利用塑料膜生产层压品的体系和方法

文档序号:2666078阅读:335来源:国知局

专利名称::利用塑料膜生产层压品的体系和方法
技术领域
:本发明是题为“着色衬底膜及其制备方法”的待审且共同转让的美国专利申请№09/249033(1999年2月11日递交)的部分继续,在此将其作为参考并入本发明。本发明还涉及题为“采用耐液膜和双面片材的层压品”的№09/294723(1999年4月19日递交)的待审且共同转让的美国专利申请,在此也将其作为参考并入本发明。本发明还涉及题为“将层压品粘附到替代基材上的体系和方法”的№09/226572(1999年1月7日递交)的待审且共同转让的美国专利申请,在此也将其作为参考并入本发明。本发明一般涉及例如可用于最终产品,如地板、柜台面、桌面、和壁板所用层压产品的塑料膜的生产,更具体地涉及生产这种膜以赋予这些层压产品以所需特性的体系和方法。利用热和压力固结制成的装饰层压品已实现商业生产多年,已经发现可作为柜台或桌面、浴室或厨房工作表面、壁板、隔墙和门而在建筑和家具工业得到广泛认可。这种装饰层压品可描述为包含许多通过固结形成带有表面装饰的整体结构的层压材料,所述表面装饰可以如单色那样简单,也可以如压花模拟木纹整饰那样复杂。更具体地说,层压品一般包括多层在热和压力下固结或共同粘结成整体结构的树脂浸渍纸片材,如牛皮纸片材。如图1所示,高压层压品10可以包含浸渍有保护物质如蜜胺树脂的薄氧化铝夹杂贴面片材11,这些保护物质可产生颜色牢度、硬度、耐化学性、以及短暂暴露于水的耐性。这种装饰层压品组件可采用位于贴面片材11之下的装饰片材12、以及位于所述装饰片材下方的浸渍有酚醛树脂的牛皮纸片材13和14。装饰片材12通常由浸透级纸制成。芯或基材15可赋予层压品以刚性。芯或基材可以是夹板、碎料板、刨花板、硬纸板、废木材、中密度纤维板、高密度纤维板、胶结石棉板、片岩、塑料板、以及类似物和其它替代基材(ASM)。这种ASM可包括非木芯或基材,如合成或非纤维素基材,例如回收塑料基材、ABS/PC、尼龙、PVC或类似物。但并不是所有的层压产品都包括芯或基材。装饰片材12一般能赋予所述层压品以精美外观,而且与覆盖层11一起还可使该层压板具有表面特性(即,耐化学剂、热、光、震动和摩擦性)。通常,装饰片材12是高质量的50-125磅/令重量的、颜料填充的、α纤维素纸,已浸渍有蜜胺-甲醛树脂的水溶液、干燥并部分固化,然后切成所需大小的片材。在树脂浸渍之前,该装饰片材可以是单色或可包含装饰设计、或天然材料如木、大理石、皮革等的凹版印刷复制品。装饰层压品一般这样得到将装饰层压品组件放在钢板之间并将该层压品叠层接受120-160℃的温度,然后在约800-1600psi下压制足够时间以固结层压品并固化树脂(一般约25分钟至1小时)。这样可使纸片材中的树脂流动、固化并将这些片材固结成整体层压品。如果需要,这种固结片材可粘结或另外连接到基材15上,形成高压装饰层压品。在某些最终用途中,装饰层压品需要具有均匀一致的颜色。这可通过将着色颗粒加入浸透级纸中而得到。传统上,这通过将纸纤维或木纤维浸渍于水并将颜料加入水中而实现。通常,这些颜料是颗粒形式。颜料颗粒的大小要选择,使得当纤维从罐中取出时,大多数颗粒被束缚在纤维垫中。这可通过使用尺寸比纤维垫中的空隙大的颗粒实现。使用较大颜料颗粒的一个优点在于,可在纸中保留较高百分数的颗粒。尽管纸中可保留较大量的大颗粒,但使用这些较大颗粒所产生的着色效果不如使用较小颗粒所产生的着色效果强。因此,为了赋予纤维以更强的均匀颜色,要求这些颜料颗粒具有小粒径。但由于粒径缘故,高百分数的小颜料颗粒容易通过纸纤维进入装有水的容器。这些小颗粒有些可以根据需要再利用。但大多数都必须丢弃,因此浪费了资源并增加该装饰层的生产成本。此外,大多数已有技术装饰层可使用纸,例如前述的往往非常昂贵的浸透级纸制成的。这些纸通常从不同的供应商处订货,这些供应商必须生产出纸并将它们运输到层压品生产厂。此外,大量纸需要堆叠才能尽量减少装卸时的碎片。因此,出现了与生产、堆叠、运输和装卸这些纸有关的间接费用。在层压品生产厂,传统的浸透级装饰纸要通过处理以赋予所述层压品以所需的装饰特性。这增加了使用传统纸,如浸透级纸生产层压品的成本。因此,需要使用能够赋予最终产品如层压品以均匀且强着色效果的替代材料来生产装饰膜。还要求这种装饰膜能够与该层压品的其它层,如蜜胺树脂浸渍覆盖层相容。已经尝试解决与层压品所用装饰片材的生产有关的各种问题。