高剥离力耐候打印板材的制备方法及该板材与流程

文档序号:26098924发布日期:2021-07-30 18:09阅读:61来源:国知局

本申请是申请号为202011075639.8、申请日为2020.10.10的中国发明专利《一种耐候打印板材的制备方法》的分案申请,本发明属于板材制造技术领域,涉及一种板材的制备方法,尤其是一种高剥离力耐候打印板材的制备方法及该板材。



背景技术:

为了达到地板或其它装饰板材所需的美观度和耐磨度,一般通过压花辊在地板表面压制出类似于木纹的纹路,而使得纹路的颜色与木质板材更相近,通常在板材上转印需要的图案,在图案之上再布置保护层,对图案进行保护。

例如申请人前期申请的专利公开号为cn109849397a的发明专利,将花纹的图像通过打印机打印到热转印纸上,然后将热转印纸放在pvc发泡芯层的表面上,用转印机将热转印纸上的花纹转印到pvc发泡芯层的表面;之后再涂胶:向热转印后的pvc芯层表面均匀涂抹改性胶水,然后进行紫外线固化;覆膜:用覆膜液在固化后的胶水层上进行覆膜,覆膜结束后将其在硫化机中进行烧制,制得半成品。

在实际生产过程中发现,膜的剥离力不理想且难以控制,覆上的膜在使用一段时间后,容易脱落,尤其是制作户外使用地板,在户外环境下,地板使用寿命大大缩短。

现有技术中也有采用后共挤的方式形成保护层,例如专利号为us9707591b1的美国专利公开的一种将外层施加到挤出构件上的方法,虽然形成的外层的剥离力可以满足要求,但是其外层难以保证厚度一致,导致最终板材的厚度不一致,造成产品不合格,且无法使用预制的保护层,对设备、生产场地的要求高。



技术实现要素:

本发明的目的是提供一种高剥离力耐候打印板材的制备方法及该板材,外层的耐磨层剥离力可以达到至少3mpa,同时使用预制耐磨层,降低对设备、生产场地的要求。

为了达到上述目的,本发明采用如下的技术方案:

高剥离力耐候打印板材的制备方法及该板材,通过工艺上的优化处理,提高打印图案层和预制耐磨层的附着性能,保证预制耐磨层的剥离强度,具体包括如下步骤:

s-1.在板材的芯材层至少一个装饰面上或者在预制耐磨层的贴覆面上打印形成打印图案层;

s-2.在预制耐磨层上或者芯材层上涂覆粘合胶,形成粘合胶层;

s-3.将预制耐磨层与芯材层进行粘合,得到板材。

上述技术方案中,使用预制耐磨层,相比后共挤方式形成保护耐磨层,降低了板材生产对设备、场地的要求,同时为了克服粘贴预制耐磨层所存在的剥离强度难以达到要求的缺陷,设置粘合胶层,增加预制耐磨层的粘结强度,保证预制耐磨层的剥离强度:打印获得的打印图案层,因为图案往往是不连续的、间断的,存在一定的图案间隙,借助间隙,局部间断粘合胶层(当粘合胶层形成厚度均一的整体时,在间隙处,粘合胶层较图案处薄,在剥离时,其对周边粘合胶的牵引力小),避免了粘合胶层的整体剥离脱落,从而进一步保证预制耐磨层的剥离强度。另外,在打印图案层的间隙处,粘合胶层直接粘结的是芯材层,相比直接粘结打印图案层,连接强度更高,也避免了打印图案层的剥离脱落。

现有技术中,还可能在打印图案层与胶层或胶层与预制耐磨层之间使用亲和剂形成亲和剂层,一般认为,使用亲和剂,会增强胶的连接力,但是发明人发现,在本发明中使用亲和剂,容易在生产或后期使用时,在亲和剂层和胶层之间产生气泡,可能是由于亲和剂中的溶剂挥发不彻底,不仅影响产品的美观度,而且影响各层之间的连接强度,还导致板材的强度降低,而在不使用亲和剂的情况下,意外发现,剥离强度较使用亲和剂更大。

芯材层可以是任意芯材层,不限于聚氯乙烯发泡材质,也适用于聚氯乙烯不发泡材质、聚氯乙烯类wpc材质、聚烯烃类wpc材质、spc材质等。对热塑性材料所形成的发泡及非发泡材料均适用。

