具有耐天候表面层的多层片材制造技术

公开一种多层片材和生产该片材的方法。该片材可包含：第一聚合物层，包含在一侧具有胶粘剂涂层的聚氟乙烯（ＰＶＦ）或聚偏二氟乙烯（ＰＶＤＦ）耐天候膜；被挤出到第一聚合物层的胶粘剂涂层上去的第二含颜料聚合物层；以及任选地，第三挤出、可热形成聚合物背衬层。该方法可包括合并含颜料聚合物到ＰＶＦ或ＰＶＤＦ耐天候膜的胶粘剂涂层表面上，将得到的结构送过压力下的两个辊筒的辊隙，并随后将任选的第三可热形成聚合物背衬层挤出或层合到含颜料聚合物层上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
本专利技术涉及装饰多层片材，特别是具有耐天候表面层的多层片材膜。迄今，已开发出各种各样方法形成可模塑到零件中的装饰多层片材结构，但是这些方法当中每一种都存在导致多层片材不可接受的种种问题，例如，汽车或卡车外用的，由于起皱和在多层片材内夹杂气袋所致。多层片材的循环也是个问题，因为多层片材的氟聚合物组分必须从片材的热塑性层中分离出去。当在片材结构的着色层中采用反光薄片，例如，薄铝片时，薄片必须达到恰当取向才能具有所要求的外观，而这，除非采用适当加工条件和聚合物，将不会实现。例如，美国专利5,707,697公开干漆转移方法用于形成DOI(鲜映性)多层片材。“DOI”是物体在着色罩面漆中的反射与实际物体本身相比的“清晰度”的度量尺度。DOI在ASTM标准-D5767-95中定义如下光泽鲜映性，光泽的n方面，用物体在表面反射所成映象的清晰度表征。DOI可采用BYK-Gardner Wavescan DOI仪测定。在汽车工业中，在光滑或“等级A”表面上的满意罩面漆通常可具有至少60，优选80或更高的DOI值。美国专利4,931,324；5,514,427；和5,342,666公开形成具有耐天候漆膜表面的注塑塑料制品的方法。美国专利5,114,789公开具有透明罩面漆的保护性和装饰片材。美国专利6,254,712公开制造高透明度保护性和装饰膜的方法。美国专利4,868,030公开在汽车车身上施加预涂漆载体膜。美国专利申请公开2002/0055006公开多层共挤出离聚物。WO 02066249公开共挤出聚合物涂层。最后，WO 9841399公开多层聚酯片材。目前，需要形成多层片材的挤出层合方法，其中耐天候透明层与熔点相对低的含颜料着色层以及任选的背衬层在热形成条件下合在一起形成瑕疵非常少的零件，并且所制成的多层片材可循环利用，因为耐天候透明层可在随后的热形成操作之前轻易地从片材上分离掉。专利技术概述本专利技术包含一种多层片材，它包含或由下列部分制备第一聚合物层，包含在一侧具有胶粘剂涂层的聚氟乙烯和聚偏二氟乙烯耐天候膜；被挤出到第一聚合物层的胶粘剂涂层上去的第二聚合物层；以及任选地，第三聚合物层。本专利技术还包括生产该多层片材的方法，该方法可包括合并，例如，将含颜料聚合物层挤出到第一聚合物层的胶粘剂涂层表面上去，从而生产出多层结构；将该多层结构送入到压力下的两个辊筒的辊隙中；以及任选地合并，例如，将聚合物或背衬层挤出或层合到含颜料聚合物层上去。专利技术详述采用单数的表达也涵盖复数(例如，“a”和“an”可以指一个，或者一个或多个)，除非上下文具体地另行指明。本申请中规定的各种范围中的数值的用法，除非另行指出，都是作为大致范围给出的，如同在所述范围内的最小和最大值前面全都冠以“大约”。照此，在所述范围上、下的略微变化均可采用，以达到与采用这些范围内的数值基本相同的结果。还有，这些范围实际上是作为连续范围公开的，包括在最小与最大值之间的每一个数值。为本专利技术的目的，对以下术语定义如下“共聚物”是指包含2或更多种单体的聚合物，该术语意在涵盖“二元共聚物”和“三元共聚物”，乃至由3种共聚单体以上生成的聚合物。“光泽”(20°和60°)在ASTM标准2457-97中被定义为反射率的n-角度选择性，涉及这样的表面反射光，它造成可重叠到某一表面上去的物体反射辉亮或映象的程度。聚合物的“熔体指数”(MI)是按照ASTM D 1238采用条件E(190℃/21.6kg)测定的。“等级A表面”是本身具有至少80和90的DOI和光泽读数的表面。第一聚合物层可包含在一侧具有胶粘剂涂层的聚氟乙烯(PVF)和聚偏二氟乙烯(PVDF)耐天候薄膜。