专利名称：装饰板层压用树脂薄膜及层压有该树脂薄膜的装饰板的制作方法
技术领域：
本发明涉及在含有结晶促进剂的聚酯树脂薄膜上进行压纹加工以在表面上形成凹凸图案的装饰板层压用树脂薄膜及层压有该树脂薄膜的装饰板。
现有技术以前，建材、家具、电器电子设备、音响设备、办公设备等外壳板或内部部件的装饰板多数将容易加工、美观、耐药性好的软质塑性聚氯乙烯树脂、聚乙烯或聚丙烯为主成分的聚烯烃树脂、热塑性丙烯酸类树脂、含氟的氟树脂等形成的薄膜，或双向拉伸的聚酯树脂薄膜等贴覆在金属板、层压板或MDF等上使用。
然而，聚氯乙烯树脂虽然经济有利、容易压纹加工和成型加工，但一般为了容易加工而含有大量的增塑剂，以使树脂薄膜变软。经长期时效后，增塑剂易于渗至表面，此外，树脂燃烧时生成氯化氢气体等，这些有害物质污染环境。为此，研究用聚乙烯或聚丙烯为主成分的聚烯烃树脂代替它。这些树脂单独制成的薄膜，虽然压纹性、耐药性都很好，但和塑性聚氯乙烯树脂相比则质地坚硬，与金属板等层压成型时，加工部位容易泛白而影响图案设计和美观。为了防止出现泛白，有时加入橡胶成份，成为与塑性聚氯乙烯树脂同样的软质树脂。
还有，热塑性丙烯酸类树脂、氟树脂各有特性，但是它们与塑性聚氯乙烯树脂一样软。近年来，以聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂为主的树脂形成的双向拉伸聚酯薄膜作为层压板材料引人注目，但是对其进行压纹加工时不易得到深厚、鲜明的凸凹纹饰，花式图案不美。另外，为了使图案设计美观而在树脂中含有着色颜料时，着色颜料对加工性和耐水性能有不利影响。
本发明针对上述存在的问题，提供与传统聚氯乙烯树脂相比具有同样或更好的压纹加工性、加工性、耐水性和花式图案美观的装饰板层压用树脂薄膜及层压有该树脂薄膜的装饰板。
发明公开权利要求1的装饰板层压用树脂薄膜的特征在于，是在含有0.5-60重量％，粒径在0.01-5微米之间的结晶促进剂的聚酯树脂薄膜的至少一个面上进行压纹加工得到的。
权利要求2的树脂薄膜，其中所述结晶促进剂最好为颜料。
权利要求3的树脂薄膜，所述颜料最好是碳系列颜料、钛系列颜料、偶氮化合物系列颜料和花青系列颜料中的一种以上。
权利要求4的树脂薄膜，所述聚酯树脂薄膜最好为聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
权利要求5的装饰板，其特征在于，将上述装饰板层压用树脂薄膜层压在金属板上形成。
权利要求6的装饰板，其特征在于，将上述装饰板层压用树脂薄膜层压在木质板上形成。
权利要求7的装饰板，其特征在于，将上述装饰板层压用树脂薄膜层压在板材上形成。
发明详述本发明的发明人对构成树脂薄膜的树脂的结晶性和特性进行深入的研究发现，树脂的结晶化速度对树脂薄膜加工性和压纹加工性能有影响，即通过提高树脂的结晶化速度，促进树脂结晶化，结果抑制结晶成长，增加了细微结晶的数量，提高了加工性能，不损害透明性，树脂在水中使用时，树脂劣化得到控制。另外，因树脂中含有一定范围粒径的细微粉末，促进了树脂的结晶化，即细微粉末起到结晶促进剂的作用。
以下对本发明的内容进行说明。
使用的基板本发明装饰板用基板例如有钢板、铝板、铝合金板、铜板、铜合金板、镀锌或锌合金的镀锌钢板等金属板；单木板、胶合板、木屑板、MDF等木质板；或石膏板、硅酸钙板、石棉板等由无机物质构成的板。
上述金属板优选使用厚度0.10-1.20毫米的普通钢冷轧钢板，其中，最好是厚度0.10-0.50毫米的普通钢的冷轧钢板。冷轧钢板中以低碳或极低碳铝镇静钢板为优选使用的，但也可用加入铌、钛等的非时效性钢，含铬3-18重量％的含铬钢板以及各种组成的不锈钢钢板等。这些冷轧钢板表面上进行过表面处理的钢板也可以使用。表面处理有电镀、转化处理和涂装处理等方法；电镀处理例如有镀锌、镀锌铝合金、镀锌-钴-钼，镀锡、镀镍、镀铬、镀镍-磷、镀镍-锌、镀镍-钴、镀镍-锡、镀铝等；转化处理较好的是铬酸盐处理、磷酸盐处理等公知的方法；涂装处理是根据不同涂料的性质进行烘烤、涂装的方法。
