本发明涉及一种用于形成均匀透光的pvc人造革的表皮层组合物，以及一种由该表皮层组合物制备的均匀透光的pvc人造革。
背景技术：
：聚氯乙烯(即pvc)是人造革生产和开发中的主要原材料，并且广泛应用于汽车内饰中。随着社会的发展，人们在购买汽车时不仅关注性能，而且对汽车内饰提出了更高的要求，希望汽车内饰更加酷炫，更有科技感。对此，汽车的灯光效果无疑是提高科技感和外观效果的一种手段。然而，传统的pvc人造革是不透明的。为了获得透光性，通常只能通过pvc人造革的穿孔结构使得配属光源得以穿透，这种材料结构的缺点在于：用穿孔方式得到的透光效果容易随孔径的不均匀带来透光效果的不均匀；主体结构的发泡层中泡孔大小不均一也容易产生透光效果的不均匀。对此，de102015101331a1中描述了聚氨酯(pu)或聚氯乙烯(pvc)人造革的透光性改进，这些人造革的结构一般包含基布、表皮透光层和油漆层。该文献中大致地提到了对人造革透光性的影响因素主要包括层的厚度、数量和种类以及层中的色料含量以及基布的种类和密度都会影响。然而，文中没有对上述各个影响因素进行具体描述和分析，也没有具体针对各种人造革基材进行性能的改进。另外，cn102367318a公开了制备一种聚苯乙烯透光色母粒，其包含聚苯乙烯以及占聚苯乙烯总重0.01-10％的溶剂型透明染料。然而较低含量的透明染料不足以提供期望的颜色遮盖力，并且，目前在生产pvc人造革时一般采用浆料形式的原料进行加工，色母粒形式的染料不适于pvc人造革的加工工艺。技术实现要素：基于上述现有技术，本发明的目的在于提供一种用于形成均匀透光的pvc人造革的表皮层组合物，以及一种由其制备的均匀透光的pvc人造革。所述pvc人造革能够应用于本身期望有足够遮盖力的颜色但在光照下能够均匀透光的人造革、例如汽车内饰中，其相比传统材料具有更均匀的透光效果。为实现上述技术目的，本发明提出一种用于形成均匀透光的pvc人造革的表皮层组合物，其包括pvc树脂、表皮层增塑剂、稳定剂和色浆，表皮层组合物中基于表皮层组合物的总重含有0.51-5.6％，例如0.51％、1.0％、1.5％、2.0％、2.5％、3.0％、3.5％、4.0％、4.5％、5.0％、5.6％或者这些数值中任两者之间范围内的色浆，优选含有0.51-4.0％的色浆,并且该色浆是由无机色粉、有机色粉和色浆增塑剂混合而成的无机有机复配色浆。色浆在表皮层组合物中的含量(也称为“色浓度”)对组合物的透光性具有决定性的影响。本发明发现，占表皮层组合物总重0.51-5.6％，优选0.51-4.0％的色浆能够实现较好的透光性。一方面，含量高于5.6％的色浆会导致产品的透光性衰减。另一方面，含量小于0.51％的色浆会导致产品的颜色遮盖力不够，进而造成产品的耐污染性降低，这种情况下，热老化或光照条件下以及后期加工时的变色会对产品外观造成显著的负面影响。根据本发明，色浆是由无机色粉、有机色粉和色浆增塑剂混合而成的无机有机复配色浆。在此，色浆增塑剂起到溶解色浆的作用，一方面，色浆增塑剂的加入防止复配色浆的粘度过大进而色粉在表皮层组合物中的分散不均匀；另一方面，色浆增塑剂的加入量需保证产品仍保留足够的颜色遮盖力，并且不影响产品的热稳定性和光老化性。传统单一的无机色浆虽然具有良好的颜色遮盖率，获得产品的物理性能也较稳定，但是透光性差；而单一有机色浆虽然能够使得产品的透光性好，但光稳定性和热稳定性等比较差，会影响产品的实际使用寿命。根据本发明，采用无机有机复配色浆的优势在于均衡了最终产品的透光性、颜色遮盖率以及物理性能，例如使用由酞菁类、钛白粉、苯胺类色粉和增塑剂按特定比例配比组成的无机有机复配色浆。