固體表面層壓板的製備方法及製得的層壓板的製作方法

2023-07-03 15:46:31 3

專利名稱：：固體表面層壓板的製備方法及製得的層壓板的製作方法
技術領域：
：本發明涉及具有良好抗刮傷性，硬度和韌性，並能進行機加工的半透明或不透明熱塑性聚丙烯酸酯片材。本發明的熱塑性聚丙烯酸酯片材適合於結構塑性的層合及其生產的製品。本發明組合物的優選用途是例如在生產櫃檯面，梳妝檯面，浴用和淋浴設備的表面，以及家具貼面時，用作常規高壓裝飾層壓板的替代物。將結構塑性，如丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)樹脂，聚(氯乙烯)(PVC)樹脂，聚碳酸酯用作櫃檯面，浴缸，以及沐浴室是已知的。然而，儘管這些結構塑性是強韌的，但它們暴露表面的性能將被光線降低，它們容易被刮傷而不能進行修復，它們將受溶劑和水的負面影響，它們需要有足夠的厚度，並且其中某些結構塑性較為昂貴。為克服上述缺陷，過去一直使用交聯組合物。因此，US4,085,246涉及一種用於製備仿花崗巖的可鑄塑組合物。上述專利中的組合物包含溶解於可聚合組份中的單一聚合物或多種聚合物的混合物。然後，對這種組合物進行鑄塑或倒入模具中進行固化，以便製得帶有可再現仿花崗巖圖案的、平坦或成形的製品。然而，這種組合物需通過熱固化獲得其性能。另外，US5,318,737涉及一種塑料複合材料的製備方法，該方法包括熔融丙烯酸基覆蓋層(capstock)的原料共擠出，並整體地粘結至下面的結構塑料層上。上述專利中，覆蓋層組合物包含含量從約40％至約80％重量，分子量至少約125,000道爾頓的丙烯酸聚合物，和呈不連續多層聚合顆粒形式的含量從約12％至約60％重量的丙烯酸酯基衝擊性改善劑。然而，就用於櫃檯面而言，這種組合物沒有所需的硬度。此外，US4,533,680涉及一種包含結晶熱塑性樹脂，增強纖維，片狀粉末填料和聚碳酸酯的熱塑性樹脂組合物。上述專利的組合物適合於模塑。然而，由於與形成覆蓋層的結構材料的不相容性，水或尺寸穩定性的敏感性，以及不足的硬度，因此，該專利中所述的結晶熱塑性樹脂，如聚甲醛，聚對苯二甲酸丁二酯，聚對苯二甲酸丙二酯，聚對苯二甲酸乙二酯和聚醯胺不適合用作貼面材料。US4,938,825披露了由槽模鑄塑，連續鑄塑或擠塑聚丙烯酸酯類的預成型殼和增強的快速注塑(RRIM)聚氨酯泡沫製成的浴缸或沐浴盆。US4,458,039披露了將優選高長徑比的矽灰石纖維添加至熱熔液晶共混聚合物中，以便減少由所述共混聚合物生產的製品的表面磨損。然而，這些專利文獻中，沒有一篇建議製備能用來替代常規高壓裝飾層壓板的熱塑性聚丙烯酸酯片材組合物，所述熱塑性聚丙烯酸酯片材將常規高壓裝飾層壓板易加工性和機械加工性與常規固體貼面材料的抗刮傷性，韌性，抗開裂性和翻新能力相結合。因此，目前需要一種熱塑性聚丙烯酸酯片材，所述片材優選用作高壓裝飾層壓板的替代物，並且優選由熱塑性聚丙烯酸類組合物的擠出或共擠出而形成，而且，所述片材在相對小厚度時仍顯示出抗刮傷性，韌性，加工期間的抗開裂性，翻新性能和機加工性能。因此，本發明的目的是提供一種高壓裝飾層壓板的替代物，該替代物能象常規高壓裝飾層壓板那樣進行加工處理，而且還具有厚得多的固體貼面和貼面材料這樣的性能和優點。本發明的另一個目的是提供一種薄的熱塑性聚丙烯酸酯片材，該片材具有半透明性、高硬度、加工能力以及比常規固體貼面和貼面材料更薄這樣的性能，而且還保持所述常規固體貼面和貼面材料的外觀，手感和耐久性。本發明的另一個目的是提供一種擠出熱塑性聚丙烯酸酯片材組合物，就用作櫃檯面，梳妝檯面，浴室和沐浴房貼面材料以及家具表面而言，該組合物顯示出良好的抗刮傷性，硬度，翻新能力，和機加工能力。本發明的另一個目的是提供一種用於櫃檯面基材的低厚度擠出熱塑性聚丙烯酸酯片材，該片材顯示出良好的抗刮傷性，硬度，翻新能力，以及機加工能力。術語「機加工能力」用來表示利用常規高壓裝飾層壓設備對熱塑性聚丙烯酸酯片材進行機械加工的能力。術語「翻新能力」用來表示通過砂磨，優選是溼砂磨或其它磨擦手段，除去熱塑性聚丙烯酸酯片材表面上的刮痕或其它標記，從而得到不含任何明顯標記的表面的能力。通過發現下面所述的熱塑性聚丙烯酸酯片材，以及單獨或與不透明層結合用作層壓材料，以便得到具有不透明性，高硬度，加工能力並且比常規固體貼面和貼面材料更薄這樣的性能，而且仍保持所述常規固體貼面和貼面材料的外觀，手感和耐久性這樣的產品，本發明的這些目的和其它的目的得以實現，所述片材包含在其中分散的熱塑性聚丙烯酸酯聚合物；填料，其含量足以使所述片材具有至少40的巴科爾硬度；和衝擊性改善劑；其中所述的熱塑性聚丙烯酸酯聚合物的熔體流動指數至少為1.5；並且其中所述的填料的長徑比高達25∶1。在貼面材料市場中，有許多產品，這些產品提供深度感，仿大理石或花崗巖外觀，並且提供所述材料表面的翻新能力。這些產品包括1/2英寸厚的產品，稱為固體貼面材料，以及1/8英寸厚的貼面產品。