裝飾性層合片材、包括裝飾性層合片材的結(jié)構(gòu),和其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種裝飾性層合片材，包括該裝飾性層合片材的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 需要可用于擠出法、真空-壓力模塑法、模具一體注塑法等的鉻鍍層替換膜以略 過有害的鉻鍍層處理。此外，如果鉻鍍層替換膜可用于汽車帶線模塑的擠出，那么可通過減 少所使用的不銹鋼的量使部件較輕，并且金屬/樹脂混合廢物的問題也不會(huì)發(fā)生。油漆替 換膜有效改善工作環(huán)境，因?yàn)椴淮嬖趽]發(fā)性有機(jī)化合物（V0C)或任何噴霧。
[0003] 聚烯烴較輕、廉價(jià)并且無害，并且因此最有希望用作汽車部件的樹脂。然而，聚 烯烴基樹脂，特別是聚丙烯基樹脂難以施加至油漆、金屬、膜等，并且因此被稱為難粘材料 (hardlyadhesivematerial)〇
[0004] 真空-壓力模塑法和模具一體注塑法越來越常用作用于裝飾性膜或其片材的施 加方法。需要使用這些模塑方法以便完全覆蓋深繪三維物體，因?yàn)檫@種類型的三維物體不 能通過常規(guī)手工用裝飾性膜或片材覆蓋。
[0005] 專利公布號(hào)3851523B描述了一種"具有依次為透明熱塑性樹脂膜、金屬層、粘合 劑層和熱塑性樹脂膜的用于三維模塑的金屬光澤片材，其中所述透明熱塑性樹脂膜由在主 鏈中具有環(huán)己烷環(huán)和苯環(huán)的聚酯基聚合物化合物或由在主鏈中具有萘環(huán)和苯環(huán)的聚酯基 聚合物化合物構(gòu)造"。
[0006] 日本未經(jīng)審查的專利申請(qǐng)公布號(hào)2006-341388A描述了一種這樣的方法，即"一種 用于熱成形層合片材的模塑方法，所述層合片材模塑具有以下組成的熱成形層合片材：1) 熱塑性樹脂膜層，2)裝飾性層，其具有有金屬光澤的包含薄金屬條和粘結(jié)樹脂的金屬氣相 沉積層或高亮油墨層，和3)模塑溫度為〇\-20)1：至（T 2+35)°C的支持基板樹脂層。在這 里，是熱塑性樹脂膜層的軟化溫度或支持基板樹脂層的軟化溫度，以較高者為準(zhǔn)，T 2是熱 塑性樹脂膜層的軟化溫度或支持基板樹脂層的軟化溫度，以較低者為準(zhǔn)"。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 通常理想的是改善裝飾性膜或片材諸如油漆替換膜、鉻鍍層替換膜等的耐刮擦 性。尤其是，鉻鍍層和不銹鋼具有高耐刮擦性并且因此用于在頻繁機(jī)械接觸場(chǎng)合下應(yīng)用的 部件諸如汽車門把手等。因此，需要鉻鍍層替換膜具有高耐刮擦性。
[0008] 本發(fā)明提供一種具有優(yōu)異的耐刮擦性的裝飾性層合片材，其能夠通過擠出法、真 空-壓力模塑法、模具一體注塑法等粘合至作為難粘材料的聚烯烴基樹脂基板。此外，本發(fā) 明提供一種包括此類裝飾性層合片材的結(jié)構(gòu)及其制造方法。
[0009] 在本發(fā)明的一方面，提供一種裝飾性層合片材，其包括依次為表面層、設(shè)計(jì)層和粘 合劑層，該粘合劑層包含具有85質(zhì)量％或更多的丙烯單元的聚合物。
[0010] 在本發(fā)明的另一方面，提供一種結(jié)構(gòu)，其包括基板和根據(jù)本發(fā)明的已施加至該基 板的表面的裝飾性層合片材。
[0011] 在本發(fā)明的另外方面，提供一種制造結(jié)構(gòu)的方法，其中該方法包括以下步驟：制備 裝飾性層合片材，通過真空-壓力模塑將裝飾性層合片材施加至基板，并且形成將裝飾性 層合片材和基板整合的結(jié)構(gòu)。
[0012] 在本發(fā)明的另一方面，提供一種制造結(jié)構(gòu)的方法，其中該方法包括以下步驟：制備 裝飾性層合片材，在裝飾性層合片材上將熱塑性材料擠出或注塑在模具中，并且形成將裝 飾性層合片材和熱塑性材料整合的結(jié)構(gòu)。
