專利名稱：裝飾板層壓用樹脂薄膜及層壓有該樹脂薄膜的裝飾板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在含有結(jié)晶促進(jìn)劑的聚酯樹脂薄膜上進(jìn)行壓紋加工以在表面上形成凹凸圖案的裝飾板層壓用樹脂薄膜及層壓有該樹脂薄膜的裝飾板。
現(xiàn)有技術(shù)以前，建材、家具、電器電子設(shè)備、音響設(shè)備、辦公設(shè)備等外殼板或內(nèi)部部件的裝飾板多數(shù)將容易加工、美觀、耐藥性好的軟質(zhì)塑性聚氯乙烯樹脂、聚乙烯或聚丙烯為主成分的聚烯烴樹脂、熱塑性丙烯酸類樹脂、含氟的氟樹脂等形成的薄膜，或雙向拉伸的聚酯樹脂薄膜等貼覆在金屬板、層壓板或MDF等上使用。
然而，聚氯乙烯樹脂雖然經(jīng)濟(jì)有利、容易壓紋加工和成型加工，但一般為了容易加工而含有大量的增塑劑，以使樹脂薄膜變軟。經(jīng)長期時(shí)效后，增塑劑易于滲至表面，此外，樹脂燃燒時(shí)生成氯化氫氣體等，這些有害物質(zhì)污染環(huán)境。為此，研究用聚乙烯或聚丙烯為主成分的聚烯烴樹脂代替它。這些樹脂單獨(dú)制成的薄膜，雖然壓紋性、耐藥性都很好，但和塑性聚氯乙烯樹脂相比則質(zhì)地堅(jiān)硬，與金屬板等層壓成型時(shí)，加工部位容易泛白而影響圖案設(shè)計(jì)和美觀。為了防止出現(xiàn)泛白，有時(shí)加入橡膠成份，成為與塑性聚氯乙烯樹脂同樣的軟質(zhì)樹脂。
還有，熱塑性丙烯酸類樹脂、氟樹脂各有特性，但是它們與塑性聚氯乙烯樹脂一樣軟。近年來，以聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂為主的樹脂形成的雙向拉伸聚酯薄膜作為層壓板材料引人注目，但是對(duì)其進(jìn)行壓紋加工時(shí)不易得到深厚、鮮明的凸凹紋飾，花式圖案不美。另外，為了使圖案設(shè)計(jì)美觀而在樹脂中含有著色顏料時(shí)，著色顏料對(duì)加工性和耐水性能有不利影響。
本發(fā)明針對(duì)上述存在的問題，提供與傳統(tǒng)聚氯乙烯樹脂相比具有同樣或更好的壓紋加工性、加工性、耐水性和花式圖案美觀的裝飾板層壓用樹脂薄膜及層壓有該樹脂薄膜的裝飾板。
發(fā)明公開權(quán)利要求1的裝飾板層壓用樹脂薄膜的特征在于，是在含有0.5—60重量％，粒徑在0.01—5微米之間的結(jié)晶促進(jìn)劑的聚酯樹脂薄膜的至少一個(gè)面上進(jìn)行壓紋加工得到的。
權(quán)利要求2的樹脂薄膜，其中所述結(jié)晶促進(jìn)劑最好為顏料。
權(quán)利要求3的樹脂薄膜，所述顏料最好是碳系列顏料、鈦系列顏料、偶氮化合物系列顏料和花青系列顏料中的一種以上。
權(quán)利要求4的樹脂薄膜，所述聚酯樹脂薄膜最好為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
權(quán)利要求5的裝飾板，其特征在于，將上述裝飾板層壓用樹脂薄膜層壓在金屬板上形成。
權(quán)利要求6的裝飾板，其特征在于，將上述裝飾板層壓用樹脂薄膜層壓在木質(zhì)板上形成。
權(quán)利要求7的裝飾板，其特征在于，將上述裝飾板層壓用樹脂薄膜層壓在板材上形成。
發(fā)明詳述本發(fā)明的發(fā)明人對(duì)構(gòu)成樹脂薄膜的樹脂的結(jié)晶性和特性進(jìn)行深入的研究發(fā)現(xiàn)，樹脂的結(jié)晶化速度對(duì)樹脂薄膜加工性和壓紋加工性能有影響，即通過提高樹脂的結(jié)晶化速度，促進(jìn)樹脂結(jié)晶化，結(jié)果抑制結(jié)晶成長，增加了細(xì)微結(jié)晶的數(shù)量，提高了加工性能，不損害透明性，樹脂在水中使用時(shí)，樹脂劣化得到控制。另外，因樹脂中含有一定范圍粒徑的細(xì)微粉末，促進(jìn)了樹脂的結(jié)晶化，即細(xì)微粉末起到結(jié)晶促進(jìn)劑的作用。
以下對(duì)本發(fā)明的內(nèi)容進(jìn)行說明。