使用的树脂薄膜本发明的装饰板层压用树脂薄膜，必须是由结晶性树脂形成的膜，其中可以使用聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯和/或聚对苯二甲酸丁二醇酯与其它聚酯树脂的共聚物，例如可以使用间苯二甲酸或己二酸取代一部分对苯二甲酸得到的共聚物，和或用乙二醇等取代一部分丁二醇得到的共聚物制成的聚酯树脂形成的薄膜。在上述聚酯树脂内，可以混入聚碳酸酯树酯、离子键聚合物树脂等，或者可以使用混有两种以上此类共混树脂的树脂，也可以将两种以上由上述各种树脂制成的薄膜层合为复合树脂薄膜使用。
上述树脂薄膜厚度没有特别限制，一般在20-300微米之间，最好在70-200微米。
树脂薄膜中含有的结晶促进剂本发明的装饰板层压用树脂薄膜由含结晶促进剂的结晶性树脂构成。作为促进树脂结晶化的细微粉末，可使用用于涂料的通常的颜料。例如炭黑等碳系列颜料；钛白、钛黄等钛系列颜料；氧化铁红、铅白、群青、镉黄等无机颜料；对位红等偶氮化合物系列的颜料；酞菁蓝等花青系列颜料；以及蒽醌等颜料，可以使用其中一种或两种以上。
上述颜料等作为结晶促进剂使用的微细粉末的粒径在0.01-5微米，最好在0.01-0.5微米。该微细粉末在树脂中的含量为0.5-60重量％，理想的在3-40重量％。即使粒径小于0.01微米，呈微粉末状，也难于提高结晶化效果，另一方面，粒径超过5微米时，对树脂薄膜进行撞击时，容易成为发生龟裂的起点，是不优选的。再有，在树脂内含量不足0.5重量％时，结晶化促进效果不充分，含量超过60重量％，则制膜非常困难。因而，通过在树脂中以适当范围的含有比率含有具有适当范围的粒径的微细粉末可以获得良好的加工性、压纹加工性、和耐水劣化性能(抵抗随时间在水中劣化的性能)。
压纹加工方法上述聚酯树脂薄膜的压纹加工方法有多种。如将加热熔融的树脂经过T型模挤出到铸辊上进行单面压纹加工的成膜方法；薄膜直接通过冷硬轧辊之间的方法；薄膜加热通过冷硬轧辊之间的方法；薄膜通过旋转筛辊在真空下用吸力进行压纹加工的方法；薄膜通过冲孔机(穿孔机)的热滚针工艺；使用压花辊挤压的方法等，使用任何一种方法都能进行压纹加工。另外，将上述聚酯树脂薄膜层合于基板上后，与基板一起在树脂熔点±10℃温度范围内加热，使用压花辊可以进行压着压纹加工。
根据产品的需要，可以选择各种样子作为压纹形式，有随意形、四角形、菱形、深拉延形、磨砂状等。
层压方法将如上所述进行压纹加工的聚酯树脂薄膜，用公知的热熔粘合法等层合在基板上。
使用的基板是金属板时，先将金属板加热到聚酯树脂熔点以上的温度，然后把聚酯树脂薄膜没有进行压纹加工的面与金属板贴合在一起，用一对层压辊将二者夹紧，立即浸入水中迅速冷却。
若要求与金属板有较强的粘接力，可在聚酯树脂上设置粘合层，或在金属板上设置粘合层，通过粘合层能使聚酯树脂薄膜与金属板进行层合。
使用的基板是木质板或其它板材时，在聚酯树脂上设置粘合层，或在基板上设置粘合层，通过粘合层使基板与聚酯树脂薄膜层合在一起。
在聚酯树脂薄膜与基板贴合中使用的粘接层的粘合剂，可使用一般的粘合剂，例如醋酸乙烯酯树脂系列、乙烯—醋酸乙烯酯树脂系列、脲树脂系列、聚氨酯树脂系列等乳液型粘合剂，因为对火安全、无臭味、价格便宜，所以它们是优选使用的。
判别压纹加工性的优劣本发明的聚酯树脂薄膜的压纹加工性的优劣以压纹加工后的树脂薄膜表面粗糙度(Ra微米)进行评定。本发明用肉眼观察树脂薄膜表面，以下述三级标准评定压纹加工性的优劣○良好，△尚可，×差用东京精密仪器公司生产的SURFCOM表面粗糙计，依JIS B0601标准进行测量，确定聚氯乙烯树脂薄膜的表面粗糙度(Raμm)。以表面平均粗糙度4微米为压纹加工性的合格标准，与表面平均粗糙度4微米的聚氯乙烯树脂薄膜的表面具有同等或更好的外观的评为良好(评为○)，表面若干外观比聚氯乙烯树脂薄膜表面逊色但不影响实际使用的评为尚可(评为△)，实用上有问题的评为差(评为×)。
