专利名称：高分子片材及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种高分子片材(sheet)及其制造制造方法。
背景技术：
习用高分子片材的制造方法是将粒状、片状或是粉状且为固态高分子的聚合物(例如热塑性聚氨酯(TPU)、聚丙烯、聚乙烯以及聚氯乙烯等)与添加剂以高温混炼、熔融之后，经采压出、共压或是吹膜方式成型。
然而，在传统的制造方法中，由于要使用固体的高分子聚合物，必须调整操作变量以解决固体粒子的熔融、流变、温度等问题。传统的制程设备有相当大的原料最小需求量，且制造不同片材时必须将整个繁复的系统设备清洁干净，才能进行下一批次的制造，因此非常耗料、耗时、耗成本。以传统方法制造片材时，由于目前常用固体高分子树脂如TPU硬度介于85~98(萧氏硬度，Shore Hardness，A)，其100％模数(Modulus)介于60~130kg/cm2(测试方法ASTM D-412)，所得到的片材硬度高，难以得到柔软的触感，而以现有制程及材料所得到的片材的表面纹路以及色水变化少。一般而言，现有制造方法使用固体粒子，在制造过程中需添加滑剂或可塑剂，但是在制得片材之后，滑剂或可塑剂会慢慢从片材的表面析出，使片材表面失去光泽。
发明专利内容本发明的目的是提供一种高分子片材制造方法，可克服或是至少改善习知技术的问题，并且可得到色彩纹路多变且具有良好柔软度的片材。
为了达成上述及其它的目的，本发明提供一种高分子片材的制造方法，其主要步骤如下。首先，于一离型纸上涂布一第一聚氨酯树脂组成物而形成一主层，该第一聚氨酯树脂组成物是利用固形份高50％的聚氨酯树脂配制而成且在常温下为液态。下一步，将离型纸撕去，使该离型纸与该主层分离便可得到一高分子片材。
为了让该高分子片材具有鲜艳多样的色彩，可在涂布该第一聚氨酯树脂组成物之前先在该离形纸上涂布一层第二聚氨酯树脂组成物，并且加以烘干以形成一辅助层，然后将该第一聚氨酯树脂组成物涂布于该辅助层上。该第二聚氨酯树脂组成物是利用固形份低于50％的聚氨酯树脂配制而成，因此该辅助层的厚度一般小于该主层厚度。辅助层可具有与该主层不同的颜色，使得该片材呈现鲜艳的颜色。此外，可使用具有纹路的离型纸，借由贴合加工使得该片材表面具有特殊纹路。
本发明的特征在于利用常温下为液态的高固形份聚氨酯树脂组成物(即前述的第一聚氨酯树脂组成物)形成具有足够厚度的高分子片材。由于制造过程不需要使用固态高分子树脂，因此不需要控制复杂的变数以解决固体粒子的熔融、流变、温度等问题。而且，可以以简单的搅拌混合器以及涂料涂布机器取代习用技术的庞大繁复的机器，因此可根据需要进行大量或是小量的生产，并且在制造不同批次的片材时，仅需清洁混合器以及涂布机器，可大幅降低制造原料、时间以及成本。由于本发明使用聚氨酯树脂组成物涂料形成该片材，使得该片材具有柔软性，且因为制造过程中不需添加滑剂，因此可长期保持良好的光泽。
图1a-图1c以剖视标本发明一具体实施例的高分子片材的制造方法。
图号说明110离型纸 120辅助层130主层 140片材
具体实施例方式
为了让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显，下文特举本发明较佳实施例，并配合所附图标，作详细说明如下。
以下将配合图1a-图1c说明本发明的高分子片材制造方法。首先，参照图1a，于离型纸110上涂布一层聚氨酯树脂组成物，烘干后便形成一辅助层120。然后，参照图1b，于该辅助层120上涂布一层具有高固形份(Solid Content)的聚氨酯树脂组成物，烘干硬化之后形成一主层130。最后，参照图1c，将离型纸110撕去，便得到一高分子片材140，其厚度介于0.01~3mm之间。
