專利名稱：一種真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在水性聚氨基甲酸酯片材合成皮表面，利用真空壓紋的制造方法，以賦予表面新紋路或圖案，并且可以得到真皮手感。此仿皮革表面的紋路，也可以貼片方式，用于物體表面的裝飾用途。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上聚氨基甲酸酯片材的押花制造方法，主要以具有雕花的金屬滾輪，結(jié)合另一側(cè)滾輪擠壓形成。例如日本專利JP0^69876A是使用溶劑型聚氨基甲酸酯片材進行熱押花的制造工藝。由于聚氨基甲酸酯片材的軟化溫度較高，因此金屬雕花滾輪可同時加熱，以利于材料在滾輪間軟化形成壓紋。然而，受限于金屬滾輪材質(zhì)堅硬，不易被雕刻成具有精細紋路的轉(zhuǎn)印滾輪，因此，此方法只能用于粗紋路的轉(zhuǎn)印。加上雙滾輪的擠壓力量過大，若用于發(fā)泡型聚氨基甲酸酯片材的押花，會有材料厚度變薄，且片材變硬的情形。為了避免發(fā)泡型聚氨基甲酸酯片材經(jīng)擠壓工藝變硬且變薄，日本專利 JP10025668A則采用先將皮層押花后，再用膠料將其貼合于發(fā)泡聚氨基甲酸酯片材上。此制造工藝需要多一個步驟，與本發(fā)明可將發(fā)泡聚氨基甲酸酯片材和皮層一次壓紋成型的技術(shù)明顯不同。若要制造精密的圖紋，一般需要采用硅膠或陶瓷滾輪，因為此類轉(zhuǎn)印滾輪可以用鑄造方式形成其圖紋細節(jié)。由于聚氨基甲酸酯片材的軟化溫度高，但卻無法利用此滾輪執(zhí)行加熱，因為硅膠滾輪在高溫下，具有圖紋的硅膠表層與滾輪軸會有脫開的情形，因此硅膠滾輪不適用于聚氨基甲酸酯片材的壓紋工藝。陶瓷滾輪除了可提供精密的圖紋外，利用陶瓷材料本身的多孔特性，由陶瓷滾輪軸心抽真空，使片材吸附于滾輪表面，真空壓力更使?jié)L輪表面的圖紋轉(zhuǎn)印于已軟化的高分子片材上，可以免去雙滾輪的擠壓力量過大的情形，一般用于熱塑性及低軟化溫度的材料押花。如日本專利JP 612795 所揭示，將此技術(shù)用于聚氯乙烯(polyvinylchloride，PVC) 及少數(shù)苯乙烯、丙烯腈和丁二烯共聚物(Acrylonitrile butadiene styrene，ABS)的表面押花。中國專利CN 1082561及CN 101444958，則將此技術(shù)用于PVC押花。主要原因為PVC 軟化溫度低，且PVC的受壓定形容易，受壓變形量(compression set)高，圖紋的轉(zhuǎn)印較為各易。中國專利CN101503864則使用硅膠(silicon rubber)材料，進行真空壓紋技術(shù)制造紋路，然后再進一步以水氣硬化定形M小時，目標(biāo)在于模仿皮革的觸感；然而，硅膠本身與皮革的觸感相去甚遠，紋路的改善觸感的效果有限，且制造循環(huán)(production cycle)很長。由此可見，上述現(xiàn)有的聚氨基甲酸酯片材的押花制造方法及其產(chǎn)品在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、 制造方法與使用上，顯然仍存在有不便與缺陷，而亟待加以進一步改進。為了解決上述存在的問題，相關(guān)廠商莫不費盡心思來謀求解決之道，但長久以來一直未見適用的設(shè)計被發(fā)展完成，而一般產(chǎn)品及方法又沒有適切的結(jié)構(gòu)及方法能夠解決上述問題，此顯然是相關(guān)業(yè)者急欲解決的問題。因此如何能創(chuàng)設(shè)一種新的真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材及其制造方法， 實屬當(dāng)前重要研發(fā)課題之一，亦成為當(dāng)前業(yè)界極需改進的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于，改善現(xiàn)有的聚氨基甲酸酯(Polyurethane，PU)片材經(jīng)二次加工，所造成的手感變硬及厚度變薄的問題。傳統(tǒng)上，PU合成皮采用冷壓的方式來做壓紋；因PU合成皮利用真空壓紋或熱壓紋，會有手感變硬的情形；若為發(fā)泡的PU，更有厚度變薄的情形。其主要源自殘留于PU合成皮的有機溶劑二甲基甲酰胺(Dimethylformamide， DMF)，在加熱軟化PU時，衍生材料變硬的情形。并且溶劑型PU對壓滾輪(nip rollers)所提供的強大壓力及PU合成皮的回彈力強，導(dǎo)致高溫壓合時間長，也是PU合成皮押花后變硬變薄的另一原因。