復合體的制作方法
【專利摘要】多層復合體，所述復合體具有形成表面的紫外固化的頂層（1），所述頂層（1）具有1-20μm的層厚度，其具有如下性質(zhì)：a）根據(jù)prEN?16094（發(fā)布日期2010-05-15：“-Prüfverfahren?zur?Bestimmung?der”）根據(jù)耐微劃測試測得的至多30%，優(yōu)選至多20%的失光性，b）根據(jù)DIN?EN12720（發(fā)布日期2009年7月：“-Bewertung?dervongegen?kalte?Flüssigkeiten”）在耐化學品性測試中通過使用丙酮作為測試液體在1小時的作用時間下測得的≥3的數(shù)字評估值，c）根據(jù)ISO2813（發(fā)布日期1999-06-01：“Beschichtungsstoffe-Bestimmung?des?Reflektometerwertes?von?Beschichtungen?unter20°,60°und85°”）在20°的觀察角下測得的至少80，優(yōu)選至少85GLE的光澤度，和d）根據(jù)ISO13803（發(fā)布日期2004-09-01“Beschichtungsstoffe-Bestimmung?des?Glanzschleiers?von?Beschichtungen?bei20°”)測得的至多20，優(yōu)選至多15的霧度。
【專利說明】復合體
[0001]本發(fā)明涉及制備多層復合體的方法，所述多層復合體具有改進的光學和物理化學表面性質(zhì)，以及通過所述方法獲得的多層復合體及其特別是作為家具膜和用于家具的用途。本發(fā)明還涉及用于這種復合體的彎曲裝置以及用于彎曲裝置的成形靴(Fromschuh)。
[0002]對高光澤家具表面的要求是廣泛且多樣的:除了光學性質(zhì)之外，起重要作用的特別是耐劃性和耐磨性以及對一定化學試品的抵抗性。也越來越多地出現(xiàn)生態(tài)學要求:在大面積上涂布涂料，因此造成環(huán)境相關的主題，例如涂料的溶劑散發(fā)、過度噴涂等?；谶@些認識，數(shù)年之前就已經(jīng)轉變成通過在載體(例如MDF (=中密度纖維)板)上層壓著色耐劃高光澤膜來代替涂布家具正面。對此，另一個原因在于與涂布相關的成本，使用膜技術可以實現(xiàn)更為廉價的成本。在膜領域中存在由不同聚合物組成的不同層構造，所述聚合物大部分使用涂料進行耐劃涂布。部分地，其通過共擠出方法制得，其中以薄層的形式由耐劃聚合物(通常為聚甲基丙烯酸甲酯)擠出層。基于涂料的膜通常顯示出耐劃性以及耐化學品性方面的良好性能，而共擠出的多層復合體通過由方法造成的出色的光學表面性質(zhì)(例如光澤度、濁度和均勻性)而顯示出優(yōu)勢。
[0003]此外，玻璃作為材料也能實現(xiàn)良好情況。使用優(yōu)選的顏料在玻璃背面進行印刷然后進一步加工。經(jīng)印刷的玻璃板極大程度地結合了共擠出膜的光學性質(zhì)以及在家具領域中的表面上提供的物理性質(zhì)。特別地，玻璃表面顯示出在根據(jù)prEN16094 (發(fā)布日期2009-11-1)測得的耐微劃性以及根據(jù)DIN EN12720 (發(fā)布日期2009年7月)測得的耐化學品性方面的出色性質(zhì)。然而已知，玻璃板具有高的單位面積重量并且極難以加工。
[0004]WO 00/63015 Al描述了復合層膜或復合層板用于涂布模制件的用途，其中膜由基材和可輻射固化的頂層組成。輻射固化在膜的深拉之后進行。頂層是透明的?？梢砸胫虚g層。在頂層和著色中間層之間還可以存在由PMMA或其他熱塑性塑料形成的層。所述膜的缺點在于，其在加工步驟(熱成形)之后才固化。未固化(即可固化)涂料層對機械損傷極為敏感，因為涂料還未交聯(lián)并且因此極易劃傷，由此在膜的進一步加工中(例如在層壓中)出現(xiàn)嚴重缺點。借助滾涂將膜擠壓在MDF板上而在敏感的未固化涂料層上施加高壓力，使微小雜質(zhì)嵌入未固化的涂料層中。這對于顧客來說是不可接受的。然而如果這種類型的涂料體系被固化，將對家具領域中的應用產(chǎn)生其他缺點，因為其通常不能進一步伸長，即不能伸展。