由於需要能提供固體貼面材料或貼面板的外觀和性能，而且在常規木材或紙基高壓裝飾層壓板厚度時，能在常規高壓裝飾層壓設備上進行機加工處理的產品，因此，開發出了本發明。利用這些仿花崗巖或大理石貼面材料製備更薄產品的最為合理的方法是對表面進行研磨或砂磨。例如，可簡單地將固體貼面材料從125密耳厚砂磨至30-70密耳的厚度。然而，業已發現，通過這樣進行砂磨，所得到的材料具有差的物理和加工特性，其中在移動時太容易開裂，並且耐熱性不足。因此，本發明提供一種適用於生產貼面材料但其厚度可與常規木材或紙張的高壓裝飾層壓板相比的聚丙烯酸酯片材。如下所述，本發明的熱塑性聚丙烯酸酯片材組合物適於單獨使用或與不透明的第二層結合使用。當有不透明第二層時，該不透明層能單獨製備或通過與熱塑性聚丙烯酸酯片材組合物的共擠出而製備。當本發明的熱塑性聚丙烯酸酯片材組合物用作常規高壓裝飾層壓板最終用途的貼面材料時，聚丙烯酸酯片材優選是半透明的，以便提供這樣的最終產品，該產品具有深至表面的外觀，這類似於利用常規1/8英寸貼面板或1/2英寸固體貼面材料得到的外觀。另外，如下所述，當熱塑性聚丙烯酸酯片材組合物與不透明的第二層結合使用時，最終的層壓材料能用來替代常規的高壓裝飾層壓板並且與單獨擠出的熱塑性聚丙烯酸酯片材組合物相比具有優異的加工性能。不透明的第二層另外地將給層壓產品提供改善的加工性能，如彎曲強度和柔韌性。本發明的產品優選提供類似於或好於常規SSV，固體貼面材料和高壓層壓板的抗刮傷性，抗汙染性，耐熱性和抗衝擊性能。另外，在本發明的產品中，優選的是固體貼面產品的外觀和在沒有明顯邊緣泛白情況下後成型的能力。另外，優選的是，層壓產品能在沒有明顯地多於常規層壓板的表面損壞或斷裂的情況下進行常規層壓板的製造，後成型以及粘結處理。本發明的產品能用作常規高壓層壓板在其任何常規用途中的替代物。這些包括但不局限於櫃檯面，梳妝檯面，浴室和沐浴房貼面材料，家具貼面，牆壁貼面等。例如，在家具貼面領域中，本發明的材料能用來給桌子，臺子，椅子，文檔櫃等提供貼面。本發明的產品首次能以遠低於原價的價格提供固體貼面技術的所有優點，以及常規高壓裝飾層壓板的所有加工優點。下面將更詳細描述本發明產品的每一種組份。A.熱塑性聚丙烯酸酯片材本發明提供一種熱塑性聚丙烯酸酯片材組合物，所述組合物包含其中分散有填料和衝擊性改善劑的熱塑性聚丙烯酸聚合物，和可有可無的顏料和/或一種或多種常規的添加劑，其中，填料的長徑比高達25∶1，並且優選莫斯硬度值至少2.5。在本發明的熱塑性聚丙烯酸酯片材組合物中，填料的含量以足以給片材提供40或更大，優選50或更大，更優選55或更大的巴科爾硬度為準。本發明的熱塑性聚丙烯酸酯片材的厚度並沒有特別的限定。熱塑性聚丙烯酸酯片材的厚度優選從10-70密耳，更優選從25-60密耳，最優選為30密耳。如果希望最終產品擁有常規固體貼面材料外觀的話，那麼，熱塑性聚丙烯酸酯片材的厚度必須有30密耳或更大，以便提供層中視野所需的深度。本發明熱塑性聚丙烯酸酯片材可通過提供所需厚度的任何方法來形成。優選的是，本發明熱塑性聚丙烯酸酯片材通過鑄塑或擠塑，更優選通過擠塑來形成。當熱塑性聚丙烯酸酯片材通過擠塑形成時，優選利用熔融共混物常規的混合機，或通過利用雙螺杆或單螺杆擠塑機的擠塑，以及隨後切粒形成其中包含有輔助配料的熱塑性聚丙烯酸聚合物的母料，而將填料，衝擊性改善劑，以及可有可無的顏料和/或一種或多種常規添加劑分散入熱塑性聚丙烯酸聚合物中。然後，用裝有片材成型模頭的單或雙螺杆擠塑機對母料進行擠塑，以便形成本發明的熱塑性聚丙烯酸酯片材。熱塑性聚丙烯酸聚合物以甲基丙烯酸甲酯均聚物或共聚物的總熱塑性聚丙烯酸聚合物計，本發明的熱塑性聚丙烯酸聚合物的含量至少為90％重量，優選至少98％重量，最優選為100％重量。合適的可共聚的單烯屬不飽和單體可由下列通式(I)表示CH2＝C(R1)COOR2(I)式中R1為氫或C1-C3烷基基團，R2為C1-C20烷基基團，苯基，苄基，羥基-(C1-C4)烷基，烷氧基-(C1-C4)烷基，環戊基，環己基，以及這些單體的混合物。其中R1為氫的單體和其中R2為烷基基團的單體的混合物用來改善聚合物的玻璃化轉移溫度(Tg)。共聚單體優選的例子包括但不局限於(甲基)丙烯酸甲酯，(甲基)丙烯酸乙酯，(甲基)丙烯酸丙酯，(甲基)丙烯酸異丙酯，(甲基)丙烯酸丁酯，(甲基)丙烯酸異丁酯，(甲基)丙烯酸己酯，(甲基)丙烯酸異辛酯，(甲基)丙烯酸異癸酯，(甲基)丙烯酸月桂酯，(甲基)丙烯酸硬脂酯，(甲基)丙烯酸苯氧基乙酯，(甲基)丙烯酸甲氧基乙酯，(甲基)丙烯酸苄酯，(甲基)丙烯酸環氧基乙酯，(甲基)丙烯酸2-乙基己酯，(甲基)丙烯酸環戊酯和(甲基)丙烯酸異冰片酯，以及這些單體的混合物。術語「烷基」用來表示直鏈或支鏈烷基基團。對於熱塑性聚丙烯酸聚合物而言，為取得適當的Tg或其它性能，可以使用這些單體的混合物。術語「(甲基)丙烯酸酯」用來表示丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯單體。