加工性的评定将长度和宽度一定、厚度为0.10毫米的聚酯树脂薄膜按一定速度通过表面平均粗糙度Ra＝11微米的带凸凹磨砂面的压花辊进行压纹加工，加热至聚酯树脂熔点以上的温度，与和聚酯树脂薄膜具有相同长度及宽度，厚度为0.50毫米的镀锌钢板贴合，用一对压辊将两者夹紧压成试验片。将这样得到的试验片用JIS K5400规定的Dupon冲击试验机(冲击部的外径0.5英寸，重量1kg，下落高度50厘米)进行冲击加工性试验。用肉眼观察，分成三个等级按下述评定○树脂薄膜没有看出断裂△树脂薄膜有部分轻微裂痕
×树脂薄膜全部明显断裂在上述评定中，○和△使用上没有问题。用10枚试验片进行该试验。
耐水劣化性能评定设想压纹加工后的本发明的聚酯树脂薄膜，在恒温高湿条件下经过长时间的情形(例如作为单元式浴室的内装材料使用的情况等)，通过Dupon冲击试验法测定树脂薄膜在长时间与水接触后的耐水劣化性。
将长度和宽度一定、厚度0.10毫米的聚酯树脂薄膜按一定速度通过表面平均粗糙度Ra＝11微米的带有凸凹磨砂面的压花辊进行压纹加工，加热至聚酯树脂熔点以上的温度，与厚度0.50毫米、长度和宽度与聚酯树脂薄膜相同的镀锌钢板贴合，用一对压辊将两者夹紧压成试验片，将这样得到的试验片切成60毫米×60毫米的大小，浸渍于保持在38±2℃温度的离子交换水中一个月，然后在室温下干燥，用Dupon冲击试验机，按JIS K5400标准(冲击部外径0.5英寸，重量1kg，落下高度50厘米)进行冲击负荷试验。冲击后的树脂薄膜状态用肉眼观察，按下述分成5个等级评定5树脂薄膜没有看出断裂4部分树脂薄膜有轻微裂痕3树脂薄膜压纹加工处整体有轻微裂痕2树脂薄膜压纹加工处整体有大的断裂1树脂薄膜整体明显断裂在上述评定中，5和4使用上没有问题。用10枚试验片进行上述试验。
以下通过实施例对本发明进行更详细说明。
实例1将聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与表1所示含量的表1所示的颜料进行混合，通过挤出机制成膜厚度0.10毫米的未拉伸薄膜。此树脂薄膜进行制膜时，将树脂薄膜加热熔融，在表面平均粗糙度Ra＝11微米的带有凸凹磨砂面的铸辊上通过T型模将加热熔融的树脂挤出，在树脂薄膜的单面上进行压纹加工。作为比较例，用挤出机将结晶速度快的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂与上述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂同样进行制膜，在单面上压纹加工，制成0.10毫米膜厚度的未拉伸薄膜，不含颜料，用肉眼观察评定这样得到的压纹加工后的树脂薄膜的压纹加工性的优劣。评定结果示于表1。
实例2将与实例1进行同样的压纹加工的树脂薄膜按下述程序层压在金属板上。
把厚度0.50毫米，镀0.002毫米厚度锌层的低碳铝镇静冷轧钢板加热到280℃，把未经压纹加工的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜的表面贴合于该钢板的单面上，用一对压辊将两者夹紧压实后，立即浸入水中冷却。这样，得到包覆有聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜的镀锌钢板。另外，将与上述相同的镀锌钢板加热到240℃，把未经压纹加工的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂薄膜的一面与钢板的一面进行贴合，用一组压辊将二者夹紧压实后，立刻浸入水中急冷。这样，得到包覆有聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂薄膜的镀锌钢板。
将上述得到的两种包覆有薄膜的镀锌钢板按JIS K5400规定的条件，用Dupon冲击试验机评定树脂薄膜加工性，评定结果见表1。
另外，从两种包覆有树脂薄膜的镀锌钢板上切下60毫米×60毫米大小的试验片，放入温度保持在38±2℃的离子交换水中浸渍1个月，然后于室温下干燥，用Dupon冲击试验机，按JIS K5400中的条件进行树脂薄膜耐水劣化性评定，评定结果见表1。
实例3将与实例1进行相同的压纹加工后的树脂薄膜，按下述程序层合在木质板上。
