复合体的制作方法
【专利摘要】多层复合体，所述复合体具有形成表面的紫外固化的顶层（1），所述顶层（1）具有1-20μm的层厚度，其具有如下性质：a）根据prEN?16094（发布日期2010-05-15：“-Prüfverfahren?zur?Bestimmung?der”）根据耐微划测试测得的至多30%，优选至多20%的失光性，b）根据DIN?EN12720（发布日期2009年7月：“-Bewertung?dervongegen?kalte?Flüssigkeiten”）在耐化学品性测试中通过使用丙酮作为测试液体在1小时的作用时间下测得的≥3的数字评估值，c）根据ISO2813（发布日期1999-06-01：“Beschichtungsstoffe-Bestimmung?des?Reflektometerwertes?von?Beschichtungen?unter20°,60°und85°”）在20°的观察角下测得的至少80，优选至少85GLE的光泽度，和d）根据ISO13803（发布日期2004-09-01“Beschichtungsstoffe-Bestimmung?des?Glanzschleiers?von?Beschichtungen?bei20°”)测得的至多20，优选至多15的雾度。
【专利说明】复合体
[0001]本发明涉及制备多层复合体的方法，所述多层复合体具有改进的光学和物理化学表面性质，以及通过所述方法获得的多层复合体及其特别是作为家具膜和用于家具的用途。本发明还涉及用于这种复合体的弯曲装置以及用于弯曲装置的成形靴(Fromschuh)。
[0002]对高光泽家具表面的要求是广泛且多样的:除了光学性质之外，起重要作用的特别是耐划性和耐磨性以及对一定化学试品的抵抗性。也越来越多地出现生态学要求:在大面积上涂布涂料，因此造成环境相关的主题，例如涂料的溶剂散发、过度喷涂等。基于这些认识，数年之前就已经转变成通过在载体(例如MDF (=中密度纤维)板)上层压着色耐划高光泽膜来代替涂布家具正面。对此，另一个原因在于与涂布相关的成本，使用膜技术可以实现更为廉价的成本。在膜领域中存在由不同聚合物组成的不同层构造，所述聚合物大部分使用涂料进行耐划涂布。部分地，其通过共挤出方法制得，其中以薄层的形式由耐划聚合物(通常为聚甲基丙烯酸甲酯)挤出层。基于涂料的膜通常显示出耐划性以及耐化学品性方面的良好性能，而共挤出的多层复合体通过由方法造成的出色的光学表面性质(例如光泽度、浊度和均匀性)而显示出优势。
[0003]此外，玻璃作为材料也能实现良好情况。使用优选的颜料在玻璃背面进行印刷然后进一步加工。经印刷的玻璃板极大程度地结合了共挤出膜的光学性质以及在家具领域中的表面上提供的物理性质。特别地，玻璃表面显示出在根据prEN16094 (发布日期2009-11-1)测得的耐微划性以及根据DIN EN12720 (发布日期2009年7月)测得的耐化学品性方面的出色性质。然而已知，玻璃板具有高的单位面积重量并且极难以加工。
[0004]WO 00/63015 Al描述了复合层膜或复合层板用于涂布模制件的用途，其中膜由基材和可辐射固化的顶层组成。辐射固化在膜的深拉之后进行。顶层是透明的。可以引入着色中间层。在顶层和着色中间层之间还可以存在由PMMA或其他热塑性塑料形成的层。所述膜的缺点在于，其在加工步骤(热成形)之后才固化。未固化(即可固化)涂料层对机械损伤极为敏感，因为涂料还未交联并且因此极易划伤，由此在膜的进一步加工中(例如在层压中)出现严重缺点。借助滚涂将膜挤压在MDF板上而在敏感的未固化涂料层上施加高压力，使微小杂质嵌入未固化的涂料层中。这对于顾客来说是不可接受的。然而如果这种类型的涂料体系被固化，将对家具领域中的应用产生其他缺点，因为其通常不能进一步伸长，即不能伸展。
