Polyvinyl chloride composition, use thereof in artificial leather blade coating process, and polyvinyl chloride artificial leather

Abstract

The present invention discloses a polyvinyl chloride composition, use thereof in an artificial leather blade coating process, and a polyvinyl chloride artificial leather. The polyvinyl chloride composition comprises a polyvinyl chloride paste resin and a plasticizer system, wherein the polyvinyl chloride paste resin has particle sizes in a bimodal distribution and distributed at 0.2–2 μm and 5–40 μm, respectively, the plasticizer system comprises a polyester plasticizer and a low-molecular-weight plasticizer, the polyester plasticizer has a number-average molecular weight of 2,000–3,000, and the polyester plasticizer has an absolute viscosity of 1,000–4,000 mPa·s at 25℃. According to the present invention, by selecting the specific polyvinyl chloride paste resin, the specific polyester plasticizer, and the low-molecular-weight plasticizer, it is achieved that an appropriate processing viscosity of the polyvinyl chloride composition and the superior low-temperature performance of a product prepared from the polyvinyl chloride composition are ensured while migration resistance and weather resistance of the product prepared from the polyvinyl chloride composition are effectively improved, thereby effectively improving safety, an appearance effect, and a production yield of the product, as well as a service life of production equipment.

Description

POLYVINYL CHLORIDE COMPOSITION, USE THEREOF IN ARTIFICIAL LEATHER BLADE COATING PROCESS, AND POLYVINYL CHLORIDE ARTIFICIAL LEATHERTechnical Field

[0001] The present invention relates to a polyvinyl chloride composition, use thereof in an artificial leather blade coating process, and a polyvinyl chloride artificial leather. The polyvinyl chloride composition comprises a polyvinyl chloride paste resin and a plasticizer system, and can be used in fields such as automobiles and home decoration.Background

[0002] As a kind of surface decoration materials, leathers have been widely used in many fields such as automobiles and home decoration. Common leathers include genuine leathers, polar artificial leathers such as polyvinyl chloride (hereinafter referred to as PVC) artificial leathers, and non-polar artificial leathers such as thermoplastic polyolefin elastomer (hereinafter referred to as TPO) artificial leathers, etc.

[0003] The PVC artificial leather is a commonly used automobile interior material, and has been widely used at parts such as dashboards, seats, and door panels to accompany drivers and passengers day and night. However, the PVC artificial leather contains a large number of plasticizers, and existing plasticizers are relatively prone to precipitation. Once the plasticizers precipitate, many problems will be caused. First, when a large number of plasticizers precipitate in a use process of the PVC artificial leather, there will be a risk of affecting safety of the human reproductive system. Second, when a large number of plasticizers migrate and precipitate in a practical use process of interior trim parts coated with the PVC artificial leather, some surface problems such as white frost, yellowing, visible weakening lines, and other surface defects will appear, and even PVC degradation will be caused. Third, if a large number of plasticizers precipitate in a production process or application process of the PVC artificial leather, some impacts will also be caused to the production and application processes of the PVC artificial leather, for example, precipitation of the plasticizers on an embossing roller will cause scrapping of a PVC artificial leather product and shortening of a service life of the embossing roller; and for another example, if the plasticizers precipitate in a hot pressing molding process of the interior trim parts, poor bonding between the PVC artificial leather and a foam sponge or a skeleton will be directly caused.

[0004] Therefore, it is hoped to propose a new technical solution to solve at least one of the above-mentioned technical problems.Summary

[0005] The technical problem to be solved by the present invention is to provide a PVC composition, use thereof in an artificial leather blade coating process, and a PVC artificial leather, which can effectively improve safety, an appearance effect, and a production yield of a product, as well as a service life of production equipment.