本發(fā)明提供了一種新的真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材及其制造方法，所要解決的技術(shù)問題是使其使用水性PU合成皮，以徹底解決溶劑型聚氨基甲酸酯片材容易有DMF殘留的問題，再藉由材料配方，降低PU的回彈力，改善成品的柔軟度，非常適于實用。本發(fā)明的另一目的在于，改善現(xiàn)有的PU合成皮經(jīng)真空壓紋，所產(chǎn)生的紋路不清晰的問題。一般而言，真空壓紋通常是使用在PVC膠皮產(chǎn)品上；聚氨基甲酸酯片材(PU合成皮)，一般采用冷壓的方式來做壓紋，但所制作的紋路不清晰。當(dāng)真空壓紋技術(shù)應(yīng)用于聚氨基甲酸酯片材時，由于材料熱變形溫度高，且陶瓷雕花滾輪一般加熱不易，因此無法在PU 合成皮表面產(chǎn)生清晰且深陷的紋路。本發(fā)明提供了一種新的真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材及其制造方法，所要解決的技術(shù)問題是使其通過配方設(shè)計，將PU合成皮的軟化溫度下降， 并藉由降低比重及增加填充劑，達到降低材料回彈的能力，以成功地利用真空壓紋方式去做后段加工，并可得到真皮手感，從而更加適于實用。本發(fā)明的再一目的在于，改善現(xiàn)有的PU合成皮在真空壓紋時的生產(chǎn)速度。由于 PU合成皮一般為發(fā)泡的聚氨基甲酸酯片材，因此導(dǎo)熱速度慢，片材軟化程度不夠會導(dǎo)致所產(chǎn)生的紋路不清晰。然而，為了使加熱滾輪有足夠的時間接觸材料，以達到材料的軟化點， 往往需要犧牲生產(chǎn)速度。本發(fā)明提供了一種新的真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材及其制造方法，所要解決的技術(shù)問題是使其利用添加熱傳導(dǎo)佳的填充劑，以提升整體發(fā)泡PU合成皮的導(dǎo)熱性質(zhì)；并且使用機械方式產(chǎn)生開放性發(fā)泡，有利于熱能經(jīng)由孔洞傳導(dǎo)于材料的厚度方向，以提升材料軟化速度與生產(chǎn)速度，從而更加適于實用。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法，其特征在于其包括以下步驟將一含有 5%至75%無機填充劑的水性聚氨基甲酸酯片材預(yù)熱軟化后，利用表面刻有紋路的多孔陶瓷滾輪，在陶瓷滾輪內(nèi)部抽氣形成表面負壓，以吸附軟化后的聚氨基甲酸酯片材，使?jié)L輪表面的紋路轉(zhuǎn)印于聚氨基甲酸酯片材表面，然后冷卻形成具有押花的聚氨基甲酸酯片材。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還可采用以下技術(shù)措施進一步實現(xiàn)。前述的一種真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法，其中所述的預(yù)熱方式可以烤箱、加熱滾輪或紅外線方式執(zhí)行，壓紋后的聚氨基甲酸酯片材，隨即經(jīng)由一冷卻滾輪冷卻。前述的一種真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法，其中所述的水性聚氨基甲酸酯片材另外包含一具有顏色的聚氨基甲酸酯皮層，且可視需要再包含一纖維基材。
前述的一種真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法，其中所述的水性聚氨基甲酸酯片材具有多孔性，比重在0. 2至0. 8之間。前述的一種真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法，其中所述的水性聚氨基甲酸酯片材，在壓紋過程的厚度損失少于20%。前述的一種真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法，其中所述的聚氨基甲酸酯片材的孔洞以開放性孔洞為主。本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是還采用以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種根據(jù)上述的真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法制得的具有押花的聚氨基甲酸酯片材，其特征在于其中所述的無機填充劑是選自滑石粉、木質(zhì)粉、氫氧化鋁、碳酸鈣、 二氧化硅、二氧化鈦、氮化鋁粉體、六方氮化硼、碳粉、鋁粉及以上的組合。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。