[发明专利]聚丙烯弹性体人造皮及其制法

说明书

技术领域

本发明关于一种聚丙烯弹性体人造皮及其制法，主要是以压延制程制造具良好触感、耐候性佳、耐水解性佳、剥离强度佳、易于表面处理、易于印刷，且不含卤素的环保人造皮。

背景技术

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(polyvinyl chloride、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(thermoplastic polyurethane、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(polyolefin elastomer、POE)人造皮(中国台湾专利公告号I277680)及热塑性弹性体(thermoplastic elastomer、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POE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-styrene block copolymer、SBS)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(ethylene-vinyl-acetate copolymer、EVA)、丙烯-乙基丁烯-丙烯崁段共聚物(styrene-ethylbutylene-styrene block copolymer、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。

发明内容

有鉴于前述PU、TPU、PVC、POE、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10～20wt％之间，其密度介于0.80g/cm³到0.90g/cm³，且其熔融流率(melt flow rate、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。