[0006] To solve the above-mentioned technical problem, the present invention may adopt the following technical solution: a PVC composition, which comprises a PVC paste resin and a plasticizer system, wherein the PVC paste resin has particle sizes in a bimodal distribution and distributed at 0.2–2 μm and 5–40 μm, respectively, the plasticizer system comprises a polyester plasticizer and a low-molecular-weight plasticizer, the polyester plasticizer has a number-average molecular weight of 2,000–3,000, and the polyester plasticizer has an absolute viscosity of 1,000–4,000 mPa·sat 25℃.

[0007] Through extensive experimental researches, the applicant has discovered that by selecting the specific PVC paste resin (with the particle sizes in the bimodal distribution and distributed at 0.2–2 μm and 5–40 μm, respectively) , the specific polyester plasticizer (with the number-average molecular weight of 2,000–3,000 and the absolute viscosity of 1,000–4,000 mPa·s at 25℃) , and the low-molecular-weight plasticizer, it can be achieved that an appropriate processing viscosity of the PVC composition and the superior low-temperature performance of a PVC artificial leather prepared from the PVC composition are ensured while migration resistance and weather resistance of the PVC artificial leather prepared from the PVC composition are effectively improved, thereby effectively improving safety, an appearance effect, and a production yield of a product, as well as a service life of production equipment.

[0008] The polyester plasticizer has the good weather resistance and migration resistance, does not contain any phthalate plasticizer impurity, and belongs to an environmentally friendly plasticizer. The polyester plasticizer has a higher polarity and can also be well combined with the PVC paste resin. Therefore, using the polyester plasticizer in production of the PVC artificial leather can improve use safety of a material and solve a series of problems caused by plasticizer precipitation. However, due to the extremely high viscosity, the polyester plasticizer has a high difficulty when used in production of the PVC artificial leather. Furthermore, due to its high molecular weight, a larger overall structure, and lower plasticizing efficiency, the low-temperature performance of the PVC artificial leather is affected. In the present invention, on one hand, the overall viscosity of the PVC composition is decreased by selecting the specific low-viscosity PVC paste resin. On the other hand, due to the larger structure, the polyester plasticizer can form a network structure when used in combination with the low-molecular-weight plasticizer, thereby effectively locking the low-molecular-weight plasticizer into the product and preventing it from migrating. By utilizing this characteristic, the low-molecular-weight plasticizer is added into the PVC composition to be compounded with the polyester plasticizer to form a specific plasticizer system in the present invention, which can not only decrease the overall viscosity of the PVC composition, but also overcome an impact of the polyester plasticizer on the plasticizing efficiency, thus ensuring that the PVC artificial leather prepared from the PVC composition has the superior weather resistance.

[0009] In the present invention, the PVC paste resin has a degree of polymerization of 1,000–2,000. By selecting the PVC paste resin with the degree of polymerization of 1,000–2,000, the strength, processing stability, and plasticizing efficiency of the product can be better balanced.

[0010] In the present invention, the absolute viscosity of the polyester plasticizer at 25℃ is 1,500–4,000 mPa·s, and may also be any one or a value between any two of 1,500 mPa·s, 1,600 mPa·s, 2,000 mPa·s, 2,500 mPa·s, 2,800 mPa·s, 2,900 mPa·s, 3,000 mPa·s, 3,100 mPa·s, 3,200 mPa·s, 3,500 mPa·s, 3,800 mPa·s, and 3,900 mPa·s. By selecting the polyester plasticizer with the absolute viscosity of 1,500–4,000 mPa·sat 25℃, the processing viscosity and a migration resistance effect of the PVC composition can be better balanced.

[0011] In the present invention, the polyester plasticizer comprises one or two of polyadipate and polysebacate.

[0012] In the present invention, the low-molecular-weight plasticizer has a relative molecular weight of 100–1,000.