在厚度6毫米的胶合板上涂布聚氨酯系列胶粘剂，涂布量为50克/米2，将上述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜在加热温度180℃，粘合压力＝15kgf/cm2，压合时间20秒的条件下加热压合，得到包覆有聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜的胶合板。另外在与上述相同胶合板上涂布聚氨酯系列胶粘剂，涂布量为50克/米2，将上述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂薄膜在加热温度160℃，粘合压力15kgf/cm2，压合时间20秒下加热压合，得到包覆有聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂薄膜的胶合板。
表1
注)PET*聚对苯二甲酸乙二醇酯PBT*聚对苯二甲酸丁二醇酯实例4将与实例1进行相同压纹加工后的树脂薄膜，按下述方法层合在无机板材(board)上。
在厚度为8毫米的石膏板上涂布聚氨酯系列胶粘剂，涂布量为80克/米2，将上述聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜在加热温度180℃，粘合压力15kgf/厘米2，压合时间25秒下加热压合，制得包覆有聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜的石膏板。在与前述同样的石膏板上，涂布聚氨酯系列胶粘剂，涂布量为80克/米2，将上述聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂薄膜在加热温度160℃，粘合压力15kgf/厘米2，压合时间25秒下加热压合，得到包覆有聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂薄膜的石膏板。
评定结果如表1所示。可以看出，含有颜料的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜和结晶速度快的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂薄膜有同样的压纹加工性、加工性和耐水劣化性。
产业上可利用性本发明的含有结晶促进剂的聚酯树脂薄膜与聚氯乙烯树脂薄膜有同样的压纹加工性能。另外，层压了该聚酯树脂薄膜后的装饰板色调美丽、花纹图案明快，而且树脂薄膜成型加工性和耐水劣化性能优异，适合于要求耐水性好的单元式浴室建筑材料等建材中使用。
权利要求
1.一种装饰板层压用树脂薄膜，该薄膜是在含有0.5-60重量％的结晶促进剂的未拉伸聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂薄膜的至少一个面上进行压纹加工而制成，所述结晶促进剂的粒径为0.01-5微米，其中前述结晶促进剂是选自碳系列颜料、偶氮化合物系列颜料和花青系列颜料的一种或多种。
2.权利要求1记载的装饰板层压用树脂薄膜层压于金属板上形成的装饰金属板。
3.权利要求1记载的装饰板层压用树脂薄膜层压在木质板上形成的装饰板。
4.权利要求1记载的装饰板层压用树脂薄膜层压在无机板材上形成的装饰板。
全文摘要
本发明提供与传统聚氯乙烯树脂相比具有同样或更好的压纹加工性、成型加工性、耐水性和花纹图案艺术性的装饰板层压树脂薄膜和使用该树脂薄膜层合的装饰板。所述聚酯树脂中含有0.5～60重量％的0.01～5微米粒径的结晶促进剂，用其制成的未拉伸薄膜，可在其至少一个面上进行压纹加工成为装饰板层压树脂薄膜，然后与金属板、木质板或其它板材层压为装饰板。
文档编号C08J5/18GK1689842SQ200510068938
公开日2005年11月2日 申请日期1999年12月1日 优先权日1998年12月1日
发明者岩下宽之, 田熊幸治, 杉本義之 申请人:东洋钢钣株式会社