根据本发明，色浆中的色粉总重量与色浆增塑剂总重量的比例为1：7到1：2.2，例如1：7、1：6.5、1：6、1：5.5、1：5、1：4.5、1：4、1：3.5、1：3、1：2.5、1：2.4、1：2.3、1：2.2或者这些数值中任两者之间范围内的比例值。如果色浆增塑剂含量过大，那么成品的耐热耐光照性能会降低，更容易老化；如果色粉总含量过低，那么成品的透光会衰减较大，影响透光性能。同时，色浆中色粉总重量与色浆增塑剂总重量的比例符合上述限定，能够平衡色浆本身可能出现的颜色波动。根据本发明的一个优选实施方式，色浆中的无机色粉与有机色粉的重量比大于等于3：1，小于13：1，优选小于等于11：1。无机和有机色粉重量比在3：1至13：1的范围内能够在达到透光率的同时满足关于产品耐光照和耐热的需求。为了实现色浆的颜色波动最小化，进一步优选无机和有机色粉的重量比在3：1至11：1范围内。根据本发明的一个实施方式，表皮层组合物中基于表皮层组合物的总重含有38％-49％，例如38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、49％或者这些数值中任两者之间范围内的表皮层增塑剂；47％-57％，例如47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％、56％、57％或者这些数值中任两者之间范围内的pvc树脂；以及可选的1.9％-5.9％，例如1.9％、2％、3％、4％、5％、5.1％、5.2％、5.3％、5.4％、5.5％、5.6％、5.7％、5.8％、5.9％或者这些数值中任两者之间范围内的稳定剂。pvc树脂和表皮层增塑剂的含量选择是基于应用材料的性能要求、尤其强度和硬度，以及实践加工的要求而定。如果pvc树脂含量过大，或者增塑剂含量过低，会导致pvc加工过程中流动性较差，不利于加工，并且产生的pvc皮革的硬度过大且韧性不够；如果pvc树脂含量过低，或者增塑剂含量过高，则会导致pvc皮革的强度不足。稳定剂的使用则是为了提供良好的耐热耐光稳定性。根据本发明，表皮层增塑剂为长链烷烃或者芳环类增塑剂，例如邻苯二甲酸二烷基酯；稳定剂为耐光耐热型稳定剂，例如有机环氧类稳定剂。另外，色浆增塑剂和表皮层增塑剂可以相同，也可以不同。优选色浆增塑剂和表皮层增塑剂选择相同的增塑剂。为了实现开头所述的技术目的，本发明还提出一种能够均匀透光的pvc人造革，其包括由上述根据本发明所述的表皮层组合物形成的pvc表皮层。前述适用于表皮层组合物的各项特征及其技术效果也适用于该pvc人造革，为了避免赘述，在此不再重复描述。根据本发明的一个优选实施方式，在pvc表皮层的内侧设有pvc发泡层。发泡层的作用主要在于提供人造革材料的舒适度和柔软度，使其更加符合实际应用的需求。为了保证整体pvc人造革的透光性，优选该发泡层也具有透光性。根据本发明的一个优选的实施方式，为了改进发泡层的透光性并进而提高整个pvc人造革的透光性，优选该发泡层不含色浆，由此有助于进一步提高透光率并使其保持均匀。更加优选地，发泡层的其他组分也没有颜色，从而保证整个发泡层是无色的。发泡层无色的作用在于减小透光率的衰减。当然，发泡层也可能含有一定比例的色浆，这种情况下也可能具有透光效果，但是透光性能会产生一定程度的衰减。