[0005]WO 2009/024310 A2描述了一种涂料，所述涂料固化或部分固化并且至少部分地施用在基材上。其构造可以为单层和多层，并且由热塑性塑料(特别是ABS和/或PMMA^i成。载体具有10-1500 μ m的厚度。在完全固化之后，涂料厚度为15-80 μ m。在涂料层和载体层之间还可以存在着色层或增效着色层。其中描述了，所述涂料体系在载体膜上也适用于家具领域中的应用，并且具有50-80%的断裂伸长，因此其可以弯曲、伸展或伸展弯曲。然而由于如下原因，表面也显示出降低的耐磨性质:通过所述涂料体系不能达到玻璃已知的耐微划性。
[0006]WO 02/090109 Al描述了一种多层家具膜，所述多层家具膜在升高的温度下实现了一定的拉伸性质。虽然这种类型的膜构造显示出良好的光学表面性质，然而由于高断裂伸长而易划伤。所述膜主要通过热成形方法(例如膜压)进行加工，并且显示出良好的弯曲性能和伸展性能。然而其具有在根据prEN16094 (发布日期200911-1)测得的耐微划性以及根据DIN68861-1 (发布日期2001年4月)测得的耐化学品性方面的严重缺陷，在类别Al中分为等级5。
[0007]WO 2011/012294 Al描述了一种方法，其中以在线方式(in_Line)在挤出中用至少一个保护层涂布至少单层的基材，其中保护层以光化学的方式通过电磁辐射而固化。基材层不着色并且通过(共)挤出而制得。在施用保护层时，基材显示出60-90°C的温度。基材可以包括PMMA、PC和PET。
[0008]WO 2005/042248 Al描述了具有PMMA-顶层的多层复合体，在所述PMMA-顶层上印刷涂料层。涂料可以基于溶剂、紫外固化或基于水。层厚度为1-50 μ m，无需在整个表面上施用，并且可以包含着色剂或消光剂。复合体可以热成形。这种类型的经印刷的半成品提供了装饰表面的可能性，其中可以在整个表面上印刷，然后可以通过激光技术或雕刻技术再次部分除去。供选择地，可以仅部分印刷。
[0009]如下复合体无法从现有技术中已知，所述复合体以足够的程度实现了关于光学性质和机械性质的所有要求同时具有低的单位面积重量和高的耐化学品性，从而可以在家具工业中(特别是极强负荷的区域中)长期使用。
[0010]因此本发明的目的是提供复合体，所述复合体充当涂料和玻璃的替代品并且具有如下性质:
[0011 ]-相对于常规复合体，耐微划性和耐化学品性极高。
[0012]-表面具有与玻璃相似的良好光学性质。
[0013]-复合体无卤素。
[0014]-复合体可以根据顾客期望而随意着色。
[0015]-复合体可成形。
[0016]-所使用的涂料体系必须无溶剂，从而满足越来越多的生态学要求。
[0017]通过复合体实现所述目的，所述复合体以所述顺序包括:
[0018](i )形成表面的紫外固化的顶层(I )，所述顶层(I)具有1-20 μ m的层厚度，
[0019](ii)任选的，设置在所述顶层(I)下方的上方中间层(2)，
[0020](iii)下方中间层(3-1)，所述下方中间层(3-1)包含着色剂和任选的改进抗紫外性的添加剂，
[0021](iv)基材层(3)，所述基材层(3)包含热塑性聚合物或热塑性聚合物的共混物、着色剂以及任选的磨料、回收物或再生物，
[0022](V)任选的任选背覆层(3-2)，
[0023](Vi)任选的增粘剂层(4)，
[0024]其特征在于，表面具有如下性质:
[0025]a)根据 prEN16094 (发布日期 2010-05-15:“Lamina tbiiden-Prii fverfahrenzur Bestimmung der Mikrokrat zbes taad igkeit ”)根据耐微划测试测得的至多30%，优选至多20%的失光性，
[0026]b)根据 DIN EN12720 (发布日期 2009 年 7 月:Mobel -BewertungderBestandlgkeit von Oberf lachen gegen kalte FlUssigkeiten”)在耐化学品性测
试中通过使用丙酮作为测试液体在I小时的作用时间下测得的> 3的数字评估值，