本发明特征之一在于利用液态的高固形份聚氨酯树脂组成物形成具有相当厚度的主层130(主层130的厚度可达3mm)，借此提供厚实且具有弹性质感的片材140。适合用于形成该主层130的聚氨酯树脂组成物可利用固形份高于50％的聚氨酯树脂配制而成，较佳的是利用固形份80~100％的聚氨酯树脂配制而成，更佳的是利用固形份至少99％的聚氨酯树脂配制而成含有重量百分比50％以上的固形份(Solid Content)，较佳的是含有重量百分比80~100％的固形份，更佳的是含有重量百分比至少99％的固形份。更具体地说，具有高固形份的聚氨酯树脂组成物含有相对而言较少的有机溶剂，因此在形成主层130时，不会挥发出大量的有机溶剂。而且具有高固形份的聚氨酯树脂组成物在干燥之后的厚度与涂布时相差较少，能轻易形成厚度较厚的主层130，达到良好的厚实感以及耐曲度。此外为了多种目的，可在具有高固形份的聚氨酯树脂组成物中添加一种或是数种添加剂，例如填充剂、加工助剂、交联剂以及着色剂。较佳地，该填充剂的添加量少于该聚氨酯树脂添加量的50％；该加工助剂的添加量少于该聚氨酯树脂添加量的20％；该交联剂的添加量少于该聚氨酯树脂添加量的20％；该着色剂的添加量少于该聚氨酯树脂添加量的15％。根据本发明的实施例，较佳的是以约110℃~170℃的温度烘干具有高固形份的聚氨酯树脂组成物以形成主层130。此外，亦可在具有高固形份的聚氨酯树脂组成物中加入发泡剂，借此可形成具有多孔质的主层130。
本发明的另一特征在于利用一液态的低固形份的聚氨酯树脂组成物于该主层130的表面形成一辅助层120。该低固形份的聚氨酯树脂组成物可利用固形份低于50％的聚氨酯树脂配制而成，较佳的是利用固形份介于10％~30％之间的聚氨酯树脂配制而成。由于该辅助层120是利用低固形份的聚氨酯树脂组成物形成，因此其厚度一般小于该主层130的厚度。辅助层120可具有与该主层130不同的颜色，使得该片材呈现鲜艳的颜色。该辅助层120可依需求设计为具相同或不同颜色的多层膜。此外，可使用具有纹路的离型纸110，借由贴合加工，当撕去该离型纸110时，该片材140表面即具有特殊纹路。
本发明的特征在于利用液态的高固形份聚氨酯树脂组成物形成具有足够厚度的高分子片材140。由于制造过程不需要使用固态高分子，因此不需要控制复杂的变量以解决固体粒子的熔融、流变、温度等问题。而且，可以以简单的搅拌混合器以及涂料涂布机器取代习用技术的庞大繁复的机器，因此可进行小量的生产，并且在制造不同批次的片材140时，仅需清洁混合器以及涂布机器，可大幅降低制造原料、时间以及成本。由于本发明使用液态聚氨酯树脂组成物涂料形成该片材，使得该片材具有柔软性，且因为制造过程中不需添加滑剂，因此可长期保持良好的光泽。本发明的高分子片材可用以制作识别标志(Logo)或用于一般皮料的面层贴合。
下述的实施例是用以更详细说明本发明，而并非用以限定本发明。
实施例1将100PHR的固形份99％的聚氨酯树脂、20PHR的填充剂、3PHR的改质剂、5PHR的交联剂、3PHR的着色剂混合形成一高固形份聚氨酯树脂组成物涂料，其中PHR(parts per hundred parts of resin by mass)是指每100质量单位的聚氨酯树脂应添加多少质量单位的该原料。
于一表面具有纹路的离型纸上涂布该高固形份聚氨酯树脂涂料之后，利用烘箱以165℃将该高固形份聚氨酯树脂涂料烘干。最后，将离型纸从该片材撕去，便得到具有厚实感、柔软且具有纹路的片材(厚度0.5mm)。
实施例2将100PHR的固形份99％的聚氨酯树脂、20PHR的填充剂、3PHR的改质剂、5PHR的交联剂、3PHR的着色剂混合形成一高固形份聚氨酯树脂组成物涂料，其中单位「PHR(parts per hundred parts of resinby mass)」是指每100质量单位的聚氨酯树脂应添加多少质量单位的该原料。
于一离型纸上先涂布一层利用固形份20％的聚氨酯树脂配制而成的低固形份聚氨酯树脂组成物涂料。然后利用烘箱以120℃将该低固形份聚氨酯树脂涂料烘干形成一辅助层。然后于该辅助层上涂布该高固形份聚氨酯树脂涂料之后，利用烘箱以165℃将该高固形份聚氨酯树脂涂料烘干。最后，将离型纸从该片材撕去，便得到具有鲜艳色彩、厚实感、且柔软的片材(厚度0.5mm)。
比较实施例1将聚氨酯(TPU)固体粒树脂，以压出成型制得厚度0.5mm的高分子片材。
比较实施例1制得的片材软硬度约为1.9，而实施例1与实施例2制得的片材软硬度皆约为4.8。软度测试是使用英国RWD BRAMLEY公司所制造BLC ST300型皮革软度测量仪，由于使用此仪器测试数据值愈大，代表愈软，因此根据本发明制得的片材远较习用者柔软。