另外合適的可共聚的單烯屬不飽和單體包括苯乙烯單體。苯乙烯單體表示苯乙烯，或取代的苯乙烯，如C1-C6烷基環-取代的苯乙烯，C1-C3烷基α-取代的苯乙烯，或者環或α-烷基取代的苯乙烯的混合物。優選的可共聚的苯乙烯單體包括苯乙烯，對甲苯乙烯，鄰甲苯乙烯，對丁基苯乙烯，α-甲基苯乙烯及其混合物。對於熱塑性丙烯酸聚合物而言，優選的數均分子量(Mn)從100,000至220,000，優選從120,000至180,000，最優選的是從130,000至150,000。在本發明中，由於聚合物的MFI不僅要考慮其分子量而且要考慮相對於線性，支鏈，並聯等的聚合物的鏈結構，因此，用其熔體流動指數(MFI)來描述丙烯酸聚合物將是更為有利的。本發明的丙烯酸聚合物其MFI至少1.5，優選從1.5-30，更優選從1.5-3.8，更為優選從3.0-3.5，最優選約3.4。優選的是，熱塑性丙烯酸聚合物的Tg在90℃和130℃之間，更優選在95℃和110℃之間。熱塑性丙烯酸聚合物優選選自由Cyro以商品名ACRYLITE出售的聚(甲基)丙烯酸酯。填料本發明的填料其長徑比需要大於1和高達25∶1。該填料給得到的聚丙烯酸酯片材提供一系列性能，所述性能包括但不局限於特別是在片材厚度範圍內，光散射作用，著色作用和物理性能的改進。當使用圓形顆粒的填料時(即長徑比約為1)，片材中顆粒所產生的光散射將影響本發明優選實施方案中所希望的透明度。然而，在不希望透明度的那些實施方案中，可以使用長徑比約為1的填料。填料的用量，以足以給聚丙烯酸酯片材提供所需巴科爾硬度為準。優選的是，填料的用量以總組合物計從20-60％重量，更優選35～55％重量，更優選的是從40-50％重量。當填料含量低於20％重量時，最終的聚丙烯酸酯片材，其硬度和機加工性均將不足。當填料的含量高於約60％重量時，最終的聚丙烯酸酯片材往往會又脆又酥。在優選的實施方案中，重要的是，填料長徑比從1和高達25∶1，優選從3∶1至20∶1，更優選的是從4∶1至10∶1。在一優選的實施方案中，使用兩種填料1∶1的混合物，其中一種低長徑比的填料其長徑比約5∶1，另一種高長徑比的填料其長徑比約20∶1。在擠出過程中，這種長徑的混合物將使最終的擠出產品，填料的平均長徑比約為5∶1。本發明的填料，其莫斯硬度優選至少為2.5，更優選至少從2.5-7，更為優選從4-5，最優選約4.5。合適的填料包括但不局限於矽灰石，雲母，碳酸鈣，和二氧化矽；考慮到長徑比以及不同來源的顏色範圍，最為優選的是矽灰石。在本發明組合物中，可以採用不同顏色的填料，以便在聚合物和填料之間，在填料和一種或多種顏料之間以及在不同聚丙烯酸酯片材批料之間進行顏色匹配。由於矽灰石的折射率接近於丙烯酸聚合物的折射率，因此，矽灰石也是優選的，因此在最終產品中提供了良好的光學性能和作用。優選的矽灰石包括Woll266(得自AmericanMinerals)，KCL-12F(得自Nyco)，KCL-15F(得自Nyco)和NYAD325(得自Nyco)。取決於所製備最終片材中所希望的性能，上述矽灰石可以單獨使用或結合使用，其中有或沒有表面處理，如矽烷表面處理，其中產品的長徑比差將使最終片材的物理性能產生各種改變。例如，與使用40％NYAD325相比，使用20-25％的Woll266將明顯增加製備片材的極限拉抻應力，極限拉伸應變，拉伸韌性，極限撓曲應力，極限撓曲應變和撓曲韌性。衝擊性改善劑優選的衝擊性改善劑是芯-殼顆粒結構，其中芯由具有低於-10℃玻璃化轉移溫度(Tg)的橡膠聚合材料和具有至少50℃Tg的熱塑性第二相組成；其中熱塑性第二相分布並粘結至橡膠芯的表面上。這些改善劑通常用於聚氯乙烯(PVC)聚合物組合物中。用於本發明衝擊性改善劑顆粒的芯的優選的材料包含丙烯酸丁酯，丙烯酸乙酯，丙烯酸乙基己酯，丁二烯或二甲基矽氧烷的均聚物或共聚物，及其混合物。用於熱塑性殼的優選的材料主要包含聚(甲基丙烯酸甲酯)。最為優選的衝擊性改善劑是具有聚(二甲基矽氧烷)芯和聚(甲基丙烯酸甲酯)殼的那些芯-殼改善劑。通常，在丙烯酸聚合物中使用衝擊性改善劑已知可提供抗衝擊性，這可通過在破壞時的斷裂能，斷裂負載以及衝擊速度測量。韌性是直至嚴重損壞的聚合物組合物總體機械性能的反映並與衝擊破壞有關。通過對特定聚合物組合物應力/應變曲線下完整面積的測量而測量韌性。然而，當常規衝擊性改善劑用於丙烯酸聚合物中時，通常的結果是儘管改善了抗衝擊性，但將發現載荷下撓曲溫度(DTUL)將驚人地下降。然而，本發明首次在丙烯酸聚合物中使用上述的芯-殼型衝擊性改善劑。所得到的丙烯酸聚合物不僅改善了抗衝擊性，而且DTUL幾乎沒有或沒有改變，甚至在高負載量衝擊性改善劑時也是如此。在本發明中，術語「芯-殼」不僅用來表示其中芯完全被殼包圍顆粒，而且還表示「結構多相複合體」衝擊性改善劑。術語「結構多相複合體」用來表示橡膠多相顆粒，其特徵在於它們由較低玻璃化轉移溫度(Tg)橡膠芯和較高Tg的熱塑性第二相組成，其中熱塑性第二相分布並粘結至呈不連續區域材料形式的橡膠芯的表面上。