1978年5月30日授予Ungar等人的美国专利4092199公开了一种具有注册颜色和压花的高压装饰层压品。Ungar提出的层压品使用三维压板作用在包含高流动性蜜胺树脂和颜料的贴面片材上,这样在压制操作时,树脂和颜料就由高压区侧流到低压区,从而可通过高压区中的贴面片材看到下方的印刷片材,同时低压区贴面片材中的颜料可遮蔽该印刷片材。Ungar专利所公开的体系的一个优点在于,不仅层压品具有所需的颜色,而且该层压品的剩余部分可显现出下方印刷片材。1981年8月18日授予Endrizzi的美国专利4284453公开了一种通过在模塑操作时将颜料涂布剥离片材插入模塑垫板与装饰表面之间,而将彩色加亮区赋予装饰层压品的方法。该颜色在层压时由剥离片材转移到装饰表面上。1984年9月25日授予Jaisle等人的美国专利4473613公开了一种装饰层压品,具有浸渍有以下物质的装饰片材(1)蜜胺/甲醛树脂与交联丙烯酸系共聚物的第一共混物;和(2)蜜胺/甲醛树脂与磨料的第二共混物。1988年5月3日授予Dion等人的美国专利4741968公开了一种高压装饰层压品,由浸渍有聚酯的多层芯片材组成,其中所述聚酯能够产生与装饰或面片材的颜色匹配的芯颜色。1992年8月25日授予Mehta等人的美国专利5141799公开了多层装饰纸片材在生产装饰层压品中的应用。1993年5月25日授予Mehta的美国专利5213883公开了一种用于装饰层压品的装饰片材,所述装饰层压品具有漂白纤维素纤维、约10-60%的二氧化钛和约1-20%的乙酸纤维素纤维。1985年7月23日授予Knapp等人的美国专利4530883公开了多羟甲基酮在芯片材中用于产生单色边缘以补色所述装饰表面的应用。1996年11月12日授予Kubota等人的美国专利5573827所公开的装饰纸在造纸时加入了平均粒径20-约100微米的颜料和/或平均纤维长度50-2000微米的粉状着色纤维。1997年12月30日授予O’Dell等人的美国专利5702806公开了一种装饰层压品装饰片材,由具有不同热固性或热塑性聚合物的纸制成以产生鲜艳的视觉或珠光外观。但已有技术没有提供一种由替代基材(即,非浸透级纸的其它材料)制成的装饰片材,所述替代基材能够与层压品的其它层相容,同时赋予所述层压品以强着色效果。例如,要求这种装饰片材与通常作为层压品一部分的蜜胺贴面片材以及酚醛树脂浸渍牛皮纸片材粘结良好。因此,本领域需要一种生产由替代基材,如热塑性装饰片材生产片材的体系和方法,它能够赋予最终产品以所需的功能和视觉特性,如强着色效果和与层压品其它层增强的粘结性,同时降低该最终产品,如用于柜台面或其它场合的层压品的生产成本。这些以及其它的目的、特点和技术优点可通过可用于最终产品如层压品的层,如热塑性装饰层而实现,该层例如通过提高与蜜胺覆盖层的粘结性而与所述最终产品的其它层相容,同时赋予所述最终产品以所需视觉特性,如强和/或均匀的着色效果。还公开了一种生产该层的体系和方法。按照本发明的一个实施方案,优选为了提供一种具有所需特性,如较高粘结特性的装饰层,提供了一种包含非浸透级纸的其它材料的膜,如热塑性装饰层。在一个优选实施方案中,该热塑性膜包含苯乙烯与不饱和单体如马来酸酐的共聚物。粘附促进填料,如沸石也可用于赋予所述膜以所需粘结特性。在另一实施方案中,该热塑性装饰层可包含具有优选由不饱和单体如马来酸酐提供的多极性官能度的聚烯烃聚合物,如聚乙烯。可与该聚烯烃聚合物反应的交联剂可用于促进该装饰膜与层压品其它层的粘结。该膜还可包含着色剂或不透明剂,如二氧化钛以赋予该膜以所需颜色。在一个优选实施方案中,这种膜置于邻接加入了矾土砂石的、蜜胺树脂浸渍的贴面片材,所述贴面片材可赋予所述层压品以所需的耐磨性。如果需要,该热塑性膜可设置在蜜胺贴面片材与基材之间。此外,酚醛树脂浸渍牛皮纸片材可根据需要设置在优选实施方案的膜与基材之间。该优选实施方案膜还可用于最终产品或不使用蜜胺贴面片材的场合。如果需要,可以具有衬底层以平衡所述层压品的装饰面。该优选实施方案的膜优选通过配混并挤出而制成,这已在以上参考的题为“着色衬底膜及其制备方法”的美国专利申请中详细讨论,在此将其作为参考并入本发明。苯乙烯和不饱和单体如马来酸酐可共聚形成苯乙烯马来酸酐,优选粒料形式。苯乙烯马来酸酐粒料可随后与粘附促进填料或试剂如沸石优选在挤出机中进行混合。加入粘附促进填料可使苯乙烯马来酸酐具有促进提高与最终产品其它层,如层压品的蜜胺树脂浸渍覆盖层的粘结性的特性。