虽然本发明已参照发明较佳实施例的细节而揭示于本发明申请书中，可以理解的是该揭示是以例示而非限定的方式，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，所作的修改系被预示。因此本发明.的保护范围当视权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种高分子片材的制造方法，包含以下步骤将一固形份高于50％的聚氨酯树脂与添加剂混合以形成一在常温下为液态的第一聚氨酯树脂组成物；于一离型纸上涂布该第一聚氨酯树脂组成物；烘干该第一聚氨酯树脂组成物以形成一主层；以及将该离型纸撕去，使该离型纸与该主层分离以得到一高分子片材。
2.根据权利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于该添加剂包含一填充剂，其添加量少于该聚氨酯树脂添加量的50％。
3.根据权利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于该添加剂包含一加工助剂，其添加量少于该聚氨酯树脂添加量的20％。
4.根据权利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于该添加剂包含一交联剂，其添加量少于该聚氨酯树脂添加量的20％。
5.根据权利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于该添加剂包含一着色剂，其添加量少于该聚氨酯树脂添加量的15％。
6.根据权利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于烘干步骤是在110~170℃下进行。
7.根据权利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于该添加剂可包含一发泡剂，借此可形成具有多孔质的主层。
8.根据权利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于离型纸表面可具有纹路，借此可得到表面具有纹路的高分子片材。
9.根据权利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于可在离形纸上涂布一层厚度小于主层且由固形份低于50％的聚氨酯树脂配制而成的液态第二聚氨酯树脂组成物，并且加以烘干以形成一辅助层，然后再将该第一聚氨酯树脂组成物涂布于该辅助层上。
10.根据权利要求9所述的高分子片材的制造方法，其特征在于该辅助层可添加着色剂使其具有与该主层不同的颜色，使得高分子片材具有不同颜色的多层膜效果。
11.根据权利要求9所述的高分子片材的制造方法，其特征在于离型纸表面可具有纹路，借此可得到表面具有纹路的高分子片材。
12.一种高分子片材，其包含一主层，其是由常温下为液态的第一聚氨酯树脂组成物形成，该第一聚氨酯树脂组成物是将一固形份高于50％的聚氨酯树脂与添加剂混合而形成。
13.根据权利要求12所述的高分子片材，其特征在于另包含一辅助层设于该主层上，其中该辅助层由一厚度小于主层且固形份低于50％的聚氨酯树脂配制的第二聚氨酯树脂组成物形成。
14.根据权利要求13所述的高分子片材，其特征在于该辅助层可添加着色剂使其具有与该主层不同的颜色，使得高分子片材具有不同颜色的多层膜效果。
15.根据权利要求13所述的高分子片材，其特征在于可使用具有纹路的离型纸，藉由贴合加工，当撕去该离型纸，高分子片材表面即具有纹路。
全文摘要
一种高分子片材的制造方法，其主要步骤是将一固形份高于50％的聚氨酯树脂与添加剂混合以形成一在常温下为液态的第一聚氨酯树脂组成物；于一离型纸上涂布该第一聚氨酯树脂组成物，并加以烘干；然后将离型纸撕去得到一高分子片材。本发明的优点是制造过程不需要使用固态高分子树脂，不需要控制复杂的变量以解决固体粒子的熔融、流变、温度等问题。而且可以以简单的搅拌混合器以及涂料涂布机器取代习用技术庞大繁复的机器，可根据需要进行大量或是小量的生产，并且在制造不同批次的片材时，仅需清洁混合器以及涂布机器，可大幅降低制造原料、时间以及成本。由于本发明形成的片材具有柔软性，且因为制造过程中不需添加滑剂，因此可长期保持良好的光泽。
文档编号C08J5/18GK1760271SQ20041008077
公开日2006年4月19日 申请日期2004年10月15日 优先权日2004年10月15日
发明者王敬堂, 蔡武藏, 王龙传, 冯崇智, 吴俊伟 申请人:三芳化学工业股份有限公司