專利名稱：高分子片材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種高分子片材(sheet)及其制造制造方法。
背景技術(shù)：
習(xí)用高分子片材的制造方法是將粒狀、片狀或是粉狀且為固態(tài)高分子的聚合物(例如熱塑性聚氨酯(TPU)、聚丙烯、聚乙烯以及聚氯乙烯等)與添加劑以高溫混煉、熔融之后，經(jīng)采壓出、共壓或是吹膜方式成型。
然而，在傳統(tǒng)的制造方法中，由于要使用固體的高分子聚合物，必須調(diào)整操作變量以解決固體粒子的熔融、流變、溫度等問題。傳統(tǒng)的制程設(shè)備有相當(dāng)大的原料最小需求量，且制造不同片材時(shí)必須將整個(gè)繁復(fù)的系統(tǒng)設(shè)備清潔干凈，才能進(jìn)行下一批次的制造，因此非常耗料、耗時(shí)、耗成本。以傳統(tǒng)方法制造片材時(shí)，由于目前常用固體高分子樹脂如TPU硬度介于85~98(蕭氏硬度，Shore Hardness，A)，其100％模數(shù)(Modulus)介于60~130kg/cm2(測(cè)試方法ASTM D-412)，所得到的片材硬度高，難以得到柔軟的觸感，而以現(xiàn)有制程及材料所得到的片材的表面紋路以及色水變化少。一般而言，現(xiàn)有制造方法使用固體粒子，在制造過程中需添加滑劑或可塑劑，但是在制得片材之后，滑劑或可塑劑會(huì)慢慢從片材的表面析出，使片材表面失去光澤。
發(fā)明專利內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種高分子片材制造方法，可克服或是至少改善習(xí)知技術(shù)的問題，并且可得到色彩紋路多變且具有良好柔軟度的片材。
為了達(dá)成上述及其它的目的，本發(fā)明提供一種高分子片材的制造方法，其主要步驟如下。首先，于一離型紙上涂布一第一聚氨酯樹脂組成物而形成一主層，該第一聚氨酯樹脂組成物是利用固形份高50％的聚氨酯樹脂配制而成且在常溫下為液態(tài)。下一步，將離型紙撕去，使該離型紙與該主層分離便可得到一高分子片材。
為了讓該高分子片材具有鮮艷多樣的色彩，可在涂布該第一聚氨酯樹脂組成物之前先在該離形紙上涂布一層第二聚氨酯樹脂組成物，并且加以烘干以形成一輔助層，然后將該第一聚氨酯樹脂組成物涂布于該輔助層上。該第二聚氨酯樹脂組成物是利用固形份低于50％的聚氨酯樹脂配制而成，因此該輔助層的厚度一般小于該主層厚度。輔助層可具有與該主層不同的顏色，使得該片材呈現(xiàn)鮮艷的顏色。此外，可使用具有紋路的離型紙，借由貼合加工使得該片材表面具有特殊紋路。
本發(fā)明的特征在于利用常溫下為液態(tài)的高固形份聚氨酯樹脂組成物(即前述的第一聚氨酯樹脂組成物)形成具有足夠厚度的高分子片材。由于制造過程不需要使用固態(tài)高分子樹脂，因此不需要控制復(fù)雜的變數(shù)以解決固體粒子的熔融、流變、溫度等問題。而且，可以以簡單的攪拌混合器以及涂料涂布機(jī)器取代習(xí)用技術(shù)的龐大繁復(fù)的機(jī)器，因此可根據(jù)需要進(jìn)行大量或是小量的生產(chǎn)，并且在制造不同批次的片材時(shí)，僅需清潔混合器以及涂布機(jī)器，可大幅降低制造原料、時(shí)間以及成本。由于本發(fā)明使用聚氨酯樹脂組成物涂料形成該片材，使得該片材具有柔軟性，且因?yàn)橹圃爝^程中不需添加滑劑，因此可長期保持良好的光澤。


圖1a-圖1c以剖視標(biāo)本發(fā)明一具體實(shí)施例的高分子片材的制造方法。
圖號(hào)說明110離型紙 120輔助層130主層 140片材
具體實(shí)施例方式
為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯，下文特舉本發(fā)明較佳實(shí)施例，并配合所附圖標(biāo)，作詳細(xì)說明如下。
以下將配合圖1a-圖1c說明本發(fā)明的高分子片材制造方法。首先，參照?qǐng)D1a，于離型紙110上涂布一層聚氨酯樹脂組成物，烘干后便形成一輔助層120。然后，參照?qǐng)D1b，于該輔助層120上涂布一層具有高固形份(Solid Content)的聚氨酯樹脂組成物，烘干硬化之后形成一主層130。最后，參照?qǐng)D1c，將離型紙110撕去，便得到一高分子片材140，其厚度介于0.01~3mm之間。