还可将着色剂加入挤出机中以赋予该混合物以所需颜色。将苯乙烯马来酸酐、填料和视需要的着色剂的混合物加热至该共聚物熔融温度之上的某个温度。随后通过将该受热混合物经过挤出模头而将其成型为膜。来自模头的膜可经过一个三辊堆垛机,这样可赋予该膜以所需厚度并赋予该膜以所需的表面整饰。该三辊堆垛机的辊可通过冷却将该膜冷却至聚合物熔融温度之下。在另一实施方案中,可以使用苯乙烯马来酸酐的市售粒料,如由NOVAChemicals,Inc.制造的Dylark以形成该优选实施方案的热塑性膜,而不是将苯乙烯与不饱和单体如马来酸酐进行共聚。上述另一实施方案的聚烯烃膜优选通过将具有由不饱和单体提供的多极性官能度的聚烯烃聚合物、以及可与该聚烯烃聚合物反应的交联剂的混合物加热至该聚烯烃熔融温度之上的某个温度,形成一种受热混合物而制成。根据需要,还可使用着色剂以赋予该混合物以所需颜色。基本上按照以上在苯乙烯马来酸酐共聚物膜时所述,通过挤出和配混将该受热混合物成型为膜。最后将该膜冷却至聚烯烃熔融温度之下,形成具有所需粘结特性的热塑性膜。通过上述方法制成的热塑性膜的优点还在于,在配混过程中加入着色剂可赋予该膜以所需强的或均匀的着色效果。这是可能的,因为在配混过程中加入的着色剂完全与该共聚物混合,即,在挤出机一端加入的没有与共聚物混合的着色剂数量非常少(如果有的话)。因此,通过上述配混和挤出工艺,可得到均匀一致分散的着色混合物。因此,小粒径的着色剂可用于均匀分散,因为大粒径着色剂颗粒在混合物中分散不均匀。为了制造其中使用该膜的最终产品如层压品,在一个优选实施方案中,组装由一层或多层树脂浸渍层与以上实施方案所述的热塑性膜组成的叠层。该组装叠层随后经受热和压力足够时间,以使各层中的树脂流动、固化并将该叠层固结成具有装饰表面的层压品。该固化叠层可根据需要粘结或连接到基材的一个表面上。此外,可在该基材的另一表面上使用衬底层以平衡该装饰面的层。此外,衬底层还可包括在以上实施方案中所述用于平衡装饰面膜的膜。因此,本发明的一个技术优点是提供了一种可用于最终产品的热塑性层,该热塑性层可与所述最终产品的其它层相容,同时赋予该最终产品以所需的视觉特性。本发明的另一技术优点是提供了一种具有所需视觉特性的装饰层,该层还具有与层压品其它层的优异粘结性。本发明的另一技术优点是提供了一种具有可与层压品其它层相容的热塑性装饰层的层压品。本发明的另一技术优点是提供了一种具有可赋予层压品以强颜色的热塑性装饰层的层压品。本发明的另一技术优点是提供了一种具有木基基材的强着色地板层压品。本发明的另一技术优点是提供了一种具有由替代基材(ASM)组成的芯层或基材且具有所需粘结和视觉特性的地板层压品。以上已相当概括地勾画出本发明的特点和技术优点,这样使以下的本发明详细描述更易理解。以下描述本发明的其它特点和优点,它们构成了本发明权利要求的主题。本领域熟练技术人员应该理解,所公开的概念和特定实施方案容易作为基础,用于改进或设计出其它结构以实现与本发明相同的目的。本领域熟练技术人员还应该理解,这些等效结构并不背离由所附权利要求书所给出的本发明的主旨和范围。为了更全面地理解本发明及其优点,现在结合附图参考以下描述,其中图1是已有技术层压品的示意图。图2是按照本发明第一实施方案的层压品的示意图;图3是按照本发明第二实施方案的层压品的示意图;图4是按照本发明第三实施方案的层压品的示意图;图5是按照本发明第四实施方案的层压品的示意图;且图6是按照本发明第五实施方案的层压品的示意图。在图2中,给出了按照本发明第一实施方案制成的最终产品如层压品20。层压品20包括具有所需视觉特性,如强和/或均匀着色效果的装饰表面。因此,该层压品的表面提供了一致、连续且均匀的外观。具有所需视觉特性的层压品层还可与该层压品的其它层相容。按照本发明第一实施方案的层压品20包括,例如包含用于耐磨氧化铝的贴面片材21、按照本发明制成的装饰层或膜22、以及基材23。贴面片材21通常是一种己浸渍有蜜胺树脂的特殊种类层压材料,且包含具有所需粒径的矾土砂石以产生耐磨性。在本发明的一个优选实施方案中,装饰层22是热塑性层且包含一种共聚物,例如苯乙烯与合适不饱和单体如马来酸酐的共聚物。如果需要,可以使用其它不饱和单体,只要不背离本发明的主旨。例如,可以使用的其它不饱和单体包括α,β-不饱和羧酸和α,β-不饱和酸酐,如巴豆酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、山梨酸、肉桂酸、马来酸、富马酸、四氢邻苯二甲酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐、和烷基取代马来酸酐如二甲基马来酸酐。