打印可以是3d打印,也可以是平面打印,打印出木纹、花纹等图案。

作为优选,所述粘合胶层的涂覆厚度为每平方米80-125克,也即粘合胶层的厚度是每平方米均匀涂布80-125克粘合胶所形成的厚度。粘合胶层的厚度除了直接影响粘合连接效果,决定剥离强度,由于粘合胶层与耐磨层直接连接,还会间接影响耐磨层的耐磨、耐候效果。

更进一步优选,所述粘合胶层的涂覆厚度为每平方米110-120克。

打印图案层可打印于芯材层上,也可以打印于预制耐摩层上,作为优选,步骤s-1中,打印图案层打印在预制耐磨层的贴覆面上,步骤s-2中,粘合胶涂覆于打印有打印图案层的预制耐磨层上,形成粘合胶层。粘合胶层先涂于带有打印图案层的预制耐磨层上,再粘贴于芯材层上,与打印层、预制耐磨层形成强力的粘结力之后,再与芯材层之间形成粘结力,有利于提升预制耐磨层的剥离强度,也是保证剥离强度的关键所在。

作为优选,步骤s-1中,打印图案层打印在芯材层上,步骤s-2中,粘合胶涂覆于打印有打印图案层的芯材层上,形成粘合胶层。

作为优选,在预制耐磨层上打印图案层之前,先在预制耐摩层上涂覆保护层,该保护层既有助于打印图案层的形成,又在形成板材后对打印图案层和粘合胶层起到保护作用。按照惯性思维的理解,保护层会影响预制耐摩层与粘合胶层、打印层、芯材层之间的连接强度,但是在本发明中,增加保护层,其剥离强度并没有下降,相反有一定的提升,尤其是在使用一段时间后,剥离强度相对于不设置保护层更佳,这可能是由于保护层对粘合胶层的保护效果大于其连接强度的负面影响。

作为优选,在芯材层上打印图案层之后,在形成的打印图案层上涂覆保护层。

上述所说的保护层,可以是采用耐候漆形成的保护层,例如uv透明耐候漆。

作为优选,所述预制耐磨层为预制的pmma层或pc层、pvdf层等。

更进一步优选,所述预制耐磨层为预制的pmma层。选用预制的pmma层的防黄变效果最佳。

作为优选,所述粘合胶采用热熔性胶,例如乙烯及其共聚物类(eva、eea、eaa、eval)热熔胶、聚氨酯(pur)热熔胶、聚酰胺(pa)热熔胶、聚酯(pes)热熔胶等。

作为优选,所述粘合胶采用聚氨酯热熔胶。即使在选择了防黄变效果佳的预制的pmma层,在长时间使用后,仍然发生黄化,发明人进一步对所用粘合胶进行选择,发现在选择了聚氨酯胶后,与pmma协同使用,黄化现象消失。

作为优选,所述打印图案层的厚度为0.1-1.5丝。打印图案层的厚度,决定了预涂胶层与粘合胶层之间的相互作用效果,过薄,影响形成板材的美观与视觉效果,过厚,则与粘合胶层之间形成连接力的效果差。

作为优选,所述芯材层为发泡芯材层。

进一步优选,所述芯材层为pvc发泡芯材层。

作为优选,在进行步骤s-3之前,先通过一段加热通道,所述加热通道内的温度维持在30-42℃。

作为优选,在步骤s-3之后,对步骤s-3得到的板材进行养生处理。

本发明的第二目的是提供上述的制备方法所获得的板材,包括芯材层、打印于芯材层至少一个装饰面上的打印图案层、位于打印图案层之上的预制耐磨层以及位于打印图案层与预制耐磨层之间的粘合胶层。

通过实施上述技术方案,本发明具有如下的有益效果:

1.使用预制耐磨层,相比后共挤方式形成保护耐磨层,降低了板材生产对设备、场地的要求;

2.克服了后共挤方式难以控制保护耐磨层厚度一致性的缺陷,并且通过后共挤方式,需要磨砂辊作业增加磨砂效果,而本发明的预制耐磨层自带磨砂效果,简化了工艺;

3.打印图案层配合粘合胶层,保证预制耐磨层的剥离强度至少在3mpa;

4.通过对制备工艺的调整改进,进一步保证、提升预制耐磨层的剥离强度;