本發(fā)明特征之一在于利用液態(tài)的高固形份聚氨酯樹脂組成物形成具有相當(dāng)厚度的主層130(主層130的厚度可達(dá)3mm)，借此提供厚實(shí)且具有彈性質(zhì)感的片材140。適合用于形成該主層130的聚氨酯樹脂組成物可利用固形份高于50％的聚氨酯樹脂配制而成，較佳的是利用固形份80~100％的聚氨酯樹脂配制而成，更佳的是利用固形份至少99％的聚氨酯樹脂配制而成含有重量百分比50％以上的固形份(Solid Content)，較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。更具體地說，具有高固形份的聚氨酯樹脂組成物含有相對(duì)而言較少的有機(jī)溶劑，因此在形成主層130時(shí)，不會(huì)揮發(fā)出大量的有機(jī)溶劑。而且具有高固形份的聚氨酯樹脂組成物在干燥之后的厚度與涂布時(shí)相差較少，能輕易形成厚度較厚的主層130，達(dá)到良好的厚實(shí)感以及耐曲度。此外為了多種目的，可在具有高固形份的聚氨酯樹脂組成物中添加一種或是數(shù)種添加劑，例如填充劑、加工助劑、交聯(lián)劑以及著色劑。較佳地，該填充劑的添加量少于該聚氨酯樹脂添加量的50％；該加工助劑的添加量少于該聚氨酯樹脂添加量的20％；該交聯(lián)劑的添加量少于該聚氨酯樹脂添加量的20％；該著色劑的添加量少于該聚氨酯樹脂添加量的15％。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例，較佳的是以約110℃~170℃的溫度烘干具有高固形份的聚氨酯樹脂組成物以形成主層130。此外，亦可在具有高固形份的聚氨酯樹脂組成物中加入發(fā)泡劑，借此可形成具有多孔質(zhì)的主層130。
本發(fā)明的另一特征在于利用一液態(tài)的低固形份的聚氨酯樹脂組成物于該主層130的表面形成一輔助層120。該低固形份的聚氨酯樹脂組成物可利用固形份低于50％的聚氨酯樹脂配制而成，較佳的是利用固形份介于10％~30％之間的聚氨酯樹脂配制而成。由于該輔助層120是利用低固形份的聚氨酯樹脂組成物形成，因此其厚度一般小于該主層130的厚度。輔助層120可具有與該主層130不同的顏色，使得該片材呈現(xiàn)鮮艷的顏色。該輔助層120可依需求設(shè)計(jì)為具相同或不同顏色的多層膜。此外，可使用具有紋路的離型紙110，借由貼合加工，當(dāng)撕去該離型紙110時(shí)，該片材140表面即具有特殊紋路。
本發(fā)明的特征在于利用液態(tài)的高固形份聚氨酯樹脂組成物形成具有足夠厚度的高分子片材140。由于制造過程不需要使用固態(tài)高分子，因此不需要控制復(fù)雜的變量以解決固體粒子的熔融、流變、溫度等問題。而且，可以以簡單的攪拌混合器以及涂料涂布機(jī)器取代習(xí)用技術(shù)的龐大繁復(fù)的機(jī)器，因此可進(jìn)行小量的生產(chǎn)，并且在制造不同批次的片材140時(shí)，僅需清潔混合器以及涂布機(jī)器，可大幅降低制造原料、時(shí)間以及成本。由于本發(fā)明使用液態(tài)聚氨酯樹脂組成物涂料形成該片材，使得該片材具有柔軟性，且因?yàn)橹圃爝^程中不需添加滑劑，因此可長期保持良好的光澤。本發(fā)明的高分子片材可用以制作識(shí)別標(biāo)志(Logo)或用于一般皮料的面層貼合。
下述的實(shí)施例是用以更詳細(xì)說明本發(fā)明，而并非用以限定本發(fā)明。
實(shí)施例1將100PHR的固形份99％的聚氨酯樹脂、20PHR的填充劑、3PHR的改質(zhì)劑、5PHR的交聯(lián)劑、3PHR的著色劑混合形成一高固形份聚氨酯樹脂組成物涂料，其中PHR(parts per hundred parts of resin by mass)是指每100質(zhì)量單位的聚氨酯樹脂應(yīng)添加多少質(zhì)量單位的該原料。
于一表面具有紋路的離型紙上涂布該高固形份聚氨酯樹脂涂料之后，利用烘箱以165℃將該高固形份聚氨酯樹脂涂料烘干。最后，將離型紙從該片材撕去，便得到具有厚實(shí)感、柔軟且具有紋路的片材(厚度0.5mm)。
實(shí)施例2將100PHR的固形份99％的聚氨酯樹脂、20PHR的填充劑、3PHR的改質(zhì)劑、5PHR的交聯(lián)劑、3PHR的著色劑混合形成一高固形份聚氨酯樹脂組成物涂料，其中單位「PHR(parts per hundred parts of resinby mass)」是指每100質(zhì)量單位的聚氨酯樹脂應(yīng)添加多少質(zhì)量單位的該原料。
于一離型紙上先涂布一層利用固形份20％的聚氨酯樹脂配制而成的低固形份聚氨酯樹脂組成物涂料。然后利用烘箱以120℃將該低固形份聚氨酯樹脂涂料烘干形成一輔助層。然后于該輔助層上涂布該高固形份聚氨酯樹脂涂料之后，利用烘箱以165℃將該高固形份聚氨酯樹脂涂料烘干。最后，將離型紙從該片材撕去，便得到具有鮮艷色彩、厚實(shí)感、且柔軟的片材(厚度0.5mm)。
比較實(shí)施例1將聚氨酯(TPU)固體粒樹脂，以壓出成型制得厚度0.5mm的高分子片材。
比較實(shí)施例1制得的片材軟硬度約為1.9，而實(shí)施例1與實(shí)施例2制得的片材軟硬度皆約為4.8。軟度測(cè)試是使用英國RWD BRAMLEY公司所制造BLC ST300型皮革軟度測(cè)量儀，由于使用此儀器測(cè)試數(shù)據(jù)值愈大，代表愈軟，因此根據(jù)本發(fā)明制得的片材遠(yuǎn)較習(xí)用者柔軟。