[0013] In the present invention, the low-molecular-weight plasticizer comprises one or more of an acetylated monoglyceride plasticizer, a phthalate plasticizer, and a trimellitate plasticizer. Compared with an aliphatic dibasic acid ester plasticizer and epoxidized soybean oil, the acetylated monoglyceride plasticizer, the phthalate plasticizer, and the trimellitate plasticizer can better balance the processing viscosity and the migration resistance effect. Preferably, the acetylated monoglyceride plasticizer comprises one or more of diacetylated glyceryl monolaurate, acetylated glyceryl monostearate, and diacetylated epoxidized vegetable glyceryl oleate. Compared with the phthalate plasticizer and the trimellitate plasticizer, these acetylated monoglyceride plasticizers can provide better environmental friendliness.

[0014] In the present invention, the low-molecular-weight plasticizer comprises an aliphatic dibasic acid ester plasticizer. Preferably, the aliphatic dibasic acid ester plasticizer is didecyl sebacate. Introducing the polyester plasticizer may slightly affect cold resistance of the product. Although the aliphatic dibasic acid ester plasticizer is prone to precipitation, it can enhance the cold resistance of the material. In the present invention, the low-temperature performance of the product can be improved by adding a small number of the aliphatic dibasic acid ester plasticizers without significantly affecting the migration resistance. Therefore, when the acetylated monoglyceride plasticizer, the phthalate plasticizer, and the trimellitate plasticizer are selected to serve as the low-molecular-weight plasticizer, some aliphatic dibasic acid ester plasticizers can also be added to enhance the low-temperature resistance of the product. In addition, the low-molecular-weight plasticizer may also comprise epoxidized soybean oil to improve thermal ageing performance of the product.

[0015] In the present invention, based on 100 parts of a total weight of the PVC paste resin, the PVC composition comprises 75–150 parts of plasticizer system. The addition amount can better balance the absorption of the plasticizers by the PVC paste resin and control of the processing viscosity.

[0016] In the present invention, based on 100 parts of total weight of the PVC paste resin, the plasticizer system comprises 50–100 parts of polyester plasticizer and 25–50 parts of low-molecular-weight plasticizer. By controlling the use amount of the polyester plasticizer to be not less than that of the low-molecular-weight plasticizer, compatibility between the two plasticizers can be better, and the low-molecular-weight plasticizer is less prone to precipitation.

[0017] In the present invention, a colour paste, a foaming agent, a stabilizer, and other additives may further be added to the polyvinyl chloride composition according to actual demands. The colour paste may be one or more of carbon black, titanium dioxide, iron red, phthalocyanine blue, and cobalt green. The foaming agent may be a chemical foaming agent or a physical foaming agent. The stabilizer may be one or more of a calcium-zinc stabilizer, an epoxy resin, an ultraviolet absorber, and an antioxidant.

[0018] To solve the above-mentioned technical problem, the present invention may further adopt the following technical solution: use of the PVC composition described in any one of the previous embodiments in an artificial leather blade coating process.

[0019] Using the blade coating process to produce an artificial leather has specific requirements for a viscosity of a slurry formula system. The PVC composition described in any one of the previous embodiments of the present invention can meet the requirements of the blade coating process for the slurry processing viscosity.

[0020] To solve the above-mentioned technical problem, the present invention may further adopt the following technical solution: a PVC artificial leather, which comprises a PVC dense layer and / or a PVC foam layer and / or a PVC glue layer prepared from the PVC composition described in any one of the previous embodiments.

[0021] The difference between the PVC dense layer and the PVC foam layer mainly lies in whether the layer is foamed, that is, whether a foaming agent is added to a formula of the layer. The difference between the PVC dense layer and the PVC glue layer mainly lies in whether a colour paste is added. Therefore, for the present invention, if the invention objective can be achieved in the PVC dense layer, those skilled in the art can directly and meaninglessly conclude that the invention objective can also be achieved in the PVC foam layer and the PVC glue layer.Detailed Description

[0022] The present invention is further described below through embodiments and comparative examples.