[0005]WO 2009/024310 A2描述了一種涂料，所述涂料固化或部分固化并且至少部分地施用在基材上。其構造可以為單層和多層，并且由熱塑性塑料(特別是ABS和/或PMMA^i成。載體具有10-1500 μ m的厚度。在完全固化之后，涂料厚度為15-80 μ m。在涂料層和載體層之間還可以存在著色層或增效著色層。其中描述了，所述涂料體系在載體膜上也適用于家具領域中的應用，并且具有50-80%的斷裂伸長，因此其可以彎曲、伸展或伸展彎曲。然而由于如下原因，表面也顯示出降低的耐磨性質(zhì):通過所述涂料體系不能達到玻璃已知的耐微劃性。
[0006]WO 02/090109 Al描述了一種多層家具膜，所述多層家具膜在升高的溫度下實現(xiàn)了一定的拉伸性質(zhì)。雖然這種類型的膜構造顯示出良好的光學表面性質(zhì)，然而由于高斷裂伸長而易劃傷。所述膜主要通過熱成形方法(例如膜壓)進行加工，并且顯示出良好的彎曲性能和伸展性能。然而其具有在根據(jù)prEN16094 (發(fā)布日期200911-1)測得的耐微劃性以及根據(jù)DIN68861-1 (發(fā)布日期2001年4月)測得的耐化學品性方面的嚴重缺陷，在類別Al中分為等級5。
[0007]WO 2011/012294 Al描述了一種方法，其中以在線方式(in_Line)在擠出中用至少一個保護層涂布至少單層的基材，其中保護層以光化學的方式通過電磁輻射而固化?；膶硬恢⑶彝ㄟ^(共)擠出而制得。在施用保護層時，基材顯示出60-90°C的溫度?；目梢园≒MMA、PC和PET。
[0008]WO 2005/042248 Al描述了具有PMMA-頂層的多層復合體，在所述PMMA-頂層上印刷涂料層。涂料可以基于溶劑、紫外固化或基于水。層厚度為1-50 μ m，無需在整個表面上施用，并且可以包含著色劑或消光劑。復合體可以熱成形。這種類型的經(jīng)印刷的半成品提供了裝飾表面的可能性，其中可以在整個表面上印刷，然后可以通過激光技術或雕刻技術再次部分除去。供選擇地，可以僅部分印刷。
[0009]如下復合體無法從現(xiàn)有技術中已知，所述復合體以足夠的程度實現(xiàn)了關于光學性質(zhì)和機械性質(zhì)的所有要求同時具有低的單位面積重量和高的耐化學品性，從而可以在家具工業(yè)中(特別是極強負荷的區(qū)域中)長期使用。
[0010]因此本發(fā)明的目的是提供復合體，所述復合體充當涂料和玻璃的替代品并且具有如下性質(zhì):
[0011 ]-相對于常規(guī)復合體，耐微劃性和耐化學品性極高。
[0012]-表面具有與玻璃相似的良好光學性質(zhì)。
[0013]-復合體無鹵素。
[0014]-復合體可以根據(jù)顧客期望而隨意著色。
[0015]-復合體可成形。
[0016]-所使用的涂料體系必須無溶劑，從而滿足越來越多的生態(tài)學要求。
[0017]通過復合體實現(xiàn)所述目的，所述復合體以所述順序包括:
[0018](i )形成表面的紫外固化的頂層(I )，所述頂層(I)具有1-20 μ m的層厚度，
[0019](ii)任選的，設置在所述頂層(I)下方的上方中間層(2)，
[0020](iii)下方中間層(3-1)，所述下方中間層(3-1)包含著色劑和任選的改進抗紫外性的添加劑，
[0021](iv)基材層(3)，所述基材層(3)包含熱塑性聚合物或熱塑性聚合物的共混物、著色劑以及任選的磨料、回收物或再生物，
[0022](V)任選的任選背覆層(3-2)，
[0023](Vi)任選的增粘劑層(4)，
[0024]其特征在于，表面具有如下性質(zhì):
[0025]a)根據(jù) prEN16094 (發(fā)布日期 2010-05-15:“Lamina tbiiden-Prii fverfahrenzur Bestimmung der Mikrokrat zbes taad igkeit ”)根據(jù)耐微劃測試測得的至多30%，優(yōu)選至多20%的失光性，
[0026]b)根據(jù) DIN EN12720 (發(fā)布日期 2009 年 7 月:Mobel -BewertungderBestandlgkeit von Oberf lachen gegen kalte FlUssigkeiten”)在耐化學品性測
試中通過使用丙酮作為測試液體在I小時的作用時間下測得的> 3的數(shù)字評估值，