5.通过对预制耐磨层、粘合胶层所用胶种类的选择,克服了板材出现黄化现象。

具体实施方式

为了进一步详细说明本发明的技术方案,下面结合具体实施例,进一步阐明本发明。

实施例1:

高剥离力耐候打印板材的制备方法,包括如下步骤:

s-1.通过挤出机挤出、定型、冷却、切割,形成目标尺寸的芯材层;

s-2.将芯材层输入到在线打印设备,打印出呈现木纹、花纹或者图案的打印图案层,厚度在0.5丝;

s-3.在预制pmma耐磨层的贴覆面上涂覆pur胶,形成粘合胶层,涂胶量为每平方米120克;

s-4.将带有粘合胶层的预制好的预制耐磨层贴附、压合于打印图案层上,在装饰层上形成预制耐磨层;

s-5.对获得的板材进行养生处理,在温度40℃,湿度60%的环境中养生7天。

实施例2:

高剥离力耐候打印板材的制备方法,包括如下步骤:

s-1.通过挤出机挤出、定型、冷却、切割,形成目标尺寸的芯材层,将芯材层通过压纹辊的作用,刻制出具有木纹、花纹或者图案的纹理;

s-2.将芯材层输入到在线3d打印设备,在所述的纹理上沉积出对应的色彩,厚度在1.5丝;

s-3.在预制pmma耐磨层的贴覆面上涂覆pur胶,形成粘合胶层,涂胶量为每平方米80克;

s-4.将带有粘合胶层的预制好的预制耐磨层贴附、压合于打印图案层上,在装饰层上形成预制耐磨层;

s-5.对获得的板材进行养生处理,在温度40℃,湿度60%的环境中养生7天。

实施例3:

高剥离力耐候打印板材,包括芯材层、打印于芯材层的装饰面上的打印图案层、位于打印图案层之上的预制耐磨层以及位于打印图案层与预制耐磨层之间的粘合胶层。

芯材层可以是任意芯材层,不限于聚氯乙烯发泡材质,也适用于聚氯乙烯不发泡材质、聚氯乙烯类wpc材质、聚烯烃类wpc材质、spc材质等。对热塑性材料所形成的发泡及非发泡材料均适用。本实施例选择pvc发泡芯材层。

制备方法,包括如下步骤:

s-1.通过挤出机挤出、定型、冷却、切割,形成目标尺寸的pvc发泡芯材层,将芯材层通过压纹辊的作用,刻制出具有木纹、花纹或者图案的纹理;

s-2.将芯材层输入到在线3d打印设备,在所述的纹理上沉积出对应的色彩,形成打印图案层,厚度在1.0丝;

s-3.在预制pmma耐磨层的贴覆面上涂覆pur胶,形成粘合胶层,涂胶量为每平方米110克;

s-4.将带有粘合胶层的预制好的预制耐磨层贴附、压合于打印图案层上,在装饰层上形成预制耐磨层,获得板材;

s-5.对获得的板材进行养生处理,在温度40℃,湿度60%的环境中养生7天。

实施例4:

与实施例3的不同在于,步骤s-2中,粘合胶涂覆于打印图案层上,形成粘合胶层。

实施例5:

与实施例3的不同在于,预制耐磨层采用预制的pc膜。

实施例6:

与实施例3的不同在于,粘合胶采用聚酰胺胶。

实施例7:

与实施例3的不同在于,预制耐磨层采用预制的pvdf膜。

实施例8:

与实施例3的不同在于,s-2中在形成打印图案层之后,在打印图案层上涂一层保护层,保护层采用uv透明耐候漆。

实施例9:

高剥离力耐候打印板材的制备方法,包括如下步骤:

s-1.通过挤出机挤出、定型、冷却、切割,形成目标尺寸的芯材层;

s-2.将预制pmma耐磨层输入到在线打印设备,打印出呈现木纹、花纹或者图案的打印图案层,厚度在0.5丝;

s-3.在带有打印图案层的预制pmma耐磨层的贴覆面上涂覆pur胶,形成粘合胶层,涂胶量为每平方米120克;

s-4.将带有粘合胶层的预制耐磨层贴附、压合于芯材层上,获得板材;

s-5.对获得的板材进行养生处理,在温度40℃,湿度60%的环境中养生7天。

实施例10:

与实施例9的不同在于,在步骤s-2之前,先在预制pmma耐磨层的反面(也即打印图案层的一面)上涂一层保护层,保护层采用uv透明耐候漆。

针对实施例1-10的板材,进行了预制耐磨层的剥离强度测量,测量结果如下表1:

另外,发明人还对实施例9和10的板材在露天暴露六个月后的剥离强度进行了测量,显示实施例9所得板材的剥离强度为4.5mpa,而实施例10所得板材的剥离强度还维持在4.8mpa。

对比例1:

一种耐磨打印板材的制备方法,包括如下步骤:

s-1.通过挤出机挤出、定型、冷却、切割,形成目标尺寸的芯材层,将芯材层通过压纹辊的作用,刻制出具有木纹、花纹或者图案的纹理;

s-2.将芯材层输入到在线3d打印设备,在所述的纹理上沉积出对应的色彩,形成打印图案层,厚度在5丝;

s-3.在预制pmma耐磨层的贴覆面上涂覆pur胶,形成粘合胶层,涂胶量为每平方米120克;

s-4.将带有粘合胶层的预制好的预制耐磨层贴附、压合于打印图案层上,在装饰层上形成预制耐磨层;

s-5.对获得的板材进行养生处理,在温度40℃,湿度60%的环境中养生7天。

与实施例1的不同在于,打印图案层,厚度为5丝。

对比例2:

一种耐磨打印板材的制备方法,包括如下步骤:

s-1.通过挤出机挤出、定型、冷却、切割,形成目标尺寸的芯材层,将芯材层通过压纹辊的作用,刻制出具有木纹、花纹或者图案的纹理;

s-2.将芯材层输入到在线3d打印设备,在所述的纹理上沉积出对应的色彩,形成打印图案层,厚度在5丝;

s-3.在预制pmma耐磨层的贴覆面上涂覆pur胶,形成粘合胶层,涂胶量为每平方米50克;

s-4.将带有粘合胶层的预制好的预制耐磨层贴附、压合于打印图案层上,在装饰层上形成预制耐磨层;

s-5.对获得的板材进行养生处理,在温度40℃,湿度60%的环境中养生7天。

与实施例1的不同在于,粘合胶层的涂胶量为每平方米50克。

对比例3:

一种耐磨打印板材的制备方法,包括如下步骤:

s-1.通过挤出机挤出、定型、冷却、切割,形成目标尺寸的芯材层,将芯材层通过压纹辊的作用,刻制出具有木纹、花纹或者图案的纹理;

s-2.将芯材层输入到在线3d打印设备,在所述的纹理上沉积出对应的色彩,形成打印图案层,厚度在5丝;

s-3.在预制pmma耐磨层的贴覆面上涂覆pur胶,形成粘合胶层,涂胶量为每平方米150克;

s-4.将带有粘合胶层的预制好的预制耐磨层贴附、压合于打印图案层上,在装饰层上形成预制耐磨层;

s-5.对获得的板材进行养生处理,在温度40℃,湿度60%的环境中养生7天。

与实施例1的不同在于,粘合胶层的涂胶量为每平方米150克。

对比例4:

与实施例1不同在于,不设置粘合胶层,直接将预制耐磨层通过热压合于打印图案层上。

对比例5:

采用中国发明专利申请cn109849397a中公开的实施例2的制备方法。

针对对比例1-5所得的板材,进行了预制耐磨层的剥离强度测量,测试方法:gb/t17657-2013里的耐磨性能测定方法,测量结果如下表2:

从表2的剥离强度数据来看,对比例1较实施例3差,在于打印图案层过厚,而粘合胶层厚度不变,导致粘合胶层整体的粘结性被打断,造成粘结强度变差。对比例2、3较实施例3差,在于粘合胶层的涂胶量过多或多少,引起粘合胶成的整体粘结性过强容易整体脱落,或过弱引起粘结力不足。对比例4较实施例3差,在于未设置粘合胶层,没有本发明的粘合胶层的作用。

另外,还对实施例1-7和对比例1-5所得的板材进行了耐磨性能测试:

测试方法:gb/t17657-2013里的耐磨性能测定方法3。结果见表3。

另外,还对实施例1-7和对比例1-5所得的板材进行了表面粘合强度测试:

测试方法:gb/t15102-2006里的表面粘合强度测定方法。结果见表4。

另外,还对实施例1-10和对比例1-5所得的板材进行了耐候性测试:

每个实施例和对比例的板材样品,取100件,在紫外1000h后,出现黄变的情况进行统计,结果见表5。

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