根据本发明的一个实施方式，pvc发泡层基于发泡层的总重含有：38％-48.5％，例如38％、39％、40％、41％、42％、43％、44％、45％、46％、47％、48％、48.5％或者这些数值中任两者之间范围内的发泡层增塑剂；45-55％，例如45％、46％、47％、48％、49％、50％、51％、52％、53％、54％、55％或者这些数值中任两者之间范围内的pvc粉；1.8％-5.8％，例如1.8％、1.9％、2.0％、3.0％、4.0％、5.0％、5.1％、5.2％、5.3％、5.4％、5.5％、5.6％、5.7％、5.8％或者这些数值中任两者之间范围内的稳定剂；以及0.3％-2.7％，例如0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％、1.0％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％、1.5％、1.6％、1.7％、1.8％、1.9％、2.0％、2.1％、2.2％、2.3％、2.4％、2.5％、2.6％、2.7％或者这些数值中任两者之间范围内的发泡剂。在此需要说明的是，表皮层中的pvc树脂与发泡层中的pvc树脂可以相同，也可以不同；表皮层增塑剂、色浆增塑剂与发泡层增塑剂彼此之间可以相同，也可以不同；表皮层中的稳定剂与发泡层中的稳定剂可以相同，也可以不同。其中的发泡剂可以选择本领域技术人员熟知的各种化学发泡剂、例如偶氮类发泡剂，或者物理发泡剂、例如由聚合物外壳包裹烷烃气体形成的微球。原则上，常规的化学发泡剂和物理发泡剂均可以用于本发明的发泡层。根据本发明的一个优选实施方式，发泡层中的发泡剂为物理发泡剂，优选为聚合物外壳包裹烷烃气体形成的微球。与化学发泡剂的情况相比，使用物理发泡剂获得的产品具有更均匀分布的泡孔，从而实现产品更加均匀的透光性。另外，在pvc表皮层和发泡层中还可能含有其他的助剂，例如紫外吸收剂、阻燃剂等，均可根据需要选择本领域技术人员熟知的常规材料。根据本发明的一个优选的实施方式，在pvc表皮层上方设有油漆层，为了保证整体pvc人造革的透光性，优选该油漆层也具有透光性。可以采用本领域已知的常规油漆进行表面涂覆。本发明中优选采用水性聚氨酯油漆进行涂覆。所述水性聚氨酯油漆配方包含70-80重量份的水性聚氨酯改性树脂及8-20重量份的助剂。通过在材料表面印刷油漆而进行表面处理，能够有利地改善获得的pvc人造革表面的光泽、手感以及耐光、耐热、耐脏、耐磨、耐刮擦及其他功能性。为了改进该油漆层的透光性进而提高整体pvc人造革的透光性，优选该油漆层是无色透明的，没有额外添加对透光性有影响的物质，这样能够减小对pvc材料透光性的影响。当然，在油漆中也能够含有适量的有色物质，从而满足对于人造革表面颜色的不同需求，然而，油漆中有色物质的添加会对透光性产生影响，使其衰减。根据本发明的优选实施方式，在油漆层上设有花纹。在油漆层上进行的高温压花是为了使得最终的pvc人造革具有和真皮一样的外观花纹和手感。然而油漆层上通过压花产生的花纹会影响材料的透光效果。因此，为了尽可能减小对材料透光性能的影响，花纹纹理应当设计地尽可能细且浅，表面纹理的沟壑不明显。根据本发明的一个优选实施方式，油漆层花纹的深度为135-155μm。根据本发明的一个优选的实施方式，在pvc发泡层下方设有基布。为了保证整体pvc人造革的透光性，同样优选该基布具有透光性。为了减小基布对透光性的影响并进而提高整体pvc人造革的透光性，根据本发明的一个实施方式，采用化纤类基布，优选采用纯聚酯型基布，这种基布具有紧密的布纹，能够减少基布纺织过程中的细小纤维附着在表面影响透光性能或带来透光缺陷。根据本发明，pvc发泡层与基布可以通过胶水粘合在一起，也可以通过热压复合在一起。