[0027]c)根據(jù) IS02813(發(fā)布日期 1999-06-01 ^iBeschichtungsstoffe-Bestimmung desReflektometerwertes von Beschichtungen unter 20。, 60° und85° ”)在 20° 的觀察角下測得的至少80，優(yōu)選至少85GLE的光澤度，和
[0028]d)根據(jù) IS013803 (發(fā)布日期 2004-09-01 “BeschichtungsstofTe-Bestimmung desGlanzschleiers von Beschichtungen bei20° ”)測得的至多 20,優(yōu)選至多 15 的霧度。
[0029]已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)本發(fā)明的這種多層復合體結合了光學和機械、物理和物理化學性質(zhì)，這些性質(zhì)滿足家具工業(yè)中所需的要求。
[0030]上文提出的目的還通過制備復合體的方法得以實現(xiàn)，其特征在于，在紫外透明的傳播介質(zhì)上施用形成頂層的紫外固化的無溶劑涂料，其中將紫外固化的涂料與傳播介質(zhì)擠壓在上方或下方中間層上，然后用紫外輻射照射涂料從而使其固化，其中紫外輻射透過紫外透明的傳播介質(zhì)。
[0031 ] 優(yōu)選可以這樣設置，進行紫外輻射同時施加壓力。還可以這樣設置，紫外輻射以多步進行，其中至少第一次輻射通過傳播介質(zhì)。
[0032]在一個實施方案變體中這樣設置，在紫外輻射之后在頂層上施用保護膜。
[0033]紫外透明的傳播介質(zhì)被理解為能夠透射紫外輻射的介質(zhì)，所述透射足以使得可紫外固化的涂料發(fā)生聚合。在 此，材料的選擇一方面取決于用于固化的可紫外固化涂料所需的波長，另一方面取決于所需的紫外輻射的量。在可紫外固化涂料的相應選擇中，本領域技術人員可以選擇合適的介質(zhì)。
[0034]已經(jīng)顯示，紫外透明的光學完美的傳播介質(zhì)所具有的光學性質(zhì)在固化之后幾乎相同地轉移至頂層的表面，使得傳播介質(zhì)的表面優(yōu)選具有根據(jù)權利要求所述的光學性質(zhì)(光澤度和霧度)。
[0035]根據(jù)本發(fā)明的方法以及根據(jù)本發(fā)明的復合體的優(yōu)選的實施方案和實施方案變體在下文描述。
[0036]涂布方法
[0037]已知用于施用涂層的多種方法。因此可以提及攤涂、輥涂、噴涂、浸涂、澆注、刀涂、刮涂、涂抹和滾涂。各種方法的描述參見書籍Goldschmidt-Strei tberger,“BASF_HandbuchLackiertechnik”, Vincentz出版社,2002版本?？梢杂糜谥苽浼揖吣さ姆椒閲娡?、燒注、刀涂和滾涂。通過這些方法應用涂料體系，所述涂料體系通常包含有機溶劑或水或兩者。溶劑在涂布過程之后通常在干燥室中通風排出，因此存在大的能量需求和空間需求。此外，特別是基于有機溶劑的涂料體系在裝置技術(例如防爆裝置或者用于吸收涂料的揮發(fā)性有機成分的相應過濾器系統(tǒng)的安裝)中需要高額外投資。此外，揮發(fā)性有機成分在生態(tài)學方面是有害的，因為其促進溫室效應。因此，本發(fā)明的目的是，出于生態(tài)學和經(jīng)濟學原因，至少避免基于有機溶劑的涂料的使用。其解決方案是使用無溶劑的紫外固化的涂料體系。
[0038]然而，無溶劑并且因此對環(huán)境友好的紫外固化的涂料體系顯示出高粘度，其由此一方面在工藝過程上不適用于某些所述的涂布方法，另一方面因由此造成的差的流平性質(zhì)而傾向于不期望的表面結構(波度、橘皮、鍛鱗效果)。因此將其排除在具體發(fā)明之外，是因為通過其不能實現(xiàn)玻璃狀光學表面性質(zhì)。此外更嚴重地，涂料體系通常在聚合物鏈交聯(lián)時收縮，因此產(chǎn)生不再與玻璃相當?shù)谋砻婀鈱W。鑒于表面不規(guī)則性，由上述方法造成的施用結果不令人滿意。為此也參見表 2 C6Zusammenstellung der optischen Eigenschaften
beschichteter Oberflachen im Mobelbereich 表面不規(guī)則性表示對均勻性產(chǎn)生負面影響的光學表面結構。其也被稱為術語波度、橘皮或鍛鱗效果。除了這些物理參數(shù)之外，還使用光澤度和霧度作為其他表征可能。這些參數(shù)可以通過測量方法進行表征。光學性質(zhì)的理論基礎參見書籍 Goldschmidt-Streitberger, “BASF-Handbuch Lackiertechnik”，Vincentz 出版社，2002 版本，第 363-372 頁。