[0027]c)根据 IS02813(发布日期 1999-06-01 ^iBeschichtungsstoffe-Bestimmung desReflektometerwertes von Beschichtungen unter 20。, 60° und85° ”)在 20° 的观察角下测得的至少80，优选至少85GLE的光泽度，和
[0028]d)根据 IS013803 (发布日期 2004-09-01 “BeschichtungsstofTe-Bestimmung desGlanzschleiers von Beschichtungen bei20° ”)测得的至多 20,优选至多 15 的雾度。
[0029]已经发现，根据本发明的这种多层复合体结合了光学和机械、物理和物理化学性质，这些性质满足家具工业中所需的要求。
[0030]上文提出的目的还通过制备复合体的方法得以实现，其特征在于，在紫外透明的传播介质上施用形成顶层的紫外固化的无溶剂涂料，其中将紫外固化的涂料与传播介质挤压在上方或下方中间层上，然后用紫外辐射照射涂料从而使其固化，其中紫外辐射透过紫外透明的传播介质。
[0031 ] 优选可以这样设置，进行紫外辐射同时施加压力。还可以这样设置，紫外辐射以多步进行，其中至少第一次辐射通过传播介质。
[0032]在一个实施方案变体中这样设置，在紫外辐射之后在顶层上施用保护膜。
[0033]紫外透明的传播介质被理解为能够透射紫外辐射的介质，所述透射足以使得可紫外固化的涂料发生聚合。在 此，材料的选择一方面取决于用于固化的可紫外固化涂料所需的波长，另一方面取决于所需的紫外辐射的量。在可紫外固化涂料的相应选择中，本领域技术人员可以选择合适的介质。
[0034]已经显示，紫外透明的光学完美的传播介质所具有的光学性质在固化之后几乎相同地转移至顶层的表面，使得传播介质的表面优选具有根据权利要求所述的光学性质(光泽度和雾度)。
[0035]根据本发明的方法以及根据本发明的复合体的优选的实施方案和实施方案变体在下文描述。
[0036]涂布方法
[0037]已知用于施用涂层的多种方法。因此可以提及摊涂、辊涂、喷涂、浸涂、浇注、刀涂、刮涂、涂抹和滚涂。各种方法的描述参见书籍Goldschmidt-Strei tberger,“BASF_HandbuchLackiertechnik”, Vincentz出版社,2002版本。可以用于制备家具膜的方法为喷涂、烧注、刀涂和滚涂。通过这些方法应用涂料体系，所述涂料体系通常包含有机溶剂或水或两者。溶剂在涂布过程之后通常在干燥室中通风排出，因此存在大的能量需求和空间需求。此外，特别是基于有机溶剂的涂料体系在装置技术(例如防爆装置或者用于吸收涂料的挥发性有机成分的相应过滤器系统的安装)中需要高额外投资。此外，挥发性有机成分在生态学方面是有害的，因为其促进温室效应。因此，本发明的目的是，出于生态学和经济学原因，至少避免基于有机溶剂的涂料的使用。其解决方案是使用无溶剂的紫外固化的涂料体系。
[0038]然而，无溶剂并且因此对环境友好的紫外固化的涂料体系显示出高粘度，其由此一方面在工艺过程上不适用于某些所述的涂布方法，另一方面因由此造成的差的流平性质而倾向于不期望的表面结构(波度、橘皮、锻鳞效果)。因此将其排除在具体发明之外，是因为通过其不能实现玻璃状光学表面性质。此外更严重地，涂料体系通常在聚合物链交联时收缩，因此产生不再与玻璃相当的表面光学。鉴于表面不规则性，由上述方法造成的施用结果不令人满意。为此也参见表 2 C6Zusammenstellung der optischen Eigenschaften
beschichteter Oberflachen im Mobelbereich 表面不规则性表示对均匀性产生负面影响的光学表面结构。其也被称为术语波度、橘皮或锻鳞效果。除了这些物理参数之外，还使用光泽度和雾度作为其他表征可能。这些参数可以通过测量方法进行表征。光学性质的理论基础参见书籍 Goldschmidt-Streitberger, “BASF-Handbuch Lackiertechnik”，Vincentz 出版社，2002 版本，第 363-372 页。