使用的基板本發(fā)明裝飾板用基板例如有鋼板、鋁板、鋁合金板、銅板、銅合金板、鍍鋅或鋅合金的鍍鋅鋼板等金屬板；單木板、膠合板、木屑板、MDF等木質(zhì)板；或石膏板、硅酸鈣板、石棉板等由無機(jī)物質(zhì)構(gòu)成的板。
上述金屬板優(yōu)選使用厚度0.10—1.20毫米的普通鋼冷軋鋼板，其中，最好是厚度0.10—0.50毫米的普通鋼的冷軋鋼板。冷軋鋼板中以低碳或極低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼板為優(yōu)選使用的，但也可用加入鈮、鈦等的非時(shí)效性鋼，含鉻3—18重量％的含鉻鋼板以及各種組成的不銹鋼鋼板等。這些冷軋鋼板表面上進(jìn)行過表面處理的鋼板也可以使用。表面處理有電鍍、轉(zhuǎn)化處理和涂裝處理等方法；電鍍處理例如有鍍鋅、鍍鋅鋁合金、鍍鋅-鈷-鉬，鍍錫、鍍鎳、鍍鉻、鍍鎳-磷、鍍鎳-鋅、鍍鎳-鈷、鍍鎳-錫、鍍鋁等；轉(zhuǎn)化處理較好的是鉻酸鹽處理、磷酸鹽處理等公知的方法；涂裝處理是根據(jù)不同涂料的性質(zhì)進(jìn)行烘烤、涂裝的方法。
使用的樹脂薄膜本發(fā)明的裝飾板層壓用樹脂薄膜，必須是由結(jié)晶性樹脂形成的膜，其中可以使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和/或聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯與其它聚酯樹脂的共聚物，例如可以使用間苯二甲酸或己二酸取代一部分對(duì)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樹脂形成的薄膜。在上述聚酯樹脂內(nèi)，可以混入聚碳酸酯樹酯、離子鍵聚合物樹脂等，或者可以使用混有兩種以上此類共混樹脂的樹脂，也可以將兩種以上由上述各種樹脂制成的薄膜層合為復(fù)合樹脂薄膜使用。
上述樹脂薄膜厚度沒有特別限制，一般在20—300微米之間，最好在70—200微米。
樹脂薄膜中含有的結(jié)晶促進(jìn)劑本發(fā)明的裝飾板層壓用樹脂薄膜由含結(jié)晶促進(jìn)劑的結(jié)晶性樹脂構(gòu)成。作為促進(jìn)樹脂結(jié)晶化的細(xì)微粉末，可使用用于涂料的通常的顏料。例如炭黑等碳系列顏料；鈦白、鈦黃等鈦系列顏料；氧化鐵紅、鉛白、群青、鎘黃等無機(jī)顏料；對(duì)位紅等偶氮化合物系列的顏料；酞菁藍(lán)等花青系列顏料；以及蒽醌等顏料，可以使用其中一種或兩種以上。
上述顏料等作為結(jié)晶促進(jìn)劑使用的微細(xì)粉末的粒徑在0.01—5微米，最好在0.01—0.5微米。該微細(xì)粉末在樹脂中的含量為0.5—60重量％，理想的在3—40重量％。即使粒徑小于0.01微米，呈微粉末狀，也難于提高結(jié)晶化效果，另一方面，粒徑超過5微米時(shí)，對(duì)樹脂薄膜進(jìn)行撞擊時(shí)，容易成為發(fā)生龜裂的起點(diǎn)，是不優(yōu)選的。再有，在樹脂內(nèi)含量不足0.5重量％時(shí)，結(jié)晶化促進(jìn)效果不充分，含量超過60重量％，則制膜非常困難。因而，通過在樹脂中以適當(dāng)范圍的含有比率含有具有適當(dāng)范圍的粒徑的微細(xì)粉末可以獲得良好的加工性、壓紋加工性、和耐水劣化性能(抵抗隨時(shí)間在水中劣化的性能)。
壓紋加工方法上述聚酯樹脂薄膜的壓紋加工方法有多種。如將加熱熔融的樹脂經(jīng)過T型模擠出到鑄輥上進(jìn)行單面壓紋加工的成膜方法；薄膜直接通過冷硬軋輥之間的方法；薄膜加熱通過冷硬軋輥之間的方法；薄膜通過旋轉(zhuǎn)篩輥在真空下用吸力進(jìn)行壓紋加工的方法；薄膜通過沖孔機(jī)(穿孔機(jī))的熱滾針工藝；使用壓花輥擠壓的方法等，使用任何一種方法都能進(jìn)行壓紋加工。另外，將上述聚酯樹脂薄膜層合于基板上后，與基板一起在樹脂熔點(diǎn)±10℃溫度范圍內(nèi)加熱，使用壓花輥可以進(jìn)行壓著壓紋加工。
根據(jù)產(chǎn)品的需要，可以選擇各種樣子作為壓紋形式，有隨意形、四角形、菱形、深拉延形、磨砂狀等。
層壓方法將如上所述進(jìn)行壓紋加工的聚酯樹脂薄膜，用公知的熱熔粘合法等層合在基板上。