[0039]視覺觀察的表征:波度、橘皮或鍛鱗效果
[0040]為了表征光學外觀(例如光澤度、霧度和波度)，研發(fā)了借助激光輻射測量表面結構的方法。所述方法在于在掃描結構化表面時確定變化的反射。根據(jù)所述測量方法，表面結構的幾何描述使得與主觀認知的關聯(lián)成為可能。
[0041]波掃描儀(BYK-GardnerGmbH 的測量儀 Wave-Scan Dllft I., Lausitzer 大街
8號，82538格雷茨里德)復制視覺觀察并且關于其尺寸分析表面結構。所述方法詳細描述于DE 103 39 227 Al，其中為了更好地理解也引用了 DE 41 27 215 Al。對于測量儀
Wave-Scan Dual?的表征，參見DE 10 2004 037 040 Al。方法條件得自DE 103 39 227
Al，因此所述文獻和另外兩篇文獻以引用的方式并入本文并且允許引用其中的實施方案。DE 103 39 227 Al中提及用于濾光的五個波長范圍Wa、Wb、Wc、Wd和We。為了考慮肉眼在不同距離下的分辨性能，將光學特性(Profile)分成這些部分。短波和長波大約對應于Wb和Wd的范圍，即短波為0.3至1.2mm的波長，長波為1.2至12mm的波長。波長范圍的匯總列于表1。
[0042]表1:用于光學表面評估的波長范圍的分類
[0043]
【權利要求】
1.復合體，所述復合體以所述順序包括: (I)形成表面的紫外固化的頂層(I )，所述頂層(I)具有1-20 μ m的層厚度， (i i )任選的，設置在所述頂層(I)下方的上方中間層(2 )， (iii)下方中間層(3-1)，所述下方中間層(3-1)包含著色劑和任選的改進抗紫外性的添加劑， (iv)基材層(3)，所述基材層(3)包含熱塑性聚合物或熱塑性聚合物的共混物、著色劑以及任選的磨料、回收物或再生物， (V )任選的背覆層(3-2 )，所述背覆層(3-2 )優(yōu)選包含熱塑性聚合物或熱塑性聚合物的共混物 (vi)任選的增粘劑層(4)， 其特征在于，所述表面具有如下性質(zhì): a)根據(jù)prEN16094 (發(fā)布日期 2010-05-15 ^iLamiliatbodell PrU fverfahren zurBestimmung der Mikrokratzbestittdigkeit”)根據(jù)耐微劃測試測得的至多30%，優(yōu)選至多20%的失光性， b)根據(jù)DIN EN12720 (發(fā)布日期 2009 年 7 月,Miibel -Bewertungder Bestandigkei t von Oberf liichen gegen kalte Fliissigkeiten”)在耐化學品性的測試中通過使用丙酮作為測試液體在I小時的作用時間下測得的> 3的數(shù)字評估值， c)根據(jù)IS02813 (發(fā)布日期 1999-06-01 ^iBeschichtungsstoffe-Bestimmung desReflektometerwertes von Beschichtungen unter 20。, 60° und85° ”)在 20° 的觀察角下測得的至少80，優(yōu)選至少85GLE的光澤度，和 d)根據(jù)IS013803 (發(fā)布日期 2004-09-01 “Beschichtungsstoffe-Bestimmung desGlanzschleiers von Beschichtungen bei20° ”)測得的至多 20,優(yōu)選至多 15 的霧度。
2.根據(jù)權利要求1所述的復合體，其特征在于，所述上方中間層(2)由聚甲基丙烯酸甲酯、抗沖改性的聚甲基丙烯酸甲酯或兩者的共混物形成。
3.根據(jù)權利要求1或權利要求2所述的復合體，其特征在于，所述基材層包含ABS或PET。
4.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的復合體，其特征在于，所述下方中間層(3-1)包含與所述基材層(3 )相同的聚合物。