对于某些最终用途或产品,可以将一种以上的不饱和单体与苯乙烯进行共聚以产生所需的物理性能。适用于本发明优选实施方案装饰层的共聚物的种类和组成优选根据该最终产品所需的某些标准来选择。例如,用于本发明以得到具有所需特性的热塑性膜的共聚物应该具有与苯酚-甲醛树脂浸渍牛皮纸的合适粘附性(如果要压制成包含酚醛树脂的高压装饰型层压品中的话)。还要求这些共聚物能够粘附于浸渍有其它树脂,如蜜胺-甲醛树脂的层。此外,还要求装饰膜22具有与用于制造高压装饰层压品的高含量α纤维素纸,尤其是覆盖纸21的优异粘附性。另外,在一个优选实施方案中,用于本发明的共聚物最好能够用常规挤出设备,如单螺杆或双螺杆挤出机挤出并铸塑到常规三辊堆垛机上,这样可通过以下描述的优选实施方案挤出和配混方法制成合适的膜。通过这种配混和挤出法制成的膜能够产生均匀一致的着色效果(如果在配混过程中将着色剂加入该共聚物中的话)。此外,用于本发明的共聚物还最好能够制成尺寸稳定的其厚度大致与用于高压装饰层压品的常规装饰纸相同并具有良好耐化学性的膜。在该优选实施方案中,该膜的厚度为约0.004-0.006英寸。如果需要用于食品接触场合,那么该共聚物优选为食品级的。最后,该共聚物最好具有合适的冲击强度,或能够冲击改性至合适水平。在某些情况下,该共聚物的尺寸稳定性可通过用二-或三-官能胺进行交联而提高。这些二官能胺包括,例如2-甲基-1,5-戊二胺、1,3-二氨基丙烷。如上所述,可赋予所述层压品以所需特性的合适共聚物的例子为苯乙烯与不饱和单体如马来酸酐的共聚物。用于该共聚物的苯乙烯和不饱和单体的重量百分数一般要选择,使得所得共聚物具有用作装饰层压品中装饰膜所需的性能(如上所述)。高百分数的马来酸酐对促进粘附是理想的。因此,一般来说,本发明共聚物包含基于苯乙烯与单体总重的约50-99.5%重量的苯乙烯和约50-0.5%重量的不饱和单体。但更易生产出包含约86-90%重量苯乙烯和约14-10%重量不饱和单体的共聚物。在其它实施方案中,该共聚物可包含约80-95%重量的苯乙烯和约20-5%重量的不饱和单体。可用于制造本发明优选实施方案装饰片材的苯乙烯与不饱和单体的共聚物可通过任何合适的方法得到。苯乙烯与不饱和单体的共聚方法是本领域熟练技术人员熟知的,因此苯乙烯与不饱和单体的共聚物可通过优选在合适催化剂的存在下,在合适的聚合反应条件下,将苯乙烯与不饱和单体进行共聚而得到。为了提高冲击强度,该优选实施方案的共聚物可用冲击改性剂,如苯乙烯丁二烯多嵌段弹性体进行冲击改性。还可用包含反应性基团的聚烯烃基聚合物进行冲击改性。下表1给出了可用于本发明并用于此的苯乙烯与马来酸酐的这种共聚物的典型性能表1<tablesid="table1"num="001"><table>树脂性能ASTM法典型值比重D-7921.06熔体流速,克/10分钟,条件LD-12381.2拉伸强度,psiD-6385,700伸长率,%D-63830弯曲强度,psiD-79012,550弯曲模量,psiD-790409,000悬臂梁冲击,缺口psiD-2561.9</table></tables>苯乙烯马来酸酐共聚物层虽然与某些其它层,如酚醛树脂浸渍层粘结性优异,但它不能与最终产品的其它层,如层压品的蜜胺浸渍覆盖层21合适粘结。因此,装饰层22还可包括粘附促进填料或试剂,如沸石,这样可促进优选实施方案苯乙烯马来酸酐层与该层压品其它层,如覆盖层21的粘结。将粘附促进填料与不饱和单体如马来酸酐一起加入可理想地提高优选实施方案装饰层与蜜胺覆盖层的粘结性。装饰层22还可包括一种着色剂以赋予装饰层并因此赋予最终产品(如,层压品20)以所需颜色。斜发沸石优选用作粘附促进填料。它是一种种类独特的带空腔的火山灰,已经发现可促进本发明优选实施方案装饰层与蜜胺浸渍覆盖层之间的粘附性。斜发沸石是一种天然沸石且可从St.CloudMiningCompany,P.O.Box1670,TruthorConsequences,NM87901,USA购得。合成沸石也可得到,但其成本一般高于天然沸石。合成沸石中的腔尺寸可根据产品的特点最终用途而控制。可用作粘附促进填料的合成沸石的合适例子包括分子筛13X,可购自AldrichChemicalCompany,P.O.Box355,Milwaukee,WI53201-9358,USA的粉末。