已知結構多相複合體具有呈「點」，「片」，「多-葉」，「花生」-狀，「橡子」-狀，「懸鉤子」-狀或任何其它形式的不連續區域(殼)。在過去10年中，已在許多出版物中披露了具有上述結構的芯-殼材料，所述出版物例如US5,270,397，US5,306,777，US4,513,118和US5,447,989以及其中的參考文獻，在此將這些參考文獻引入作為參考。衝擊性改善劑顆粒的殼給衝擊性改善劑顆粒與熱塑性丙烯酸聚合物提供相容性，而芯提供衝擊強度。衝擊性改善劑在本發明聚丙烯酸酯片材組合物中的含量以足以使片材的抗衝擊性和韌性最大化，而對巴科爾硬度的影響最小化為準。衝擊性改善劑濃度的增加將導致當與未改性基層相比時，(i)巴科爾硬度，拉伸模量和破壞應力的下降，(ii)破壞應變和韌性的增加。以熱塑性丙烯酸聚合物的量計，優選的是，衝擊性改善劑的含量從約0.1-10％重量，更優選從約1-約6％重量，最優選從約2-約3％重量。當衝擊性改善劑的含量低於約0.1％重量時，最終的片材將具有不足的韌性和抗衝擊性，甚至巴科爾硬度也將受到嚴重影響。當衝擊性改善劑的含量高於10％重量時，聚丙烯酸酯片材將損失巴科爾硬度，其中韌性幾乎沒有另外明顯的改進。結合負載量，在選擇衝擊性改善劑時的另一個重量的因素是粒徑。優選的是，衝擊性改善劑的粒徑從0.1-1微米，更優選在0.2和0.6微米之間。合適的、市售芯-殼衝擊性改善劑包括但不局限於得自KanekaTexas公司的FM10和FM20；得自ElfAtochem的METABLENDS-2001；得自RohmandHaas的KM334和得自通用電器公司的BLENDEX980。另外合適的衝擊性改善劑包括熱塑性彈性體(TPE)，包括熱塑性聚氨酯彈性體(TPU)，如得自Bayer的DESMOPAN；得自殼牌公司的苯乙烯-丁二烯TPU，商品名為KRATON；得自殼牌公司的苯乙烯聚烯烴TPU，商品名為DRATONG或ELEXAR。TPU衝擊性改善劑可以單獨使用或結合使用；TPU衝擊性改善劑與芯-殼改善劑的混合物也是可能的。顏料有機顏料或無機顏料或兩者均可用於本發明。合適的顏料包括但不局限於無機顏料，如二氧化鈦，鹼式碳酸鉛白，鹼式硫酸鉛白，鹼式矽酸鉛白，二鹼式亞磷酸鉛，含鉛氧化鋅，氧化銻，或硫化鋅，和有機顏料，如苯並咪唑酮顏料，酞菁顏料，喹吖啶酮顏料，二噁嗪顏料，異吲哚啉酮顏料，雙偶氮顏料，吡唑啉酮顏料，乙醯乙醯芳胺顏料和聯茴香胺顏料，其中優選的是無機顏料，而最優選的是二氧化鈦。本發明的熱塑性聚丙烯酸酯片材可以是半透明的或不透明的。當聚丙烯酸酯片材是半透明的時，優選的是，與下面所述的合適的不透明面層結合，或者與不透明粘合劑結合使用，以便將聚丙烯酸酯片材粘結至被覆蓋的表面上。如果不使用不透明粘合劑或不透明面層，那麼，重要的是，要特別小心地避免由於通過半透明聚丙烯酸酯片材使表面暴露所造成的、被覆蓋表面不均勻的著色。當單獨使用時，聚丙烯酸酯片材也可以是不透明的。在這樣的實施方案中，顏料的含量以多於90％黑色光透射通過聚丙烯酸酯片材為準，因此，使片材基本上是不透明的。在最優選的實施方案中，聚丙烯酸酯片材是半透明的。根據測量光學密度的US4,085,246中列出的步驟，通過本領域普通技術人員已知的方法，可容易地測量半透明性和不透明性，在此，該專利的相關部分作為參考。添加劑輔助的添加劑包括但不局限於阻燃劑，如阻燃聚合物(例如，聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯)，阻燃單體(例如，雙-(b-氯乙基)乙烯基磷酸鹽)和無機化學劑如磷酸鋅；加工助劑；穩定劑；抗氧劑；抗菌劑；脫模劑；染料；和裝飾作用的顆粒料。合適的所述添加劑可從市場上得到；它們包括但不局限於得自AlbrightWilson，商品名為ANTIBLAZE的阻燃劑；得自Amerbrom的FR阻燃劑；得自AnzonAmerica，商品名為AZ12，AZ14，AZ15和TruTint的三氧化銻；得自Ethyl公司的SAYTEX阻燃劑；得自Ferro的PYRO-CHEK阻燃劑；得自MTChemicals的SAN-70/30，EVA-80/20，THERMOGUARD212，THERMOGUARD213，THERMOGUARD215，THERMOGUARD240；得自McGean-Rohco的FYREBLOCANTIMONYOXIDEH，FYREBLOCANTIMONYOXIDEL，FYREBLOCANTIMONYOXIDEMH，FYREBLOCSGRADES；得自NyacolProducts，商品名為A1510LP，A1530，A1550，AP50，APE1545，APVC45，A1582，A-1540N，N24，ADP480，ADP494。