5.根據(jù)權利要求1至3任一項所述的復合體，其特征在于，所述下方中間層(3-1)包含PETG，所述基材層(3)包含PET或PETG，并且所述背覆層(3_2)包含PETG。
6.根據(jù)權利要求1至5任一項所述的復合體，其特征在于，所述頂層(I)和/或所述上方中間層(2)以0.01至5重量％的量具有紫外添加劑，特別是紫外吸收劑和紫外穩(wěn)定劑。
7.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的復合體，其特征在于，所述上方中間層(2)和/或所述頂層(I)和/或所述背覆層(3-2 )包含著色劑。
8.根據(jù)權利要求1至6任一項所述的復合體，其特征在于，上方中間層(2)在復合體中所選擇的層厚度下在380nm至780nm的整個波長范圍內(nèi)具有至少80%，優(yōu)選至少85%的透射率，所述透射率在未著色樣本體上根據(jù)IS013468-2 (發(fā)布日期1999)測得。
9.根據(jù)權利要求1至8任一項所述的復合體，其特征在于，所述背覆層(3-2)包含添加齊?，所述添加劑選自消光劑、增粘劑、抗靜電劑或其混合物。
10.制備根據(jù)權利要求1至9任一項所述的復合體的方法，其特征在于，在紫外透明的傳播介質(zhì)上施用形成頂層(1)的紫外固化的無溶劑涂料，其中將紫外固化的涂料與傳播介質(zhì)擠壓在上方中間層(2)或下方中間層(3-1)上，然后用紫外輻射照射涂料從而使其固化，其中紫外輻射透過紫外透明的傳播介質(zhì)。
11.根據(jù)權利要求10所述的方法，其特征在于，進行所述紫外輻射同時施加壓力。
12.根據(jù)權利要求10或權利要求11所述的方法，其特征在于，所述紫外輻射以多步進行,其中至少第一次輻射通過傳播介質(zhì)。
13.根據(jù)權利要求10至12任一項所述的方法，其特征在于，在所述紫外輻射之后在頂層(I)上施用保護膜。
14.家具膜，所述家具膜包含根據(jù)權利要求1或9任一項所述的復合體。
15.家具，所述家具包含家具體以及根據(jù)權利要求1或9任一項所述的復合體。
16.用于復合體(15)，特別是上述類型的復合體(15)的彎曲裝置(11)，所述彎曲裝置(11)包括用于復合體(15)的輸送設備(12、13)和至少一個用于加熱復合體(15)的待彎曲區(qū)域(23)的加熱設備(16、17、18)，其特征在于成形靴(20)，所述成形靴(20)沿著輸送設備(12、13)延伸，其中所述成形靴(20)具有彎曲邊緣(21)，所述彎曲邊緣(21)相對于輸送設備(12、13)的輸送平面(E)的傾斜度沿著輸送方向而增加。
17.根據(jù)權利要求16所述的彎曲裝置，其特征在于，彎曲邊緣(21)相對于輸送平面(E)的傾斜度從約0°穩(wěn)定增加至期望的傾斜角，優(yōu)選90°。
18.根據(jù)權利要求17所述的彎曲裝置，其特征在于，設置用于成形靴(20)，優(yōu)選用于彎曲邊緣(21)的加熱設備(16、17、18)。
19.根據(jù)權利要求16至18任一項所述的彎曲裝置，其特征在于，設置溫度測量設備(22)，所述溫度測量設備(22)以這樣的方式布置，從而可確定復合體(15)的待彎曲區(qū)域(23)的溫度。
20.根據(jù)權利要求19所述的彎曲裝置，其特征在于，所述溫度測量設備(22)包括高溫計。
21.根據(jù)權利要求所述的彎曲裝置，其特征在于，設置控制器，所述控制器取決于所確定的溫度控制用于成形靴(20)的加熱設備(16、17、18)。
22.用于彎曲裝置的成形靴(20)，其特征在于彎曲邊緣(21)，所述彎曲邊緣(21)的傾斜度在彎曲方向上增加。
23.將復合體(15)，特別是根據(jù)權利要求1至9任一項所述的復合體(15)彎曲的方法，其中將所述復合體(15)在根據(jù)權利要求16至21任一項所述的彎曲裝置(11)中彎曲，在所述彎曲裝置(11)中復合體(15)在待彎曲區(qū)域(23)中加熱并且沿著輸送設備移動，其中成形靴(20)通過彎曲邊緣(21)將待彎曲區(qū)域(23)成形。
【文檔編號】B32B27/36GK103813903SQ201280042142
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2012年8月31日 優(yōu)先權日:2011年9月1日
【發(fā)明者】W·克萊普施 申請人:塞諾桑有限公司