[0023] Embodiment 1

[0024] This embodiment provides preparation of a PVC artificial leather. A method for preparing the PVC artificial leather used in this embodiment is a conventional method in the art. Those skilled in the art can clearly know how to select specific equipment, process steps, and conditions. Therefore, description of the following preparation process only involves key steps and conditions of one of preparation methods.

[0025] Step 1: Preparation of a PVC dense layer slurry

[0026] According to component and content requirements of a PVC dense layer composition given in Table 1, certain amounts of components of the PVC dense layer composition were put into a mixing tank, then mechanically stirred, and vacuumized until homogeneous mixing to obtain the PVC dense layer slurry.

[0027] Step 2: Coating and base fabric compounding

[0028] The PVC dense layer slurry was coated on release paper, then dried, and cooled to obtain a PVC dense layer. The PVC dense layer was coated with glue, a base fabric is attached, and then drying and cooling are performed to obtain a PVC artificial leather coating material. After being removed from an oven, the PVC artificial leather coating material and the release paper were separated and wound respectively. The wound PVC artificial leather coating material was sent to a printing stage.

[0029] Step 3: Printing

[0030] In the printing stage, after the above wound PVC artificial leather coating material was unwound, waterborne polyurethane paint was printed on a surface layer of the PVC artificial leather coating material. After the waterborne polyurethane paint was printed by a printing machine, the material was sent into an oven for drying, and then cooled and wound to obtain a wound printed semi-finished product of a PVC artificial leather. The printed semi-finished product of the PVC artificial leather was sent to an embossing stage.

[0031] Step 4: Embossing

[0032] In the embossing stage, the above wound printed semi-finished product of the PVC artificial leather was unwound. After a surface of the printed semi-finished product of the PVC artificial leather was softened by heating, an embossing roller was used to impart a pattern on a surface of the embossing roller to the surface of the PVC artificial leather at a pressure. After cooling was performed, the PVC artificial leather with the pattern on the surface was obtained.

[0033] Embodiments 2–7

[0034] Embodiments 2–7 similarly provide preparation of PVC artificial leathers, and preparation processes of the PVC artificial leathers, raw materials of paint layers, and selections of base fabric layers are exactly the same as those in Embodiment 1, with differences shown in Table 1.

[0035] Comparative Examples 1–4

[0036] Comparative Examples 1–4 similarly provide preparation of PVC artificial leathers, and preparation processes of the PVC artificial leathers, raw materials of paint layers, and selections of base fabric layers are exactly the same as those in Embodiment 1, with differences shown in Table 2.

[0037] Table 1 (parts of various components of a PVC dense layer composition are all calculated based on 100 parts of a total weight of a PVC paste resin)

[0038] Table 2 (parts of various components of a PVC dense layer composition are all calculated based on 100 parts of a total weight of a PVC paste resin)

[0039] Absolute viscosity test of PVC dense layer slurry: The absolute viscosity test was carried out on the PVC dense layer slurry prepared in Embodiments 1–7 and Comparative Examples 1–4 at 23℃ and at a shear rate of 0.83 s-1. Refer to Table 3 for results.

[0040] Odour level test of PVC artificial leathers: According to the Volkswagen odour test method PV3900 C3, odour levels of the PVC artificial leathers prepared in Embodiments 1–7 and Comparative Examples 1–4 were tested. Refer to Table 3 for test results.

[0041] Thermal ageing test of PVC artificial leathers: According to the Volkswagen thermal ageing test standard TL52296 (120℃, 500 hours) , heat resistance of the PVC artificial leathers prepared in Embodiments 1–7 and Comparative Examples 1–4 was tested. Refer to Table 3 for test results.

[0042] Light resistance test of PVC dense layers: According to the Volkswagen light resistance test standard PV1303 (10 cycles) , light resistance of the PVC dense layers prepared in Embodiments 1–7 and Comparative Examples 1–4 was tested. Refer to Table 3 for test results.