使用的基板是金屬板時(shí)，先將金屬板加熱到聚酯樹脂熔點(diǎn)以上的溫度，然后把聚酯樹脂薄膜沒有進(jìn)行壓紋加工的面與金屬板貼合在一起，用一對(duì)層壓輥將二者夾緊，立即浸入水中迅速冷卻。
若要求與金屬板有較強(qiáng)的粘接力，可在聚酯樹脂上設(shè)置粘合層，或在金屬板上設(shè)置粘合層，通過粘合層能使聚酯樹脂薄膜與金屬板進(jìn)行層合。
使用的基板是木質(zhì)板或其它板材時(shí)，在聚酯樹脂上設(shè)置粘合層，或在基板上設(shè)置粘合層，通過粘合層使基板與聚酯樹脂薄膜層合在一起。
在聚酯樹脂薄膜與基板貼合中使用的粘接層的粘合劑，可使用一般的粘合劑，例如醋酸乙烯酯樹脂系列、乙烯—醋酸乙烯酯樹脂系列、脲樹脂系列、聚氨酯樹脂系列等乳液型粘合劑，因?yàn)閷?duì)火安全、無臭味、價(jià)格便宜，所以它們是優(yōu)選使用的。
判別壓紋加工性的優(yōu)劣本發(fā)明的聚酯樹脂薄膜的壓紋加工性的優(yōu)劣以壓紋加工后的樹脂薄膜表面粗糙度(Ra微米)進(jìn)行評(píng)定。本發(fā)明用肉眼觀察樹脂薄膜表面，以下述三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)評(píng)定壓紋加工性的優(yōu)劣○良好，△尚可，×差用東京精密儀器公司生產(chǎn)的SURFCOM表面粗糙計(jì)，依JIS B0601標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量，確定聚氯乙烯樹脂薄膜的表面粗糙度(Raμm)。以表面平均粗糙度4微米為壓紋加工性的合格標(biāo)準(zhǔn)，與表面平均粗糙度4微米的聚氯乙烯樹脂薄膜的表面具有同等或更好的外觀的評(píng)為良好(評(píng)為○)，表面若干外觀比聚氯乙烯樹脂薄膜表面遜色但不影響實(shí)際使用的評(píng)為尚可(評(píng)為△)，實(shí)用上有問題的評(píng)為差(評(píng)為×)。
加工性的評(píng)定將長度和寬度一定、厚度為0.10毫米的聚酯樹脂薄膜按一定速度通過表面平均粗糙度Ra＝11微米的帶凸凹磨砂面的壓花輥進(jìn)行壓紋加工，加熱至聚酯樹脂熔點(diǎn)以上的溫度，與和聚酯樹脂薄膜具有相同長度及寬度，厚度為0.50毫米的鍍鋅鋼板貼合，用一對(duì)壓輥將兩者夾緊壓成試驗(yàn)片。將這樣得到的試驗(yàn)片用JIS K5400規(guī)定的Dupon沖擊試驗(yàn)機(jī)(沖擊部的外徑0.5英寸，重量1kg，下落高度50厘米)進(jìn)行沖擊加工性試驗(yàn)。用肉眼觀察，分成三個(gè)等級(jí)按下述評(píng)定○樹脂薄膜沒有看出斷裂△樹脂薄膜有部分輕微裂痕
×樹脂薄膜全部明顯斷裂在上述評(píng)定中，○和△使用上沒有問題。用10枚試驗(yàn)片進(jìn)行該試驗(yàn)。
耐水劣化性能評(píng)定設(shè)想壓紋加工后的本發(fā)明的聚酯樹脂薄膜，在恒溫高溫條件下經(jīng)過長時(shí)間的情形(例如作為單元式浴室的內(nèi)裝材料使用的情況等)，通過Dupon沖擊試驗(yàn)法測定樹脂薄膜在長時(shí)間與水接觸后的耐水劣化性。
將長度和寬度一定、厚度0.10毫米的聚酯樹脂薄膜按一定速度通過表面平均粗糙度Ra＝11微米的帶有凸凹磨砂面的壓花輥進(jìn)行壓紋加工，加熱至聚酯樹脂熔點(diǎn)以上的溫度，與厚度0.50毫米、長度和寬度與聚酯樹脂薄膜相同的鍍鋅鋼板貼合，用一對(duì)壓輥將兩者夾緊壓成試驗(yàn)片，將這樣得到的試驗(yàn)片切成60毫米×60毫米的大小，浸漬于保持在38±2℃溫度的離子交換水中一個(gè)月，然后在室溫下干燥，用Dupon沖擊試驗(yàn)機(jī)，按JIS K5400標(biāo)準(zhǔn)(沖擊部外徑0.5英寸，重量1kg，落下高度50厘米)進(jìn)行沖擊負(fù)荷試驗(yàn)。沖擊后的樹脂薄膜狀態(tài)用肉眼觀察，按下述分成5個(gè)等級(jí)評(píng)定5樹脂薄膜沒有看出斷裂4部分樹脂薄膜有輕微裂痕3樹脂薄膜壓紋加工處整體有輕微裂痕2樹脂薄膜壓紋加工處整體有大的斷裂1樹脂薄膜整體明顯斷裂在上述評(píng)定中，5和4使用上沒有問題。用10枚試驗(yàn)片進(jìn)行上述試驗(yàn)。