本发明优选实施方案的装饰片材可包括其它添加剂以赋予该片材以所需特性。这些添加剂包括抗氧化剂、交联剂、稳定剂、润滑剂、发泡剂、抗静电剂、有机和无机阻燃剂、增塑剂、染料、颜料、滑石、碳酸钙、炭黑、云母、玻璃纤维、碳纤维、芳酰胺纤维、和紫外线保护剂(UV阻断剂或紫外线稀释剂,如得自CibaAdditives的Tinuvin328和791FB)。一般来说,这些添加剂占所述装饰片材的约0.01-25%重量。在本发明的另一实施方案中,装饰层22是一种热塑性层且包含具有优选由不饱和单体如马来酸酐或丙烯酸提供的多极性官能度的聚烯烃,如聚乙烯;以及一种可与该聚烯烃反应的交联剂。聚烯烃的多极性官能度是理想的,因为它有助于装饰层与最终产品其它层,如图2层压品的蜜胺树脂浸渍覆盖层21的粘结。装饰层22还可包括一种着色剂以赋予所述装饰层并因此赋予所述最终产品如层压品20以所需颜色。按照该实施方案的装饰层22还可包括热固性树脂。优选的是,用于本发明的聚烯烃为聚乙烯。但只要不背离本发明的主旨,可以根据需要使用其它的聚烯烃。例如,可以使用的其它聚烯烃包括聚丙烯和聚丁烯、以及乙烯、丁烯或丙烯与高级α-烯烃,如α,β-不饱和烯烃如1-己烯、或1-辛烯或类似物的共聚物。可用于制造本发明装饰片材的聚烯烃可通过任何合适的方法而得到。一般来说,用于本发明的聚烯烃可通过在一种合适聚烯烃催化剂,如Ziegler-型催化剂或金属茂型催化剂的存在下,将一种或多种α-烯烃进行反应而得到。用于得到聚烯烃的方法和催化剂都是本领域熟知的。此外,用于本发明的聚烯烃可以是所选α-烯烃的均聚物或共聚物。一般来说,用于本发明的α-烯烃具有2-12个碳原子/单体单元。在最优选实施方案中,该α-烯烃具有约2-3个碳原子。这些α-烯烃包括聚乙烯和聚丙烯。在其它实施方案中,该α-烯烃包含约2-8个碳原子,或约2-4个碳原子。如上所述,用于本发明的聚烯烃优选具有多极性官能度。一般来说,能够产生多极性官能度的多极性部分基团可以(ⅰ)在聚烯烃主链上,通过与烯烃的共聚反应;(ⅱ)接枝在主链聚合物上;和/或(ⅲ)在聚合物主链的端部上。在该优选实施方案中,马来酸酐用作多极性部分基团,用于与聚乙烯之类的聚烯烃进行接枝。在其它实施方案中,可以使用丙烯酸替代马来酸酐。只要不背离本发明的主旨,可以根据需要使用其它不饱和单体。例如,可以使用的其它不饱和单体包括α,β-不饱和羧酸和α,β-不饱和酸酐,如巴豆酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、山梨酸、肉桂酸、马来酸、富马酸、四氢邻苯二甲酸酐、十二碳烯基琥珀酸酐、和烷基取代马来酸酐如二甲基马来酸酐。对于某些最终用途或产品,可以将一种以上的不饱和单体与苯乙烯进行共聚以产生所需的物理性能。本发明的交联剂一般选择能够与聚烯烃的多极性部分基团进行反应,并能够促进聚烯烃与常用于装饰层压品的蜜胺或酚醛树脂的反应。可用于本发明的交联剂包括脲、二-和多-官能胺。只要不背离本发明的主旨,可以使用能够产生所需性能的其它交联剂。用于优选实施方案的共聚物或用于本发明其它实施方案的聚烯烃的熔体流动指数要选择使得,所得共聚物或聚烯烃具有理想最终用途或产品所需的物理性能。此外,熔体流动指数可根据所用设备来选择。一般来说,该熔体流动指数为约0.1-100。在最优选的实施方案中,该熔体流动指数为约0.8-2.0。在其它实施方案中,该熔体流动指数为约0.5-10。如上所述,本发明的装饰片材还可包括一种或多种经过选择的着色剂,以赋予本发明装饰片材以特定最终用途所需的颜色。为了用作装饰层,考虑不透明性和颜色往往重要。在一个优选实施方案中,装饰膜的颜色是乳浊白或米白。以上实施方案的共聚物和聚烯烃容易用二氧化钛不透明化或用彩色塑料工业所用的标准颜料进行着色。在优选实施方案中,不使用需要用分散剂分散的颜料,因为分散剂可能会漫过表面,因此对装饰层与其相邻层的粘附性产生不利影响。但只要不背离本发明的主旨,可以使用任何种类的颜料或着色剂。所需着色剂最好能够与装饰片材中的其它组分相容,而且不会对该片材的物理性能产生过多的不利影响。因此,可有利地使用以赋予本发明装饰片材以所需颜色的着色剂包括(但不限于)无机颜料、金属氧化物、有机金属颜料和炭黑。可以使用的市售品牌的着色剂包括(但不限于)二氧化钛之类的白色颜料,如来自DuPont的Ti-PureR-960、或来自KemiraPigments,Inc.