[0013] 根據(jù)本發(fā)明，可獲得具有高耐刮擦性并且能夠粘合至作為難粘材料的聚烯烴基樹 脂基板的裝飾性層合片材，因?yàn)檠b飾性層合片材的總體耐刮擦性由包含具有85質(zhì)量％或 更多的丙烯單元的聚合物的粘合劑層增強(qiáng)。
[0014] 需注意，以上描述不應(yīng)視為本發(fā)明的全部實(shí)施例或與本發(fā)明相關(guān)的優(yōu)點(diǎn)的完整公 開內(nèi)容。
【附圖說明】
[0015] 圖1A是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的裝飾性層合片材的剖視圖。
[0016] 圖1B是根據(jù)本公開的另一個(gè)實(shí)施例的裝飾性層合片材的剖視圖。
[0017] 圖2是根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)的示意性剖視圖。
[0018] 圖3A至3E是示意性地描述使用真空熱壓粘結(jié)設(shè)備用于將裝飾性層合片材施加至 基板的方法的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 以下給出用于說明本發(fā)明的代表性實(shí)施例的目的的詳細(xì)解釋，但這些實(shí)施例不應(yīng) 理解為限制本發(fā)明。
[0020] 根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的裝飾性層合片材包括以次序的表面層、設(shè)計(jì)層和包含 具有85質(zhì)量％或更多的丙烯單元的聚合物的粘合劑層。
[0021] 圖1A示出了根據(jù)本公開的一個(gè)實(shí)施例的裝飾性層合片材10的剖視圖。裝飾性層 合片材10包括表面層11、設(shè)計(jì)層12和粘合劑層13。裝飾性層合片材10還可包括另外的 層，諸如本征層、接合層等作為任選的元件。例如，圖1B中所示的本公開的另一個(gè)實(shí)施例的 裝飾性層合片材10在設(shè)計(jì)層12和粘合劑層13之間具有接合層14,其接合這些層。在表面 層和粘合劑層位于裝飾性層合片材的最外層的情況下，裝飾性層合片材的層的數(shù)量、類型 和位置不限于上文。在若干實(shí)施例中，裝飾性層合片材由表面層、設(shè)計(jì)層和粘合劑層制成， 或由表面層、設(shè)計(jì)層、接合設(shè)計(jì)層和粘合劑層的接合層和粘合劑層制成。
[0022] 多種樹脂，例如丙烯酸類樹脂諸如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA);氟樹脂諸如聚氨 酯、乙烯/四氟乙烯共聚物（ETFE)、聚偏二氟乙烯（PVDF)、甲基丙烯酸甲酯/偏二氟乙烯 共聚物（PMMA/PVDF)等；聚烯烴諸如聚氯乙烯（PVC)、聚碳酸酯（PC)、聚乙烯（PE)、聚丙烯 (PP)等；聚酯諸如聚對(duì)苯二甲酸乙二酯（PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯等；乙烯/丙烯酸共聚 物（EAA)和其離聚物；以及共聚物諸如乙烯/丙烯酸乙酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚 物等，可用作表面層。由于優(yōu)異的耐候性，丙烯酸類樹脂、聚氨酯、氟樹脂和聚氯乙烯是優(yōu)選 的，并且由于優(yōu)異的耐刮擦性和當(dāng)作為廢物焚化或填埋時(shí)最小的環(huán)境影響，丙烯酸類樹脂 和聚氨酯是更優(yōu)選的。