合適的顆粒料包括但不局限於天然或合成的半透明和透明顆粒，如瑪瑙，雪花石膏，鈉長石，方解石，chalcedone，燧石，長石，燧石石英，玻璃，孔雀石，大理石，雲母，黑曜石，蛋白石，巖石膏，砂，矽石，石灰華和適度填充或末填充的、著色或染色的、不溶性的或交聯的聚合物片，如ABS樹脂纖維素酯，纖維素醚，環氧樹脂，聚乙烯，蜜胺樹脂，酚醛樹脂，聚縮醛，聚丙烯酸酯，聚二烯，聚酯，聚苯乙烯，脲/甲醛樹脂，聚脲，聚氨酯，聚氯乙烯等。合適的加工助劑包括但不局限於得自Caschemr，商品名為LUBRICIN，PARACINCALCIUMRICINOLEATE的材料；得自MTChemicals的METABLENP系列；得自RohmandHaas的ACRYLOIDK系列，如K-120N，K120-N-D，K125，K147，K175，KM-318F，KM-323B，KM-330，KM-334，KM-608A，KM-611，KM-641，KM-653，KF-710，以及商品名為PARALOIDBTA系列的那些材料。合適的穩定劑包括但不局限於紫外光(UV)穩定劑，如得自AmericanCyanamid，商品名為CYASORBUV系列的市售的位阻胺或二苯酮；得自AmericanCyanamid，商品名為CYASTAB系列的熱穩定劑，碳酸鉛，磷酸鉛或對苯二甲酸鉛鹽；得自ArgusChemical，商品名為MARKVINYLSTQBILIZERS系列的那些材料。合適的抗菌劑(殺菌劑/殺真菌劑)包括但不局限於得自Ferro的MICRO-CHEK抗菌劑；得自InterstabChemical的INTERCIDE抗菌劑；得自ThorChemicals的THORPMDDS，PMA100或THORCATPMA6/DPG抗菌劑；和得自R.T.Vanderbilt的VANIDE殺菌劑/殺真菌劑。合適的抗氧劑包括但不局限於得自AmericanCyanamid，商品名為CYANOX系列的物質；得自AmericanHoechst的HOSTANOX系列；得自Borg-Warner的ULTRANOX系列；得自Ciba-Geigy的IRGANOX系列；所有這些物質均為位阻酚。合適的脫模劑包括但不局限於得自AxelPlastics，商品名為MOLDWIZ系列的物質；得自CentralSoya的CENTROPHIL；得自RAM的MOLGARD，PLASTILEASE，BULKSILICONE；上述物質為無機蠟或矽酮組合物。合適的染料包括但不局限於偶氮染料，重氮染料，吡唑啉酮染料，喹啉染料，喹啉酮染料，蒽醌染料和苯胺黑染料。另外，如果需要的話，本發明的熱塑性聚丙烯酸酯片材還可以包含填充的結晶熱塑性樹脂片，如US5,457,152中所述的樹脂片，在此引入該專利的相應部分作為參考。B.層壓材料在優選的實施方案中，提供了一種包含半透明層和不透明層的層壓材料。本實施方案的半透明層由上述熱塑性聚丙烯酸酯片材組合物組成。這兩層的相對厚度可以改變，以致使，半透明層比不透明層更厚，兩層的厚度相同，或不透明層比半透明層更厚。由於在最佳實施方案中，不透明層粘結至基材表面上並且在使用期間是看不見的，因此，從經濟的角度考慮，優選的是，不透明層比半透明層更薄。在該優選實施方案中，按照常規共擠出術語，半透明層被稱為「基層」，而不透明層被稱為「面層」。然而，既不應將本發明說明中使用的這些術語限制在只包含製備本發明層壓材料的特定方法中，也不應將該術語限制於只包含各層的相應厚度。下面的說明將描述作為「面層」不透明層和作為「基層」的半透明層。所述面層包含熱塑性樹脂，其中分散有以面層總組分計從5-25％重量的填料，含量足以使面層不透明的顏料(通過上述的光學密度測量)，玻璃纖維和可有可無的一種或多種常規的添加劑。可通過多種方法將基層和面層連接，如通過對加壓接觸的各層進行加熱，通過使用合適的粘合劑或通過使基層和面層共擠出。當使用共擠出方法時，基層和面層彼此應當是相容的或可混溶的，以致使在不使用另外的粘合劑粘結層的情況下提供兩層之間很強的界面粘結作用。術語「相容的」用來表示在組成聚合物之間良好的界面粘結作用，而術語「可混溶性」用來表示單相特性。這些術語對於本領域普通技術人員來說是已知的，並且是專題論文「聚合物-聚合物的混溶性」(0labisi等人，AcademicPress，NY，1979)的主題。優選的是，通過在聚合物加工工業中通常稱為共擠出的層壓多相流而形成層壓材料。根據本發明，提供其中組合不同層的常規平片成型模頭。因此，基層包含共擠出熱塑性聚丙烯酸酯聚合物，其中分散有無機填料和衝擊性改善劑，以及可有可無的顏料和/或一種或多種常規的添加劑；面層包含其中分散有填料，顏料和玻璃纖維的共擠出熱塑性樹脂。在本發明中，層壓材料優選通過共擠出法形成。因此，在如上所述的用於將擠出熱塑性聚丙烯酸酯片材形成用於基層和面層之一的粒狀母料的擠出機中，使基層和面層的配料進行混合。然後，使這兩層的組合物通過獨立的擠出機，調節各擠出機的溫度，以便維持相同的熔體流動粘度。優選使用標準的料流分配器和擠片模頭生產層壓材料。根據本發明，層壓材料的優選厚度在10和70密耳之間，更優選在25和60密耳之間。