雖然本發(fā)明已參照發(fā)明較佳實(shí)施例的細(xì)節(jié)而揭示于本發(fā)明申請(qǐng)書中，可以理解的是該揭示是以例示而非限定的方式，任何熟習(xí)此技藝者，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，所作的修改系被預(yù)示。因此本發(fā)明.的保護(hù)范圍當(dāng)視權(quán)利要求所界定的為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種高分子片材的制造方法，包含以下步驟將一固形份高于50％的聚氨酯樹脂與添加劑混合以形成一在常溫下為液態(tài)的第一聚氨酯樹脂組成物；于一離型紙上涂布該第一聚氨酯樹脂組成物；烘干該第一聚氨酯樹脂組成物以形成一主層；以及將該離型紙撕去，使該離型紙與該主層分離以得到一高分子片材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于該添加劑包含一填充劑，其添加量少于該聚氨酯樹脂添加量的50％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于該添加劑包含一加工助劑，其添加量少于該聚氨酯樹脂添加量的20％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于該添加劑包含一交聯(lián)劑，其添加量少于該聚氨酯樹脂添加量的20％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于該添加劑包含一著色劑，其添加量少于該聚氨酯樹脂添加量的15％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于烘干步驟是在110~170℃下進(jìn)行。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于該添加劑可包含一發(fā)泡劑，借此可形成具有多孔質(zhì)的主層。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于離型紙表面可具有紋路，借此可得到表面具有紋路的高分子片材。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高分子片材的制造方法，其特征在于可在離形紙上涂布一層厚度小于主層且由固形份低于50％的聚氨酯樹脂配制而成的液態(tài)第二聚氨酯樹脂組成物，并且加以烘干以形成一輔助層，然后再將該第一聚氨酯樹脂組成物涂布于該輔助層上。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高分子片材的制造方法，其特征在于該輔助層可添加著色劑使其具有與該主層不同的顏色，使得高分子片材具有不同顏色的多層膜效果。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的高分子片材的制造方法，其特征在于離型紙表面可具有紋路，借此可得到表面具有紋路的高分子片材。
12.一種高分子片材，其包含一主層，其是由常溫下為液態(tài)的第一聚氨酯樹脂組成物形成，該第一聚氨酯樹脂組成物是將一固形份高于50％的聚氨酯樹脂與添加劑混合而形成。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的高分子片材，其特征在于另包含一輔助層設(shè)于該主層上，其中該輔助層由一厚度小于主層且固形份低于50％的聚氨酯樹脂配制的第二聚氨酯樹脂組成物形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高分子片材，其特征在于該輔助層可添加著色劑使其具有與該主層不同的顏色，使得高分子片材具有不同顏色的多層膜效果。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的高分子片材，其特征在于可使用具有紋路的離型紙，藉由貼合加工，當(dāng)撕去該離型紙，高分子片材表面即具有紋路。
全文摘要
一種高分子片材的制造方法，其主要步驟是將一固形份高于50％的聚氨酯樹脂與添加劑混合以形成一在常溫下為液態(tài)的第一聚氨酯樹脂組成物；于一離型紙上涂布該第一聚氨酯樹脂組成物，并加以烘干；然后將離型紙撕去得到一高分子片材。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是制造過程不需要使用固態(tài)高分子樹脂，不需要控制復(fù)雜的變量以解決固體粒子的熔融、流變、溫度等問題。而且可以以簡單的攪拌混合器以及涂料涂布機(jī)器取代習(xí)用技術(shù)龐大繁復(fù)的機(jī)器，可根據(jù)需要進(jìn)行大量或是小量的生產(chǎn)，并且在制造不同批次的片材時(shí)，僅需清潔混合器以及涂布機(jī)器，可大幅降低制造原料、時(shí)間以及成本。由于本發(fā)明形成的片材具有柔軟性，且因?yàn)橹圃爝^程中不需添加滑劑，因此可長期保持良好的光澤。
文檔編號(hào)C08J5/18GK1760271SQ20041008077
公開日2006年4月19日 申請(qǐng)日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者王敬堂, 蔡武藏, 王龍傳, 馮崇智, 吳俊偉 申請(qǐng)人:三芳化學(xué)工業(yè)股份有限公司