(Savannah,GA31402USA)的Kemira630;炭黑之类的黑色颜料,如来自CabotCorporation(Waltham,MA02254USA)的BlackPearls;红色颜料,如来自BayerCorporation的Bayferrox130;珠光和闪光颜料,如来自EnglehardCorporation(Iselin,NJ08830USA)的SuperBronze259Z;以及来自FlexProducts(SantaRosa,CA95407USA)的光干涉颜料,由薄膜沉积技术制成的超薄多层干涉片。本发明的热塑性膜可用于要求均匀着色装饰片材的各种场合。例如,本发明的装饰片材可用于广告板、壁纸、地板覆盖物、或装饰层压品。但在最优选实施方案中,本发明的装饰片材用作层压品中的装饰层。此外,该优选实施方案装饰膜还可用于层压品的衬底层,这样可赋予所述层压品以耐水特性,这在以上参考的题为“着色衬底膜及其制备方法”的美国专利申请中有更详细描述,在此将其作为参考并入本发明。由于本发明的热塑性膜可由于加入添加剂而促进与蜜胺树脂浸渍片材的粘附性,因此在如图6实施方案所示的包含蜜胺树脂浸渍平衡层作为最底层的层压品组件中,用于衬底层压品的该膜可邻接该层压品组件的最底层。图3给出了第二实施方案的装饰层压品30。层压品30包括蜜胺树脂浸渍覆盖层31和热塑性装饰层32。该层压品的实施方案并不包括基材。装饰层32可包括沸石之类的添加剂以提供与覆盖层31的粘附性。图4给出了第三实施方案的装饰层压品40。层压品40包括覆盖层41、热塑性装饰层42、和酚醛树脂浸渍牛皮纸43。由于加入了添加剂如沸石,该优选实施方案装饰层42与优选浸渍有蜜胺树脂的覆盖层41粘结良好。如果需要,浸渍有树脂的层压材料如牛皮纸的其它层可用于图4的装饰层压品。图5给出了第四实施方案的装饰层压品50。所示层压品50可包括一层或多层在热和压力下,使用本领域熟知的方法,固结或粘结成整体结构的层压材料,如树脂浸渍纸片材。一般来说,如图5所示的装饰层压品组件从下向上包括一层或多层浸渍有酚醛树脂的牛皮纸片材53、54,其上设置有优选实施方案热塑性装饰片材52。如果需要,蜜胺树脂浸渍贴面片材51可位于本发明装饰片材上面。上述整体结构可与基材55粘结,如图5的实施方案所示。基材能够赋予该层压品以刚性。该芯或基材可以是木制品,如硬纸板、废木材、碎料板、夹板、刨花板、中密度纤维板、高密度纤维板、碎料板或类似物;矿物基板,如胶结石棉板、片岩、塑料板、和类似物;或这些基材的组合形式。如果需要,还可使用替代基材(ASM)作为基材,例如非木芯或基材,如合成或非纤维素基材,例如回收塑料基材、ABS/PC、尼龙、PVC、聚苯乙烯、任何烯烃、或类似材料,可单独或与类似或不类似材料,如碳酸钙、氢氧化镁、滑石、粘土、玻璃纤维、碳纤维、阻燃剂、烟雾抑制剂、硅灰石结合使用。图6给出了第五实施方案的层压品60。所示层压品60可包括一层或多层在热和压力下,使用本领域熟知的方法,固结或粘结成整体结构的层压材料,如树脂浸渍纸片材。一般来说,该装饰层压品组件从下向上包括一层或多层浸渍有酚醛树脂的牛皮纸片材63、64,其上设置有优选实施方案装饰片材62。如果需要,蜜胺树脂浸渍贴面片材61可位于本发明装饰片材上方。上述整体结构可与基材65粘结,如图6的实施方案所示。可以具有衬底层以平衡该装饰面的各层。如图6实施方案所示,衬底层从上向下包括一层或多层酚醛树脂浸渍牛皮纸片材66、67、以及本发明的热塑性装饰层68。优选浸渍有蜜胺树脂的平衡层69可邻接热塑性装饰层68设置。由于热塑性层68包括一种粘附促进剂,如沸石,它可理想地与蜜胺树脂浸渍平衡层69粘结。平衡层69可平衡覆盖层61并防止层压品60由于覆盖层61蜜胺移动而产生的压力所导致的弯曲。如上所述,本发明的优选实施方案膜一般这样制成选择各成分的种类和数量,然后将这些成分加热至其熔融温度之上的某个温度,但低于发生任何显著分解时的温度,然后将该熔化混合物成型为膜。由熔化聚合物制膜的各种方法都是已知的,例如模塑薄膜、挤出、吹膜、或利用滚筒。为了制造苯乙烯-马来酸酐共聚物的优选实施方案装饰层,优选在强制空气干燥箱中,将苯乙烯马来酸酐共聚物的市售粒料,如由NOVAChemicals,Inc.制造的Dylark干燥至露点为-40℃。在其它实施方案中,所需成分如苯乙烯和马来酸酐之类的不饱和单体可根据需要聚合在一起,形成粒料,并替代Dylark粒料使用。