在本發明的層壓材料中，重要的是，仔細地對基層和面層進行選擇，尤其是根據它們的熱膨脹係數來進行選擇。優選的是，各層的熱膨脹係數之間的差別不應大於25％，更優選不大於10％，以避免在熱應力下各層不同的膨脹。由於其中產生的內應力所致，所述不同的膨脹可能會引起層壓產品的捲曲和扭曲。a.基層本發明層壓材料的基層包含上述的熱塑性丙烯酸聚合物片材。b.面層面層由其中分散有填料，顏料和玻璃纖維的熱塑性樹脂組成。熱塑性樹脂根據本發明，熱塑性樹脂優選與基層的熱塑性聚丙烯酸酯聚合物相容或混溶。合適的熱塑性樹脂包括但不局限於熱塑性丙烯酸聚合物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)，聚氯乙烯(PVC)，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)，苯乙烯-丙烯腈(SAN)和聚碳酸酯(PC)。合適的市售熱塑性樹脂的例子包括但不局限於ACRYLITE聚合物(得自Cyro)和CYCOLAC聚合物(得自GE)。此外，面層的熱塑性丙烯酸聚合物可與基層的熱塑性丙烯酸聚合物相同或不同，只要能滿足混溶性或相容性要求就行。填料用於本發明面層的優選的填料選自上述用於基層的填料。面層中填料的含量以面層總組分計至多25％。然而，在面層和基層中無需採用相同的填料。在面層中，矽灰石也是優選的填料。使用矽灰石將提供更為挺硬的面層。另外，儘管也可以使用沒有填料的面層，但填料優選的含量從5-25％。顏料優選的顏料是上面基層所述的那些顏料。然而，用於面層中顏料的優選含量以足以賦予面層以不透明性為準。術語「不透明性」如上所述。例如，當將二氧化鈦用作顏料時，5％的顏料含量足以使面層不透明。然而，實際顏料含量可根據所選顏料而改變，並且本領域普通技術人員將很容易確定。玻璃纖維根據本發明，可以採用玻璃纖維。優選的玻璃纖維包括長度至多1/8英寸，優選至多l/16英寸的磨碎的、矽烷處理過的或另外上漿的玻璃纖維。合適的玻璃纖維可利用市售的任何一種玻璃纖維如E型，S型和C型玻璃纖維而獲得。常規的添加劑作為上面所述的熱塑性聚丙烯酸酯片材，本發明的面層可包含其它常規的添加劑和加工助劑，它們包括但不局限於阻燃劑，如阻燃聚合物(例如聚氯乙烯，聚偏二氯乙烯)；阻燃單體(例如雙-(b-氯乙基)乙烯基磷酸酯)和無機化學劑如磷酸鋅；加工助劑；穩定劑；抗氧劑；抗菌劑；衝擊性改善劑；脫模劑；染料；以及用於裝飾效果的顆粒料。當將本發明的熱塑性聚丙烯酸酯片材或層壓材料粘結至被覆蓋的基材上時，優選的是，通過粗糙化使片材或層壓材料的表面積增加，以便改善片材或層壓材料與基材之間的粘結作用。可用許多不同的方法進行所述的粗糙化，其中優選的是砂磨和壓花。當通過壓花進行粗糙化時，優選的是在進行擠出的同時，對片材或層壓材料進行壓花，前提條件是，在擠出模頭和壓花輥之間有一段足夠的時間，以便使片材或層壓材料能充分冷卻，從而保留壓花圖案。然而，也可以通過對產品進行再加熱，並在足以賦予並保留壓花圖案的溫度下進行壓花，而對片材或層壓材料進行壓花。對於在擠出和冷卻過程中或在形成片材和層壓材料之後，對所述片材和層壓材料進行壓花的合適參數的確定，在本領域普通技術人員知識的範圍內。優選的基材包括木基產品，如木屑板，纖維板或膠合板；聚合材料，如熱固性樹脂或熱塑性樹脂；以及金屬。當將本發明的熱塑性聚丙烯酸酯片材或層壓材料粘結至基材上時，可以使用任何常規的粘合劑，只要它們適合於將面層聚合物粘結至所選基材上。粘結丙烯酸面層至木屑板基材上的最優選的粘合劑是乙烯-乙酸乙烯(EVA)水基乳液。例如，由WilsonartInternational製備的Lokweld3000(LW3000)是適合於這種用途的EVA基產品。為使基材取得破損型粘結強度，可以用一種或多種水可分散的氨基甲酸乙酯添加劑如DispercollU54和DesmodruDA對EVA乳液進行改性。這些材料是由Bayer公司生產的，並且以相當於2％重量和0.1％重量的LW3000使用。通過添加某些少量的一種或多種高沸點、非揮發性溶劑如甲基·丙基酮(其用量為LW3000的5％重量)，可以進一步改善粘結作用。儘管可以使用其它的EVA水基乳液，水可分散氨基甲酸乙酯添加劑和溶劑，但它們沒有如上所述的混合物那樣有效。EVA水基乳液，水可分散氨基甲酸乙酯添加劑和高沸點非揮發性溶劑可以利用常規的方法以任意的次序進行混合。可以將粘合劑噴至基材上或利用塗膠機進行輥塗。通過對組件進行夾輥輥壓或冷壓，可獲得強粘結。通過參考某些具體的實施例，能進一步地理解本發明的一般性描述，在此，除非另有說明，所述實施例只是用來闡明本發明，並不意味著對本發明進行限定。實施例1熱塑性聚丙烯酸酯片材的製備通過使用BerstorffZE25，全嚙合同向旋轉雙螺杆擠出機而製備本發明的熱塑性聚丙烯酸酯片材。該擠出機的L/D為33。手動設置模口間隙，以生產厚度約45密耳的片材。