可将第二含颜料聚合物层挤出到第一聚合物层的胶粘剂涂层上去，它包含(1)离聚物树脂，由具有以共聚物的重量为基准计8～25wt％的C3～C8α，β烯属不饱和单羧酸的共聚单体含量的乙烯构成，该酸部分的至少35％被金属离子中和和/或(2)金属茂催化的极低密度聚乙烯(m-VLDPE)并包含颜料、染料、薄片、添加剂及其任意混合物。任选的第三可热形成聚合物背衬层可包含或由聚酯、聚丙烯、聚丙烯的共聚物、聚丙烯的无规聚合物、聚丙烯与其它聚烯烃的共混物产生并可接触和粘附在第二挤出层上。在片材的任何随后热形成或层合之前，该多层片材的耐天候PVF或PVDF面层(也可称作碳氟化合物层)与离聚物树脂或m-VLDPE的第二着色或含颜料层之间的粘附力处于相对低的水平。这使多层片材有可能循环利用，因为碳氟化合物层可轻易地从第二层和背衬层上分离掉。第二层和任选的背衬层可以循环，因为它们都是热塑性塑料，如果不夹杂来自耐天候面层的碳氟化合物的话。碳氟化合物层一旦分离下来，它也可循环利用。一旦由该新型片材热形成为零件或将该片材层压到另一材料上去之后，据认为由于任一工艺的热和压力的作用，在碳氟化合物层上的胶粘剂涂层得以活化，于是在碳氟化合物层与第二层之间的粘附力大大增加，从而生产出高质量汽车和卡车零件，例如，板、门和各种由该片材形成的其它零件，它们具有可接受水平的粘附力和外观，例如，光泽和DOI。包含颜料、薄片染料和其它添加剂的第二或含颜料聚合物层是离聚物树脂或m-VLDPE。该层可挤出到碳氟化合物层上并且基本上是非取向的膜层，这就允许，在送入到两个辊筒之间的辊隙中之前，薄片，若存在的话，沿着平行于面层表面取向，从而提供这两层之间相对低但可接受水平的粘附力。得到的两层片材结构被热形成为某种形状，随后背面包层以适当聚合物材料从而制成汽车或卡车零件或板或者装饰零件或板。任选的第三或背衬层(聚合物层)可借助传统技术挤出或层压到以上2层片材结构上，从而给得到的多层结构提供所需水平的挺度，以便可将它铸造为一定形状的物体或利用注塑方法包层，形成汽车或卡车零件、板、门、装饰零件等。任选的背衬层可以是一种或多种聚酯、聚丙烯、聚丙烯的共聚物、聚丙烯的无规共聚物、聚丙烯与其它聚烯烃的共混物。在热形成为零件之后，碳氟化合物层与着色层之间的粘附力能增加从而提供作为汽车和卡车零件和板和用于休闲车零件和板的高水平粘附力。该多层片材可具有10～100μm厚第一聚合物透明层、1～10μm胶粘剂层、200～1000μm厚含颜料聚合物层和任选的1000～4000μm厚第三层。在零件的形成中，可先热形成该片材，随后可将相对厚的相容性工程聚合物层包层到热形成的片材上，从而提供具有要求挺度和强度的最终零件。就典型而言，该层可介于800～4000μm厚，视可用于汽车、卡车、园艺设备之类的零件或板的设计而定。多层片材的第一聚合物层可以是PVF或PVDF耐天候膜的透明层，其厚度可为约10～100μm。透明层可提供具有耐划伤和耐擦伤以及耐天候老化乃至此类产品要求的其它理想性能的零件、板和层压材料。PVF膜可由杜邦公司，Wilmington，DE，以商品名Tedlar市售供应的溶液流延高分子量PVF来形成。采用典型厚度介于0.5～2.0密耳(0.0125～0.050mm)的膜。PVDF膜可由重均分子量Mw介于200,000～600,000，优选350,000～450,000的高分子量PVDF形成。还可使用(甲基)丙烯酸烷基酯聚合物和PVDF的共混物，特别是聚甲基丙烯酸甲酯。在典型情况下，这些共混物本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可热形成多层片材，包含或由下列部分制备：ａ．第一聚合物层，包含由聚氟乙烯（ＰＶＦ）和聚偏二氟乙烯（ＰＶＤＦ）的耐天候膜，在一面具有胶粘剂涂层；ｂ．挤出到第一聚合物透明层的胶粘剂涂层上的聚合物层，选自（１）乙烯与以共聚物的 重量为基准计８～２５ｗｔ％的Ｃ↓［３］～Ｃ↓［８］α，β烯属不饱和单羧酸的共聚物的离聚物树脂，该酸部分的至少３５％被金属离子中和，或者（２）金属茂催化的极低密度聚乙烯（ｍ－ＶＬＤＰＥ），并且所述第二层包含颜料、染料、薄片及其任意混合物；和　　ｃ．任选地，第三聚合物层，其直接接触第二层并粘附在第二层上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：BA斯迈利，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]