[0039]视觉观察的表征:波度、橘皮或锻鳞效果
[0040]为了表征光学外观(例如光泽度、雾度和波度)，研发了借助激光辐射测量表面结构的方法。所述方法在于在扫描结构化表面时确定变化的反射。根据所述测量方法，表面结构的几何描述使得与主观认知的关联成为可能。
[0041]波扫描仪(BYK-GardnerGmbH 的测量仪 Wave-Scan Dllft I., Lausitzer 大街
8号，82538格雷茨里德)复制视觉观察并且关于其尺寸分析表面结构。所述方法详细描述于DE 103 39 227 Al，其中为了更好地理解也引用了 DE 41 27 215 Al。对于测量仪
Wave-Scan Dual?的表征，参见DE 10 2004 037 040 Al。方法条件得自DE 103 39 227
Al，因此所述文献和另外两篇文献以引用的方式并入本文并且允许引用其中的实施方案。DE 103 39 227 Al中提及用于滤光的五个波长范围Wa、Wb、Wc、Wd和We。为了考虑肉眼在不同距离下的分辨性能，将光学特性(Profile)分成这些部分。短波和长波大约对应于Wb和Wd的范围，即短波为0.3至1.2mm的波长，长波为1.2至12mm的波长。波长范围的汇总列于表1。
[0042]表1:用于光学表面评估的波长范围的分类
[0043]
【权利要求】
1.复合体，所述复合体以所述顺序包括: (I)形成表面的紫外固化的顶层(I )，所述顶层(I)具有1-20 μ m的层厚度， (i i )任选的，设置在所述顶层(I)下方的上方中间层(2 )， (iii)下方中间层(3-1)，所述下方中间层(3-1)包含着色剂和任选的改进抗紫外性的添加剂， (iv)基材层(3)，所述基材层(3)包含热塑性聚合物或热塑性聚合物的共混物、着色剂以及任选的磨料、回收物或再生物， (V )任选的背覆层(3-2 )，所述背覆层(3-2 )优选包含热塑性聚合物或热塑性聚合物的共混物 (vi)任选的增粘剂层(4)， 其特征在于，所述表面具有如下性质: a)根据prEN16094 (发布日期 2010-05-15 ^iLamiliatbodell PrU fverfahren zurBestimmung der Mikrokratzbestittdigkeit”)根据耐微划测试测得的至多30%，优选至多20%的失光性， b)根据DIN EN12720 (发布日期 2009 年 7 月,Miibel -Bewertungder Bestandigkei t von Oberf liichen gegen kalte Fliissigkeiten”)在耐化学品性的测试中通过使用丙酮作为测试液体在I小时的作用时间下测得的> 3的数字评估值， c)根据IS02813 (发布日期 1999-06-01 ^iBeschichtungsstoffe-Bestimmung desReflektometerwertes von Beschichtungen unter 20。, 60° und85° ”)在 20° 的观察角下测得的至少80，优选至少85GLE的光泽度，和 d)根据IS013803 (发布日期 2004-09-01 “Beschichtungsstoffe-Bestimmung desGlanzschleiers von Beschichtungen bei20° ”)测得的至多 20,优选至多 15 的雾度。
2.根据权利要求1所述的复合体，其特征在于，所述上方中间层(2)由聚甲基丙烯酸甲酯、抗冲改性的聚甲基丙烯酸甲酯或两者的共混物形成。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的复合体，其特征在于，所述基材层包含ABS或PET。
4.根据权利要求1至3任一项所述的复合体，其特征在于，所述下方中间层(3-1)包含与所述基材层(3 )相同的聚合物。