利用定容餵料器，在進料喉處，計量聚丙烯酸酯粒料(得自Cyro的AcryliteS10)和5％的衝擊性改善劑(得自ElfAtochem的MetablendS2001)，並補充加料40％的矽灰石(得自NycoIndustries的Nyad325)至雙螺杆側壓柱塞式注壓機中。在試運行之前手動校正這些餵料器。在模頭之前，使熔體進行真空排氣。引出設備是簡單的三輥式堆片機，其中輥溫保持在約110℃。對於所有加熱區的加工溫度均設置在250℃。各種測量表明在聚丙烯酸酯擠出推薦的加工範圍的上限時，熔體溫度可能在260-270℃的範圍內。所得到的聚丙烯酸酯片材的巴科爾硬度為50，在264psi的載荷撓曲溫度(DTUL)為97℃。根據ASTMD638測量的拉伸性能表明破壞應力為6000psi，破壞應變為1.4％，模量為0.84msi，韌性為55psi。破壞衝擊速度為4.0英尺/秒，表面開始出現裂縫的載荷為550英尺-磅，表面開始出現裂縫的能量為1.3英尺-磅。實施例2層壓板的製備以及與相同厚度固體貼面的貼面板的對比概述於表1中的數據對本發明固體貼面的層壓板(SSL)和常規固體貼面的貼面板(SSV)的物理和機械性能提供了對比。利用得自GOEX(Janesville，WI)的片材生產線，通過共擠出法生產層壓的基層和面層結構(SSL)。根據複合粒料生產基層，所述複合粒料由PMMA(CyroAcryliteS10，57％wt)，矽灰石(NycoNyad325，40％wt)和MetablendS2001(ElfAtochem，3％wt)組成。根據PMMA(CyroAcryliteS10，75％wt)，二氧化鈦(5％wt)，磨碎的纖維(OwensCorning，5％wt)和矽灰石(NycoNyad325，15％wt)生產面層。利用單螺杆擠出機，通過特定設計用於共擠出的供料頭，將預混粒料轉換成層壓片材(SSL)。由於在該方法中涉及另外的混合步驟，因此，在實施例1的熱塑性聚丙烯酸酯片材和實施例2層壓SSL片材機械性能之間的直接對比，必須謹慎進行。通過對常規固體貼面的貼面板(SSV)產品砂磨至60密耳的厚度而製備試樣3，所述厚度與SSL結構的厚度相同。常規SSV不同於本發明層壓板的各層，其中，通過對包含作為填料的高載荷量的三水合氧化鋁的交聯PMMA進行鑄塑而製備SSV。試樣4是對市售0.125英寸(125密耳)厚度產品進行砂磨之前的SSV產品。SSV產品可從市場得到，並且是由Aristech公司給Wilsonart公司生產的。與試樣4相比，試樣3觀察到的拉伸強度和撓曲韌性的驚人增加表明將SSV砂磨至0.045英寸將增加片材的柔韌性並產生明顯地比市售SSV更柔軟(巴科爾硬度為53比59)的更為韌性的材料。然而，通過落球抗衝擊性的下降所示出的抗衝擊性的嚴重下降(67比大於150)與該結果不一致。預Dynatup試驗表明在544磅載荷，速度為5.5英尺/秒時，試樣3表面開始出現裂縫所需的能量為1.3英尺-磅。假定這兩種材料具有相同的抗衝擊性能，這些值與本發明SSL產品所觀察到的值更為一致。當與固體貼面的基層相比時，SSL的拉伸和撓曲性能的增加，可以假定是，存在面層增強了最終片材的整體機械性能。儘管本發明不想被作用機理的任何理論束服，但據信，用於觀察的基本原理可以歸結為更好的混合以及層壓片材中填料整體重量份數的減少。然而，這些因素的組合將產生一固體貼面的層壓片材，當與砂磨SSV(試樣3)相比時，其具有優異的物理和機械性能。該結論基於試樣3觀察到的拉伸強度和撓曲韌性2倍的增加以及破壞拉伸強度和撓曲應變的增加。SSL改善的加工性可直接對這些性能作出貢獻。表1固體貼面的層壓板(SSL)和背側砂磨的固體貼面的貼面板(SSV)之間物理和機械性能的對比很明顯的是，根據上述教導，對本發明進行另外的改進和變更是可能的。因而，應理解的是，除在此具體描述的以外，本發明可以在所附權利要求的範圍內實施。權利要求1.一種固體表面層壓板的製備方法，包括如下步驟將熱塑性聚丙烯酸酯聚合物加入擠出生產線；將不透明層材料加入擠出生產線；並且將熱塑性聚丙烯酸酯聚合物層和不透明層共擠出形成固體表面層壓板。2.根據權利要求1的方法，其中，熱塑性聚丙烯酸酯聚合物具有在其中分散的填料，其含量足以使熱塑性聚丙烯酸酯聚合物具有至少40的巴科爾硬度；和衝擊性改善劑；其中所述的熱塑性聚丙烯酸酯聚合物的熔體流動指數至少為1.5；並且其中所述的填料的長徑比高達25∶1。3.根據權利要求2的方法，其中填料為矽灰石。4.根據權利要求1，2或3的方法，其中熱塑性聚丙烯酸酯聚合物的熔體流動指數從1.5-30。5.根據權利要求1，2或3的方法，其中熱塑性聚丙烯酸酯聚合物的熔體流動指數從1.5-3.8。6.根據權利要求2的方法，其中填料的長徑比從3∶1至20∶1。7.根據權利要求1-6任一項的方法，其中，熱塑性聚丙烯酸酯聚合物包含一種或多種選自如下的物質阻燃劑，顆粒料，加工助劑，穩定劑，抗氧劑，抗菌劑和脫模劑。8.根據權利要求1-7任一項的方法，其中所述熱塑性聚丙烯酸酯層的厚度從約0.254毫米(10密耳)至約1.778毫米(70密耳)。