根据本发明的一个实施方式，胶水中基于胶水总重含有38％-49％的胶水中的增塑剂、47％-57％的pvc树脂以及1.9％-5.9％的稳定剂。胶水有助于发泡层与基布的牢固粘合，其中的pvc树脂、增塑剂等组分如前述表皮层和发泡层中所述，用于提供材料的基本物理性能。根据本发明的含基布结构的tpo人造革由于基布的存在而具有更优的力学性能，因而更加适合缝合，可用于手工包覆，从而将人造革贴合至汽车内饰骨架，使得操作更方便。当然，本发明所述的透光的pvc人造革也可以不含基布，在这种情况下，为了防止缝合时撕裂，通常通过真空吸附、阴模成型或者低压注塑与汽车内饰骨架进行贴合。为了制备根据本发明所述的均匀透光的pvc人造革，可以采用包含下述步骤的制备方法：(a)预先制备无机有机复配色浆，将无机、有机色粉和色浆增塑剂混合均匀；(b)制备pvc表皮层，该表皮层中含有pvc树脂、表皮层增塑剂、稳定剂和预先制备的无机有机复配色浆，并且/或者制备pvc发泡层，该发泡层中含有pvc树脂、发泡层增塑剂、稳定剂和发泡剂；(c)在pvc表皮层和/或发泡层上印刷油漆层；(d)在pvc表皮层一侧的油漆层上进行高温压花。其中，根据本发明，在实际操作中可选地先分别配制单一色浆，单一色浆由单一色粉与色浆增塑剂按照1：0.5至1：3的重量比混合而成，优选单一色粉与色浆增塑剂的重量比为1：1。随后将获得的不同的单一色浆与额外的色浆增塑剂进一步混合，制得最终的无机有机复配色浆。为了实现最终获得的pvc人造革较高且均匀的透光性，在生产过程中尽可能保证较高的清洁度，由此优化最终产品的透光性能。在本发明中，前述表皮层组合物以及相应pvc人造革的所有特征以及相应技术效果均适用于制造该pvc人造革的方法，在此不再重复描述。根据本发明所述的均匀透光的pvc人造革能够应用在例如汽车门板、仪表板、控制台、立柱、座椅后背板以及座椅面料等。本发明的优点在于：-根据本发明的pvc组合物以及由其形成的pvc人造革既能满足颜色遮盖的要求，又能实现均匀的透光性，在铺设灯源的区域可以将灯光透射出来。-由本发明的pvc人造革主要分为四层，即油漆层、表皮层、发泡层和基布，不同层的配方组合造就材料的最终性能的不同，由于结合了基布，pvc人造革除了常规的真空吸附、阴模成型、低压注塑等工艺，还能够通过手工包覆应用到汽车座椅、扶手、门板、仪表盘等部位。-由本发明获得的半透明pvc结构设计使得透光率可以不受穿孔结构的孔径大小和发泡层的泡孔大小影响，相比传统材料实现更均匀的透光效果，由此增加了材料潜在的应用范围，同时降低了穿孔结构带来的额外生产成本。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，下面结合实施例和对比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他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1：按照以下步骤制备均匀透光的pvc人造革：混浆：根据表1中给出的复配色浆配方制备无机有机复配色浆；随后，根据表1中给出的pvc表皮层配方在真空环境下搅拌混合制备pvc表皮层的浆料；由47重量％的邻苯二甲酸二烷基酯增塑剂、49重量％的pvc糊树脂、2.5重量％的有机环氧类稳定剂以及1.5重量％的物理发泡剂在真空环境下搅拌混合制备pvc发泡层的浆料。涂布：发送离型纸，在涂布机上首先涂布pvc表皮层的浆料，在180℃的干燥管道中烘30秒。冷却后进一步送到涂布机，在pvc表皮层上涂布pvc发泡层的浆料，在180℃的干燥管道中烘30秒。