Dylark的干燥粒料(或苯乙烯马来酸酐的共聚粒料)、以及预定量的粘附促进填料如沸石可加入挤出模塑设备,如Berstorf双螺杆共转挤出机的喂料喉。当然还可使用单螺杆挤出机,但双螺杆挤出机由于更均匀地混合待挤出的各组分而相对单螺杆挤出机优选。如果需要,可以将颜料颗粒加入挤出模塑设备的主喂料喉以赋予所述膜以所需颜色。Dylark粒料、粘附促进填料和颜料颗粒在挤出机中的加料速率要通过控制以得到具有所需粘附性和颜色的膜。挤出机上的螺杆优选25毫米直径,且螺杆元件可通过选择以充分混合各组分。在其它实施方案中,只要不背离本发明的主旨,可以使用直径不是25毫米的螺杆。例如,螺杆直径可以是约25-200毫米。挤出机的长度与直径比率优选为24比1,但只要不背离本发明的主旨,可以使用具有不同长度与直径比率,例如为40比1的挤出机。该挤出机可分段成相同长度的6个区。挤出机的不同区可配有加热和冷却元件。挤出机不同区内的温度可根据需要单独或一起控制,以促进混合物的熔化并帮助共聚物与填料和着色剂进行均匀混合。例如,在优选实施方案中,区1内的温度保持在170℃,区2为200℃,区3为210℃,区4为230℃,区5为230℃,且区6为240℃。将Dylark、粘附促进填料和颜料的混合物经过挤出机的不同区。挤出机的不同区将聚合物熔化成熔融态,将该聚合物与添加剂和着色剂进行混合,然后将熔融混合物移向挤出模头。该熔融混合物可随后强制通过挤出模头,该模头优选具有一个衣架型挤出头,其端部优选具有一个可调缝口。该模头可通过调节以生产出具有所需厚度,如约0.005英寸的膜。这对于尽量降低膜的取向影响是有利的。挤出机区6与模头之间的温度优选保持在248℃。模头温度优选设定在240℃。随后将该挤出膜铸塑到三辊堆垛机上。该三辊堆垛机的辊可根据需要进行冷却。该膜必需铸塑到第一辊与第二辊之间。它呈“S”状缠绕所述第二辊并与第二辊与第三辊之间接触。它随后缠绕所述第三辊并离开。如果需要,该膜的边缘可修剪至特定长度或宽度,或可将它们切成所需图案。堆垛机中辊的旋转速率可调节,使得模唇与三辊堆垛机三辊之间的膜部分尽量进行拉伸。此外,三辊堆垛机三辊之间的间隙可通过调节以进一步控制该膜的厚度。因此,该三辊堆垛机可用于冷却由模头出来的膜并可控制该膜的厚度。此外,该三辊堆垛机可用于均匀所需表面装饰转移到该膜上。因此,本发明优选实施方案的热塑性装饰膜可通过仔细控制要加入挤出机中的不同成分的数量和种类,并控制挤出机和模头的温度而得到。尽管以上已根据使用单螺杆接触模塑设备和单挤出模头来描述该优选实施方案方法,但本发明并不如此局限,而且可以使用一种以上的挤出模塑设备和挤出模头来制造该优选实施方案膜,如以上参考的题为“着色衬底膜及其制备方法”的美国专利申请所述。实施例以下非限定性实施例仅用于说明本发明,而非限定本发明权利要求的范围。实施例1将Dylark481以12磅/小时的速率加料到挤出机的主喂料喉。另外将StoneHouse天然沸石以3磅/小时的速率加入挤出机的主喂料喉。挤出机温度设定如上所述。挤出机膜为约0.005-0.006英寸厚。该挤出机膜是半透明的且该膜的颜色为浅棕色。实施例2将Dylark481以12磅/小时的速率加料到挤出机的主喂料喉。另外将Ti-PureR-960以1.5磅/小时的速率加入挤出机的主喂料喉。挤出机温度设定如上所述。挤出机膜为约0.005-0.006英寸厚。该挤出机膜是不透明的且该膜的颜色为白色。实施例3将Dylark481以14.25磅/小时的速率加料到挤出机的主喂料喉。另外将Perma-GlowCP-05(一种磷光颜料)以0.75磅/小时的速率加入挤出机的主喂料喉。挤出机温度设定如上所述。挤出机膜为约0.007英寸厚且半透明。在暴露于室内或户外光照之后,该膜在暗处发出辉光。通过这种方法制成的膜可用于赋予在微暗光照地点,如夜晚厨房使用的层压品以装饰表面,或提供一种引起幻觉的感受,例如在滚动巷中。它还可用于向地板和柜台面或使用这种层压品的任何其它表面提供辉光图案。实施例4将Dylark481以11.25磅/小时的速率加料到挤出机的主喂料喉。另外将StoneHouse天然沸石以1.5磅/小时的速率加入,二氧化钛以1.5磅/小时的速率加入,且Perma-GlowCP-05以0.75磅/小时的速率加入。将这三种粉状材料按照2∶2∶1的重量比预混在一起,然后用一个加料器以3.75磅/小时的速率加入挤出机的主喂料喉。所得膜为白色且不透明。