由以上可知，為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種利用水性聚氨基甲酸酯樹脂分散液結(jié)合機械發(fā)泡，產(chǎn)生均勻的開放性發(fā)泡結(jié)構(gòu)，同時兼具高孔洞率、高透氣性及高強度，的單層或多層多孔性片材。本發(fā)明所產(chǎn)生的多孔性片材的空孔率可高達70%以上，以開放性空孔為主，材料剝離強度介于1至 8Kg/3cm之間，其厚度可由0. Imm至2mm。本發(fā)明的PU真空壓紋技術(shù)，可用于單層PU片材，以得到水性PU剝離皮；也將PU 可以與基材合并進行真空壓紋，基材一般為布料，用于改善基材的外觀與觸感，以提升其附加價值。本發(fā)明中的水性聚氨基甲酸酯分散液包括水性聚氨基甲酸酯樹脂、穩(wěn)泡劑與無機填充劑并視需要可加交聯(lián)劑。水性聚氨基甲酸酯樹脂以高固含量、低玻璃轉(zhuǎn)化點(Tg)及好的起泡性尤佳。以本發(fā)明主要選用的聚胺基甲酸酯，可選用會隨時間自行交聯(lián)的高分子。若高分子本身交聯(lián)速度太慢，可額外添加交聯(lián)劑，例如異氰酸酯(isocyanate)，氮丙啶 (aziridine)、碳二亞胺(carbodiimide)、三聚氰胺樹脂(melamine)，環(huán)氧樹脂(epoxy)等五類。以水性樹脂的固含量為100份為基準(zhǔn)，交聯(lián)劑需約1至5份較佳。穩(wěn)泡劑可選自一般為陰離子型介面活性劑硬酯酸鹽類(stearate)，月桂酸鹽類 (Iaurate)，磺酸鹽類(sulfonate)，硫酸鹽類(sulfate)，油酸鹽類(oleate)，及聚丙烯酸酯類或聚丙烯酸的銨鹽。以水性樹脂的固含量為100份為基準(zhǔn)，穩(wěn)泡劑需約1至10份較佳。本發(fā)明的無機填充劑是選自滑石粉、木質(zhì)粉、二氧化硅、氫氧化鋁、碳酸鈣、二氧化鈦及以上的組合，以改善降低材料的回彈能力。無機填充劑也可選自氮化鋁粉體、六方氮化硼、碳粉、鋁粉及以上的組合，以提升PU合成皮的導(dǎo)熱性質(zhì)。無機填充劑的比例在5至75% 之間，又以20%至40%較佳。在水性聚胺基甲酸酯樹脂分散液中，還可依產(chǎn)品性能或加工性能需要添加輔助劑，例如界面活性劑、UV阻抗劑、UV吸收劑、增韌劑(plasticizer)、增稠劑及色料等。常用的增韌劑為硅油(silicone oil)，以水性樹脂的固含量為100份為基準(zhǔn)，增韌劑需約0. 5 至1.5份較佳。常用的增稠劑有高分子壓克力酸酯類聚合物，高分子聚氨基甲酸酯增稠劑，及纖維素衍生物增稠劑等。增稠劑與穩(wěn)泡劑有時可合并考量，選自聚丙烯酸酯類或聚丙烯酸的銨鹽。以水性樹脂的固含量為100份為基準(zhǔn)，增稠劑需約0. 5至3份較佳。
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本發(fā)明更可結(jié)合面皮層的制作，將多孔材質(zhì)的表面色彩化，并提供較致密的表面質(zhì)感。其作法是在基材表面先涂覆一層具有顏色的水性聚氨基甲酸酯，然后在涂上水性聚胺基甲酸酯高分子樹脂發(fā)泡溶液，干燥后形成發(fā)泡層。剝除離型基材后，即可得到具有面皮層的多孔片材，然后再進行真空壓紋處理。借由上述技術(shù)方案，本發(fā)明一種真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材及其制造方法至少具有下列優(yōu)點及有益效果1、本發(fā)明采用水性PU樹脂，二次加工后，不會有手感變硬及厚度變薄的問題。2、本發(fā)明結(jié)合低回彈的PU樹脂配方與真空壓紋成形技術(shù)，可以產(chǎn)生精細與深陷的紋路。3、本發(fā)明可將發(fā)泡聚氨基甲酸酯片材和皮層一次壓紋成型。4、本發(fā)明結(jié)合高添加量的無機填充劑與低架橋度的配方，降低紋路的回彈，并兼具導(dǎo)熱的功能，使整體生產(chǎn)速度提升，降低了成本。綜上所述，本發(fā)明是有關(guān)于一種一種真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材及其制造方法。該真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法，包含的步驟為將一含有5%至75%無機填充劑的水性聚氨基甲酸酯片材預(yù)熱軟化后，利用表面刻有紋路的多孔陶瓷滾輪，在陶瓷滾輪內(nèi)部抽氣形成表面負壓，以吸附軟化后的聚氨基甲酸酯片材，使?jié)L輪表面的紋路轉(zhuǎn)印于聚氨基甲酸酯片材表面，然后冷卻形成具有押花的聚氨基甲酸酯片材。本發(fā)明在技術(shù)上有顯著的進步，并具有明顯的積極效果，誠為一新穎、進步、實用的新設(shè)計。上述說明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段， 而可依照說明書的內(nèi)容予以實施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其他目的、特征和優(yōu)點能夠更明顯易懂，以下特舉較佳實施例，并配合附圖，詳細說明如下。