然后将涂覆有背涂层的pvc皮革在200℃的烘箱中烘60秒，完成pvc发泡层的发泡以及pvc皮革整体的塑化，获得最终要求的硬度。冷却后将离型纸从形成的层压物料上剥离，并且在发泡层表面上复合聚酯基布。印刷：将人造革进行预热，预热后的人造革经历3道水性聚氨酯体系油漆的印刷，将无色透明的水性聚氨酯体系油漆印刷在pvc表皮层的表面上，在每道油漆印刷之间，经过90℃的版间烘箱烘10秒，并且在3道油漆都印刷完成后再经过140℃的烘箱烘40秒。压花：在200℃的压花温度下，在已印刷油漆的人造革表面压制花纹，赋予花纹，冷却后进行检验、储存并收卷。切割：制备后得到的人造革卷材可以按照要求尺寸进行切割并包装。表1：实施例1的配方检测由此获得的pvc人造革的拉伸强度、撕裂强度、柔软度、耐曲折性(ballyflex)以及透光率、耐热性、耐光照性，结果显示在如下表2中：表2：根据实施例1获得的pvc人造革性能测试内容测试方法测试结果拉伸强度iso1421纵向：750n横向：380n撕裂强度iso4674纵向：30n横向：50n柔软度gmw3390纵向：160mm横向：160mm耐曲折性iso5402无破裂透光率*14.8％耐热性gmw14124合格耐光照性gmw14162灰标等级4.0*透光率的检测方法：采用datacolortoolsplus软件，使用小黑板对波长在580nm范围内的白光光源进行校正，校正完成后将pvc人造革放在光源口处，点击美国datacolor850测色分析仪开始测试，datacolortoolsplus软件将材料透过的白光的量进行数据处理，最终得到透光率的数据，数值越大透光效果越好。实施例2-6：与实施例1相比，根据表3中的配方改变无机有机复配色浆的配方以及在pvc表皮层中的色浆含量(也称为“色浓度”)，采用与实施例1相同的方法制备实施例2-6的pvc人造革，并采用与实施例1中相同的透光率检测方法检测pvc人造革的透光率，透光率、耐热性、耐光照性的结果也展示在表3中。表3：实施例2-6的变量对比例1-3：与实施例1相比，根据表4中的配方改变无机有机复配色浆的配方以及在pvc表皮层中的色浆含量(也称为“色浓度”)，采用与实施例1相同的方法制备对比例1-3的pvc人造革，并采用与实施例1中相同的透光率检测方法检测pvc人造革的透光率，透光率、耐热性、耐光照性的结果也展示在表4中。表4：对比例1-3的变量对比例4：根据表5中的配方，采用与实施例1相同的方法制备pvc人造革，并采用与实施例1中相同的透光率检测方法检测pvc人造革的透光率，透光率、耐热性、耐光照性的结果也展示在表5中。表5：对比例4的配方结果比较：-通过实施例1-6的结果显示出，表皮层中采用无机有机复配色浆并且其含量在0.51-5.6重量％时，获得的pvc人造革具有足够的颜色遮盖力和良好的透光性，同时满足关于耐光照和耐热的要求，并且不影响材料的其他机械性能。-对比例1中在色浓度为0.3重量％的情况下，尽管获得的pvc人造革具有19.1％的透光率，但是其耐热和耐光照性能都不合格(耐光照性能的合格标准为灰标等级在4.0及以上)；对比例2、3分别在色浓度为6.7重量％和9.3重量％的情况下，获得的pvc人造革近乎不透光。-通过对比例4与实施例3的比较可以发现，当色浆在表皮层中的含量均为0.51％的情况下，使用单一无机色浆时获得的产品透光率比使用无机有机复配色浆时获得的产品透光率明显差得多。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。当前第1页12