其厚度为约0.007英寸。在暴露于室内或户外光照之后,该膜在暗处发出辉光。通过这种方法制成的膜可用于赋予在微暗光照地点,如夜晚厨房使用的层压品以装饰表面,或提供一种引起幻觉的感受,例如在滚动巷中。它还可用于向地板和柜台面或使用这种层压品的任何其它表面提供辉光图案。实施例5将Dylark481以13.88磅/小时的速率与PrintexXE-2炭黑(1.12磅/小时)一起加料到挤出机的主喂料喉。所得黑色膜的表面电阻为8×102欧姆/平方米且体积电阻为8×102欧姆。在类似ASTMD-257法来测定这些电阻值时,标准5磅电极之间的电压为10伏特。加入炭黑可得到导电片材,它可用于其中静电耗散性能成为重要的表面。通过上述方法得到的膜相对已有技术具有几个优点。例如,无需使用昂贵的浸透级纸,从而降低了原料成本。此外,与浸透级纸装卸和运输有关的间接费用得到降低,因为该热塑性膜可在层压品厂生产。因此,该层压品不太昂贵。此外,基本上所有的加入挤出机喂料喉的优选实施方案颜料颗粒都通过配混和挤出工艺而加入到该膜中,因此,相对着色已有技术的浸透级纸,小粒径颜料颗粒可用于赋予该层压品以更均匀一致的着色效果。此外,与已有技术着色步骤有关的颜料浪费得到降低,因为基本上所有的加入挤出机一端的颜料颗粒都加入到该膜中,并作为该膜的一部分从另一端出来。另外,由于加入了粘附促进填料,本发明的热塑性膜相对传统塑料片材更易与蜜胺贴面片材和酚醛树脂浸渍牛皮纸片材粘结。此外,尽管本发明大多数根据装饰热塑性层进行描述,但本发明并不如此受限,而且该膜可用作层压品的衬底层的一部分。此外,上述的本发明装饰层可根据需要用于层压品,而无需相应使用衬底层和/或基材。例如,在单面或所有面上具有装饰层的板可按照任何多种取向来使用以使表面均匀着色。尽管已详细描述了本发明及其优点,但应该理解,只要不背离由所附权利要求定义的本发明主旨,可以进行各种变化、替换和改动。此外,本申请的范围并不局限于在说明书所描述的工艺、机器、生产、物质组成、装置、方法和步骤的特定实施方案。本领域普通技术人员从本发明的公开内容中看出,可按照本发明采用目前存在或以后要开发的具有基本上相同功能或能达到基本上相同结果的各种工艺、机器、生产、物质组成、装置、方法和步骤。因此,所附权利要求书意味着,这些工艺、机器、生产、物质组成、装置、方法或步骤包括在其范围内。权利要求1.一种装饰层压品,包括树脂浸渍片材的第一层;和第二装饰层,其中所述第二装饰层为热塑性装饰膜,其中所述热塑性装饰膜经过改造以增强所述第二层与所述第一层的粘附性,且其中所述第一层与第二层相互邻接设置。2.根据权利要求1的装饰层压品,其中所述增强粘附性通过在形成所述热塑性装饰膜之前将一种物质加入所述热塑性装饰膜中而产生。3.根据权利要求2的装饰层压品,其中所述物质是沸石。4.根据权利要求1、2或3的装饰层压品,其中所述第二装饰层经过改造以赋予所述装饰层压品以均匀着色效果。5.根据权利要求4的装饰层压品,其中由于在形成所述第二装饰层之前向所述热塑性装饰层中加入具有预定粒径的着色剂而赋予所述第二装饰层所述均匀着色效果。6.根据权利要求1-5中任何一项的装饰层压品,其中所述第一层为蜜胺树脂浸渍贴面片材,后者已通过改造赋予了所述装饰层压品以耐磨性。7.根据权利要求1-6中任何一项的装饰层压品,它还包括邻接所述第二装饰层设置的远离所述第一层的第三酚醛树脂浸渍层,用于承载所述层压品。8.根据权利要求1-7中任何一项的装饰层压品,它还包括基材,其中所述第二装饰层位于所述第一层与所述基材之间。9.根据权利要求8的装饰层压品,其中所述基材是一种非木质基材。10.根据权利要求8或9的装饰层压品,它还包括第四酚醛树脂浸渍层,它设置在所述基材与所述第二装饰层之间邻接所述基材。全文摘要本发明公开了一种热塑性膜,它可用于制造最终产品,如高压装饰层压品。该膜可由苯乙烯与不饱和单体如马来酸酐的共聚物、和添加剂制成;或由具有多极性官能度的聚烯烃聚合物、和能够与所述聚烯烃聚合物反应的交联剂制成。还可根据需要向该膜提供着色剂。该热塑性膜可用作最终产品如层压品中的装饰层或耐水层。文档编号B44C5/04GK1282662SQ0012047公开日2001年2月7日申请日期2000年7月12日优先权日1999年7月29日发明者R·R·克勒比斯申请人:普雷马克Rwp控股公司
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