以下通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更詳細(xì)說明。
實(shí)例1將聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂與表1所示含量的表1所示的顏料進(jìn)行混合，通過擠出機(jī)制成膜厚度0.10毫米的未拉伸薄膜。此樹脂薄膜進(jìn)行制膜時(shí)，將樹脂薄膜加熱熔融，在表面平均粗糙度Ra＝11微米的帶有凸凹磨砂面的鑄輥上通過T型模將加熱熔融的樹脂擠出，在樹脂薄膜的單面上進(jìn)行壓紋加工。作為比較例，用擠出機(jī)將結(jié)晶速度快的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂與上述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂同樣進(jìn)行制膜，在單面上壓紋加工，制成0.10毫米膜厚度的未拉伸薄膜，不含顏料，用肉眼觀察評(píng)定這樣得到的壓紋加工后的樹脂薄膜的壓紋加工性的優(yōu)劣。評(píng)定結(jié)果示于表1。
實(shí)例2將與實(shí)例1進(jìn)行同樣的壓紋加工的樹脂薄膜按下述程序?qū)訅涸诮饘侔迳稀?br> 把厚度0.50毫米，鍍0.002毫米厚度鋅層的低碳鋁鎮(zhèn)靜冷軋鋼板加熱到280℃，把未經(jīng)壓紋加工的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂薄膜的表面貼合于該鋼板的單面上，用一對(duì)壓輥將兩者夾緊壓實(shí)后，立即浸入水中冷卻。這樣，得到包覆有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂薄膜的鍍鋅鋼板。另外，將與上述相同的鍍鋅鋼板加熱到240℃，把未經(jīng)壓紋加工的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂薄膜的一面與鋼板的一面進(jìn)行貼合，用一組壓輥將二者夾緊壓實(shí)后，立刻浸入水中急冷。這樣，得到包覆有聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂薄膜的鍍鋅鋼板。
將上述得到的兩種包覆有薄膜的鍍鋅鋼板按JIS K5400規(guī)定的條件，用Dupon沖擊試驗(yàn)機(jī)評(píng)定樹脂薄膜加工性，評(píng)定結(jié)果見表1。
另外，從兩種包覆有樹脂薄膜的鍍鋅鋼板上切下60毫米×60毫米大小的試驗(yàn)片，放入溫度保持在38±2℃的離子交換水中浸漬1個(gè)月，然后于室溫下于燥，用Dupon沖擊試驗(yàn)機(jī)，按JIS K5400中的條件進(jìn)行樹脂薄膜耐水劣化性評(píng)定，評(píng)定結(jié)果見表1。
實(shí)例3將與實(shí)例1進(jìn)行相同的壓紋加工后的樹脂薄膜，按下述程序?qū)雍显谀举|(zhì)板上。
在厚度6毫米的膠合板上涂布聚氨酯系列膠粘劑，涂布量為50克/米2，將上述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂薄膜在加熱溫度180℃，粘合壓力＝15kgf/cm2，壓合時(shí)間20秒的條件下加熱壓合，得到包覆有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂薄膜的膠合板。另外在與上述相同膠合板上涂布聚氨酯系列膠粘劑，涂布量為50克/米2，將上述聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂薄膜在加熱溫度160℃，粘合壓力15kgf/cm2，壓合時(shí)間20秒下加熱壓合，得到包覆有聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂薄膜的膠合板。