[0023] 通過將樹脂組合物涂布在包括在裝飾性層合片材中的設(shè)計(jì)層之上，和涂布在作為 任選的構(gòu)造元件的本征層、接合層等之上，可形成表面層。另選地，可通過將樹脂組合物涂 布在不同的內(nèi)襯之上形成表面層膜，并且該膜可通過接合層層合在設(shè)計(jì)層、本征層等之上。 在設(shè)計(jì)層、本征層等對(duì)形成在內(nèi)襯上的表面層膜具有粘合性的情況下，可將表面層膜直接 層合至這些層而在其間沒有接合層。例如，通過使用刮涂、棒涂、刀涂（blade coating)、醫(yī) 用刮刀涂布（doctor coating)、鑄涂等以及必要時(shí)熱固化將樹脂材料諸如反應(yīng)性聚氨醋組 合物等涂布在內(nèi)襯等之上，可形成表面層膜。
[0024] 反應(yīng)性聚氨酯組合物大體包括多元醇和交聯(lián)劑。例如，聚酯多元醇，諸如丙烯酸類 多元醇、聚（己內(nèi)酯）二醇等；聚碳酸酯多元醇諸如環(huán)己烷二甲醇碳酸酯、1，6_己二醇碳酸 酯等；聚醚多元醇諸如聚乙二醇、聚丙二醇等，可用作多元醇。多異氰酸酯，諸如六亞甲基二 異氰酸酯、異佛樂酮二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯、亞甲基二（4-異氰酸苯酯）、4,4'-亞甲 基二環(huán)己基二異氰酸酯（也稱為氫化的MDI、H12MDI等）、滴定管（burettes)、異氰尿酸酯 樹脂或其加成物等，可用作交聯(lián)劑。反應(yīng)性聚氨酯組合物可為水性的或溶劑型的。當(dāng)反應(yīng) 性聚氨酯組合物為水性的時(shí)，可使用聚碳化二亞胺、氮丙啶、囉唑啉等進(jìn)行進(jìn)一步交聯(lián)。如 果反應(yīng)性聚氨酯組合物是水性的，那么特別優(yōu)選的組合是聚碳酸酯基和聚碳化二亞胺、4， 4'-亞甲基二環(huán)己基二異氰酸酯和/或氮丙啶；并且如果反應(yīng)性聚氨酯組合物是溶劑型 的，那么特別優(yōu)選的組合是聚酯基和/或二醇基和異佛樂酮二異氰酸酯、異佛樂酮二異氰 酸酯（異氰尿酸酯）的三聚物和/或4,4'-亞甲基二環(huán)己基二異氰酸酯。
[0025] 可使用通過擠出、拉伸等事先形成為膜的表面層。這種類型的膜可通過接合層層 合至述設(shè)計(jì)層、本征層等之上。另選地，當(dāng)設(shè)計(jì)層、本征層等對(duì)這種類型的膜具有粘合性時(shí)， 可將該膜直接層合至這些層而在其間沒有接合層。通過使用高度平坦的膜，可得到外觀具 有較高表面平整度的結(jié)構(gòu)。此外，可通過與其它層的多層擠出形成表面層。聚甲基丙烯酸 甲酯（PMMA)樹脂、聚丙烯酸丁基樹脂、乙烯/丙烯酸共聚物樹脂、乙烯-醋酸乙烯/丙烯酸 共聚物樹脂等可用作丙烯酸膜。丙烯酸膜具有優(yōu)異的透明度、耐熱和光，并且在戶外使用時(shí) 不容易引起變色或光澤變化。另外，丙烯酸膜的特征還在于在不使用增塑劑的情況下的優(yōu) 異耐污染性和由于優(yōu)異的模制性能而能夠通過深拉進(jìn)行處理。特別優(yōu)選的是使PMMA成為 主要組分。
[0026] 表面層的厚度可變化，但一般來講為約1 ym或更大、約5 ym或更大，或約10 ym 或更大，和約100 um或更小、約80 ym或更小，或約50 ym或更小。當(dāng)將裝飾性層合片材施 加至具有復(fù)雜形狀的基板時(shí)，根據(jù)形狀跟蹤性能，薄的表面層是有利的，例如約80 y m或更 小，或約50 y m或更小的厚度是優(yōu)選的。另一方面，在賦予結(jié)構(gòu)高耐光性和/或耐候性方面， 厚表面層更有利，其中例如，約5 y m或更大，或約10 y m或更大是更優(yōu)選的。根據(jù)本公開， 甚至當(dāng)表面層為約100 y m或更小較薄，并且單獨(dú)由表面層不能展現(xiàn)足夠的耐刮擦性時(shí)，由 于粘合劑層的組成，高耐刮擦性可在裝飾性層合片材中總體實(shí)現(xiàn)，并且因此，可將裝飾性層 合片材制為薄的。
[0027] 根據(jù)需要，表面層可包括苯并三唑、紫外線吸收劑諸如Tinuvin 1130(由巴斯夫 公司（BASF)制造）等和受阻胺光穩(wěn)定劑（HA