。12.如权利要求1、2或3所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中聚丙烯弹性体为丙烯与乙烯经茂金属触媒共聚合而成，其乙烯含量在1020wt%之间，其密度介于0.80g/cm3到0.90g/cm且其熔融流率(meltflowrate、MFR)介于1.0g/10min与15g/10min之间。13.如权利要求1、2或3所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中聚烯烃共聚物为聚乙烯接枝共聚合物或聚丙烯接枝共聚合物，其密度介于0.90g/cm3到1.OOg/cm3之间；其中接枝共聚合物内的接枝单体为丙烯酸甲酯(methylacrylate、MA)、甲基丙烯酸甲酯(methylmethacrylate、薩)或醋酸乙烯酉旨(vinylacetate、VA)。14.如权利要求1、2或3所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中聚烯烃聚合物为聚乙烯单聚合物、聚丙烯单聚合物或聚丙烯-乙烯共聚合物，其熔融流率(MFR)或熔融指数(MI)则介于0.5g/10min与25g/10min之间。15.如权利要求1或3所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中发泡剂为化学发泡剂，可为偶氮化合物(azocompound)、氨基脲(semicarbazide)、四氮唑(tetrazole)、苯骈恶嚷(benzoxazine)或碳酸氧納。16.如权利要求1或3所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中发泡助剂为氧化锌或硬脂酸锌。17.如权利要求1、2或3所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中滑剂为聚烯烃蜡、氧化聚乙烯蜡、脂肪酸盐类、金属皂盐或脂肪酸酰胺。18.如权利要求1、2或3所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中填充剂为碳酸钙、氢氧化镁、氢氧化铝或黏土(clay)。19.如权利要求1、2或3所述的聚丙烯弹性体人造皮的制法，其中色料是聚烯烃聚合物为载体的色母粒。20.—种如权利要求119任一项制法所得的聚丙烯弹性体人造皮。全文摘要本发明提供一种聚丙烯弹性体人造皮及其制法，是将配合料，经混合/混练装置胶化后，利用压延机辗压成片状，贴合于经接着剂处理过的基布，必要时可再贴合面层，再经发泡及压花处理，即制成聚丙烯弹性体人造皮。该配合料是由聚丙烯弹性体100phr(PartsperHundredofResin每百份树脂所用的份数)、聚烯烃共聚物10～60phr、聚烯烃聚合物0～40phr、发泡剂0～10phr、发泡助剂0～5phr、滑剂0～5phr、填充剂0～80phr、色料0～15phr所组成。本发明的聚丙烯弹性体人造皮具备良好触感、不含卤素、耐候性佳、耐水解性佳、剥离强度佳、易于表面处理、易于印刷等优点。文档编号D06N3/04GK101725053SQ20081017327公开日2010年6月9日申请日期2008年10月31日优先权日2008年10月31日发明者吴协金,李育奇,林碧洲申请人:华夏海湾塑胶股份有限公司