圖1是本發(fā)明一較佳實施例的真空壓紋聚氨基甲酸酯片材的制造方法的示意圖。1:水性聚氨基甲酸酯片材 2:片材卷入處3 材料傳導(dǎo)滾輪4 加熱滾輪5 紅外線加熱6 陶瓷真空壓紋滾輪7 冷卻滾輪8 具有押花的片材收卷處
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預(yù)定發(fā)明目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的一種真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材及其制造方法其具體實施方式
、結(jié)構(gòu)、方法、步驟、特征及其功效，詳細說明如后。有關(guān)本發(fā)明的前述及其他技術(shù)內(nèi)容、特點及功效，在以下配合參考圖式的較佳實施例的詳細說明中將可清楚的呈現(xiàn)。為了方便說明，在以下的實施例中，相同的元件以相同的編號表示。其中穩(wěn)泡劑為硬酯酸鹽類；架橋劑為異氰酸酯；增粘劑為聚氨基甲酸酯。聚氨基甲酸酯樹脂分散液A至F的樹脂種類為水性聚胺基甲酸酯樹脂，品名811C(50% )，來源 大洋塑膠工業(yè)股份有限公司，軟化溫度為攝氏160度。填充劑a為木質(zhì)粉；填充劑b為氫氧化鋁粉體。表一發(fā)泡聚胺基甲酸酯組成配方
權(quán)利要求
1.一種真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法，其特征在于其包括以下步驟將一含有5%至75%無機填充劑的水性聚氨基甲酸酯片材預(yù)熱軟化后，利用表面刻有紋路的多孔陶瓷滾輪，在陶瓷滾輪內(nèi)部抽氣形成表面負壓，以吸附軟化后的聚氨基甲酸酯片材，使?jié)L輪表面的紋路轉(zhuǎn)印于聚氨基甲酸酯片材表面，然后冷卻形成具有押花的聚氨基甲酸酯片材。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法，其特征在于其中所述的預(yù)熱方式可以烤箱、加熱滾輪或紅外線方式執(zhí)行，壓紋后的聚氨基甲酸酯片材，隨即經(jīng)由一冷卻滾輪冷卻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法，其特征在于其中所述的水性聚氨基甲酸酯片材另外包含一具有顏色的聚氨基甲酸酯皮層，且可視需要再包含一纖維基材。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法，其特征在于其中所述的水性聚氨基甲酸酯片材具有多孔性，比重在0. 2至0. 8之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法，其特征在于其中所述的水性聚氨基甲酸酯片材，在壓紋過程的厚度損失少于20%。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法，其特征在于其中所述的聚氨基甲酸酯片材的孔洞以開放性孔洞為主。
7.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法制得的具有押花的聚氨基甲酸酯片材，其特征在于其中所述的無機填充劑是選自滑石粉、木質(zhì)粉、氫氧化鋁、碳酸鈣、二氧化硅、二氧化鈦、氮化鋁粉體、六方氮化硼、碳粉、鋁粉及以上的組合。
全文摘要
本發(fā)明是有關(guān)于一種真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材及其制造方法。該真空壓紋的聚氨基甲酸酯片材的制造方法，包含的步驟為將一含有5％至75％無機填充劑的水性聚氨基甲酸酯片材預(yù)熱軟化后，利用表面刻有紋路的多孔陶瓷滾輪，在陶瓷滾輪內(nèi)部抽氣形成表面負壓，以吸附軟化后的聚氨基甲酸酯片材，使?jié)L輪表面的紋路轉(zhuǎn)印于聚氨基甲酸酯片材表面，然后冷卻形成具有押花的聚氨基甲酸酯片材。
文檔編號C08L75/04GK102582075SQ20111002124
公開日2012年7月18日 申請日期2011年1月17日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月17日
發(fā)明者李沛霖, 陳琬甄 申請人:大洋塑膠工業(yè)股份有限公司