5.根据权利要求1至3任一项所述的复合体，其特征在于，所述下方中间层(3-1)包含PETG，所述基材层(3)包含PET或PETG，并且所述背覆层(3_2)包含PETG。
6.根据权利要求1至5任一项所述的复合体，其特征在于，所述顶层(I)和/或所述上方中间层(2)以0.01至5重量％的量具有紫外添加剂，特别是紫外吸收剂和紫外稳定剂。
7.根据权利要求1至6任一项所述的复合体，其特征在于，所述上方中间层(2)和/或所述顶层(I)和/或所述背覆层(3-2 )包含着色剂。
8.根据权利要求1至6任一项所述的复合体，其特征在于，上方中间层(2)在复合体中所选择的层厚度下在380nm至780nm的整个波长范围内具有至少80%，优选至少85%的透射率，所述透射率在未着色样本体上根据IS013468-2 (发布日期1999)测得。
9.根据权利要求1至8任一项所述的复合体，其特征在于，所述背覆层(3-2)包含添加齐?，所述添加剂选自消光剂、增粘剂、抗静电剂或其混合物。
10.制备根据权利要求1至9任一项所述的复合体的方法，其特征在于，在紫外透明的传播介质上施用形成顶层(1)的紫外固化的无溶剂涂料，其中将紫外固化的涂料与传播介质挤压在上方中间层(2)或下方中间层(3-1)上，然后用紫外辐射照射涂料从而使其固化，其中紫外辐射透过紫外透明的传播介质。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，进行所述紫外辐射同时施加压力。
12.根据权利要求10或权利要求11所述的方法，其特征在于，所述紫外辐射以多步进行,其中至少第一次辐射通过传播介质。
13.根据权利要求10至12任一项所述的方法，其特征在于，在所述紫外辐射之后在顶层(I)上施用保护膜。
14.家具膜，所述家具膜包含根据权利要求1或9任一项所述的复合体。
15.家具，所述家具包含家具体以及根据权利要求1或9任一项所述的复合体。
16.用于复合体(15)，特别是上述类型的复合体(15)的弯曲装置(11)，所述弯曲装置(11)包括用于复合体(15)的输送设备(12、13)和至少一个用于加热复合体(15)的待弯曲区域(23)的加热设备(16、17、18)，其特征在于成形靴(20)，所述成形靴(20)沿着输送设备(12、13)延伸，其中所述成形靴(20)具有弯曲边缘(21)，所述弯曲边缘(21)相对于输送设备(12、13)的输送平面(E)的倾斜度沿着输送方向而增加。
17.根据权利要求16所述的弯曲装置，其特征在于，弯曲边缘(21)相对于输送平面(E)的倾斜度从约0°稳定增加至期望的倾斜角，优选90°。
18.根据权利要求17所述的弯曲装置，其特征在于，设置用于成形靴(20)，优选用于弯曲边缘(21)的加热设备(16、17、18)。
19.根据权利要求16至18任一项所述的弯曲装置，其特征在于，设置温度测量设备(22)，所述温度测量设备(22)以这样的方式布置，从而可确定复合体(15)的待弯曲区域(23)的温度。
20.根据权利要求19所述的弯曲装置，其特征在于，所述温度测量设备(22)包括高温计。
21.根据权利要求所述的弯曲装置，其特征在于，设置控制器，所述控制器取决于所确定的温度控制用于成形靴(20)的加热设备(16、17、18)。
22.用于弯曲装置的成形靴(20)，其特征在于弯曲边缘(21)，所述弯曲边缘(21)的倾斜度在弯曲方向上增加。
23.将复合体(15)，特别是根据权利要求1至9任一项所述的复合体(15)弯曲的方法，其中将所述复合体(15)在根据权利要求16至21任一项所述的弯曲装置(11)中弯曲，在所述弯曲装置(11)中复合体(15)在待弯曲区域(23)中加热并且沿着输送设备移动，其中成形靴(20)通过弯曲边缘(21)将待弯曲区域(23)成形。
【文档编号】B32B27/36GK103813903SQ201280042142
【公开日】2014年5月21日 申请日期:2012年8月31日 优先权日:2011年9月1日
【发明者】W·克莱普施 申请人:塞诺桑有限公司