[0043] Folding resistance test of PVC artificial leathers: According to the Great Wall Motor folding resistance test standard GWT A L55-02: 2021-7 5.2.13, folding resistance of the PVC artificial leathers prepared in Embodiments 1–7 and Comparative Examples 1–4 was tested. Refer to Table 3 for test results.

[0044] Atomization test of PVC artificial leathers: According to the international standard DIN 75201B for atomization testing, an atomization test was carried out on the PVC artificial leathers prepared in Embodiments 1–7 and Comparative Examples 1–4. Refer to Table 3 for test results.

[0045] Heat loss test of PVC artificial leathers: The PVC artificial leathers prepared in Embodiments 1–7 and Comparative Examples 1–4 were placed in an oven at 120℃ for 500 hours, and their weight losses were tested. Refer to Table 3 for test results.

[0046] Table 3

[0047] It is to be understood that the above embodiments of the present invention can be combined with each other to obtain more embodiments without conflicts. Various specific technical features described in the above specific implementations can be combined in any suitable manner without contradiction.

[0048] The above embodiments are only preferred embodiments of the present invention and are not all of the embodiments. It is to be understood that those of ordinary skill in the art can make many reasonable changes to the technical solutions of the present invention without departing from the essence, spirit, and scope of the present invention, and these reasonable changes fall within the scope of protection of the present invention.

Claims

1.A polyvinyl chloride composition, comprising a polyvinyl chloride paste resin and a plasticizer system, characterized in that the polyvinyl chloride paste resin has particle sizes in a bimodal distribution and distributed at 0.2–2 μm and 5–40 μm, respectively, the plasticizer system comprises a polyester plasticizer and a low-molecular-weight plasticizer, the polyester plasticizer has a number-average molecular weight of 2,000–3,000, and the polyester plasticizer has an absolute viscosity of 1,000–4,000 mPa·sat 25℃.2.The polyvinyl chloride composition according to claim 1, characterized in that the polyvinyl chloride paste resin has a degree of polymerization of 1,000–2,000.3.The polyvinyl chloride composition according to claim 1, characterized in that the absolute viscosity of the polyester plasticizer at 25℃ is 1, 500–4,000 mPa·s, more preferably 2,500–3, 500.4.The polyvinyl chloride composition according to claim 1, characterized in that the polyester plasticizer comprises one or two of polyadipate and polysebacate.5.The polyvinyl chloride composition according to claim 1, characterized in that the low-molecular-weight plasticizer has a relative molecular weight of 100–1,000.6.The polyvinyl chloride composition according to claim 1, characterized in that the low-molecular-weight plasticizer comprises one or more of an acetylated monoglyceride plasticizer, a phthalate plasticizer, and a trimellitate plasticizer; and the acetylated monoglyceride plasticizer comprises one or more of diacetylated glyceryl monolaurate, acetylated glyceryl monostearate, and diacetylated epoxidized vegetable glyceryl oleate.7.The polyvinyl chloride composition according to claim 1, characterized in that the low-molecular-weight plasticizer comprises an aliphatic dibasic acid ester plasticizer; and the aliphatic dibasic acid ester plasticizer is didecyl sebacate.8.The polyvinyl chloride composition according to any one of claims 1 to 7, characterized in that based on 100 parts of a total weight of the polyvinyl chloride paste resin, the polyvinyl chloride composition comprises 75–150 parts of plasticizer system, and the plasticizer system comprises 50–100 parts of polyester plasticizer and 25–50 parts of low-molecular-weight plasticizer.9.Use of the polyvinyl chloride composition according to any one of claims 1 to 8 in an artificial leather blade coating process.10.A polyvinyl chloride artificial leather, characterized in that the polyvinyl chloride artificial leather comprises a polyvinyl chloride dense layer and / or a polyvinyl chloride foam layer prepared from the polyvinyl chloride composition according to any one of claims 1 to 8.