表1

注)PET*聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯PBT*聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯實(shí)例4將與實(shí)例1進(jìn)行相同壓紋加工后的樹脂薄膜，按下述方法層合在無機(jī)板材(board)上。
在厚度為8毫米的石膏板上涂布聚氨酯系列膠粘劑，涂布量為80克/米2，將上述聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂薄膜在加熱溫度180℃，粘合壓力15kgf/厘米2，壓合時(shí)間25秒下加熱壓合，制得包覆有聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂薄膜的石膏板。在與前述同樣的石膏板上，涂布聚氨酯系列膠粘劑，涂布量為80克/米2，將上述聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂薄膜在加熱溫度160℃，粘合壓力15kgf/厘米2，壓合時(shí)間25秒下加熱壓合，得到包覆有聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂薄膜的石膏板。
評(píng)定結(jié)果如表1所示。可以看出，含有顏料的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯樹脂薄膜和結(jié)晶速度快的聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯樹脂薄膜有同樣的壓紋加工性、加工性和耐水劣化性。
產(chǎn)業(yè)上可利用性本發(fā)明的含有結(jié)晶促進(jìn)劑的聚酯樹脂薄膜與聚氯乙烯樹脂薄膜有同樣的壓紋加工性能。另外，層壓了該聚酯樹脂薄膜后的裝飾板色調(diào)美麗、花紋圖案明快，而且樹脂薄膜成型加工性和耐水劣化性能優(yōu)異，適合于要求耐水性好的單元式浴室建筑材料等建材中使用。
權(quán)利要求
1.一種裝飾板層壓用樹脂薄膜，該薄膜是在含有0.5—60重量％的結(jié)晶促進(jìn)劑的聚酯樹脂薄膜的至少一個(gè)面上進(jìn)行壓紋加工而制成，所述結(jié)晶促進(jìn)劑的粒徑為0.01—5微米。
2.權(quán)利要求1記述的裝飾板層壓用樹脂薄膜，其中前述結(jié)晶促進(jìn)劑是顏料。
3.權(quán)利要求2的裝飾板層壓用樹脂薄膜，其中前述顏料是選自碳系列顏料、鈦系列顏料、偶氮化合物系列顏料和花青系列顏料的一種或多種。
4.權(quán)利要求1—3中任一項(xiàng)記載的裝飾板層壓用樹脂薄膜，其中前述聚酯樹脂薄膜為聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜。
5.權(quán)利要求1—4中任一項(xiàng)記載的裝飾板層壓用樹脂薄膜層壓于金屬板上形成的裝飾金屬板。
6.權(quán)利要求1—4中任一項(xiàng)記載的裝飾板層壓用樹脂薄膜層壓在木質(zhì)板上形成的裝飾板。
7.權(quán)利要求1—4中任一項(xiàng)記載的裝飾板層壓用樹脂薄膜層壓在無機(jī)板材上形成的裝飾板。
全文摘要
本發(fā)明提供與傳統(tǒng)聚氯乙烯樹脂相比具有同樣或更好的壓紋加工性、成型加工性、耐水性和花紋圖案藝術(shù)性的裝飾板層壓樹脂薄膜和使用該樹脂薄膜層合的裝飾板。所述聚酯樹脂中含有0.5～60重量%的0.01～5微米粒徑的結(jié)晶促進(jìn)劑,用其制成的未拉伸薄膜,可在其至少一個(gè)面上進(jìn)行壓紋加工成為裝飾板層壓樹脂薄膜,然后與金屬板、木質(zhì)板或其它板材層壓為裝飾板。
文檔編號(hào)B44C1/24GK1329540SQ99813988
公開日2002年1月2日 申請(qǐng)日期1999年12月1日 優(yōu)先權(quán)日1998年12月1日
發(fā)明者巖下寬之, 田熊幸治, 杉本義之 申請(qǐng)人:東洋鋼鈑株式會(huì)社