9.根據權利要求1-7任一項的方法，其中所述熱塑性聚丙烯酸酯層的厚度從約0.635毫米(25密耳)至約1.524毫米(60密耳)。10.權利要求1-9任一項的方法，其中所述熱塑性聚丙烯酸酯層是半透明的。11.權利要求1-9任一項的方法，其中熱塑性聚丙烯酸酯聚合物另外還包含一種或多種足以使熱塑性聚丙烯酸酯層變得不透明的顏料。12.權利要求1-11任一項的方法，其中不透明層材料包含其中分散有填料的熱塑性樹脂，所述填料的含量以不透明層和玻璃纖維總組分計至多為25％重量。13.根據權利要求12的方法，其中，所述熱塑性樹脂選自熱塑性丙烯酸聚合物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)樹脂，聚氯乙烯(PVC)樹脂，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)樹脂，苯乙烯-丙烯腈(SAN)樹脂和聚碳酸酯(PC)。14.根據權利要求12或13的方法，其中用於不透明層的填料選自矽灰石，雲母，碳酸鈣和二氧化矽。15.根據權利要求12，13，或14的方法，其中用於不透明層的填料其長徑比至多為25∶1。16.根據權利要求1的方法，另外還包含一種或多種在熱塑性丙烯酸聚合物和不透明層兩者中或其中之一中的顏料。17.根據權利要求16的方法，其中一種或多種顏料選自二氧化鈦，鹼式碳酸鉛白，鹼式硫酸鉛白，鹼式矽酸鉛白，二鹼式亞磷酸鉛，含鉛氧化鋅，氧化銻，或硫化鋅。18.一種通過包含下面步驟的方法形成的固體表面層壓板將熱塑性聚丙烯酸酯聚合物加入擠出生產線；將不透明層材料加入擠出生產線；並且將熱塑性聚丙烯酸酯聚合物層和不透明層共擠出形成固體表面層壓板。19.根據權利要求18的方法，其中，熱塑性聚丙烯酸酯聚合物具有在其中分散的填料，其含量足以使熱塑性聚丙烯酸酯聚合物具有至少40的巴科爾硬度；和衝擊性改善劑；其中所述的熱塑性聚丙烯酸酯聚合物的熔體流動指數至少為1.5；並且其中所述的填料的長徑比高達25∶1。20.根據權利要求19的方法，其中填料為矽灰石。21.根據權利要求18，19或20的方法，其中熱塑性聚丙烯酸酯聚合物的熔體流動指數從1.5-30。22.根據權利要求18，19或20的方法，其中熱塑性聚丙烯酸酯聚合物的熔體流動指數從1.5-3.8。23.根據權利要求19的方法，其中填料的長徑比從3∶1至20∶1。24.根據權利要求18-21任一項的方法，其中，熱塑性聚丙烯酸酯聚合物包含一種或多種選自如下的物質阻燃劑，顆粒料，加工助劑，穩定劑，抗氧劑，抗菌劑和脫模劑。25.根據權利要求18-24任一項的方法，其中所述熱塑性聚丙烯酸酯層的厚度從約0.254毫米(10密耳)至約1.778毫米(70密耳)。26.根據權利要求18-25任一項的方法，其中所述熱塑性聚丙烯酸酯層的厚度從約0.635毫米(25密耳)至約1.524毫米(60密耳)。27.權利要求18-26任一項的方法，其中所述熱塑性聚丙烯酸酯層是半透明的。28.權利要求18-26任一項的方法，其中熱塑性聚丙烯酸酯聚合物另外還包含一種或多種足以使熱塑性聚丙烯酸酯層變得不透明的顏料。29.權利要求18-28任一項的方法，其中不透明層材料包含其中分散有填料的熱塑性樹脂，所述填料的含量以不透明層和玻璃纖維總組分計至多為25％重量。30.根據權利要求29的方法，其中，所述熱塑性樹脂選自熱塑性丙烯酸聚合物，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)樹脂，聚氯乙烯(PVC)樹脂，丙烯腈-苯乙烯-丙烯酸酯(ASA)樹脂，苯乙烯-丙烯腈(SAN)樹脂和聚碳酸酯(PC)。31.根據權利要求29或30的方法，其中用於不透明層的填料選自矽灰石，雲母，碳酸鈣和二氧化矽。32.根據權利要求29，30，或31的方法，其中用於不透明層的填料其長徑比至多為25∶1。33.根據權利要求18的方法，另外還包含一種或多種在熱塑性丙烯酸聚合物和不透明層兩者中或其中之一中的顏料。34.根據權利要求33的方法，其中一種或多種顏料選自二氧化鈦，鹼式碳酸鉛白，鹼式硫酸鉛白，鹼式矽酸鉛白，二鹼式亞磷酸鉛，含鉛氧化鋅，氧化銻，或硫化鋅。35.根據權利要求18-34任一項的層壓板，另外還包含基材，其中層壓板的不透明層粘結至基材的表面上。36.根據權利要求35的層壓板，其中所述的基材選自木製品，聚合材料和金屬。37.根據權利要求35的層壓板，其中所述的基材選自家具表面，垂直的壁和表面，非垂直的浴室表面和非垂直的廚房表面。38.根據權利要求37的層壓板，其中所述的非垂直浴室表面和非垂直的廚房表面選自櫃檯面和化妝檯面。全文摘要本發明披露了一種固體表面層壓板的製備方法。通過將熱塑性聚丙烯酸酯聚合物加入擠出生產線;將不透明層材料加入擠出生產線;並且將熱塑性聚丙烯酸酯聚合物層和不透明層共擠出形成固體表面層壓板而實現該方法。文檔編號B29K33/04GK1270097SQ0010495公開日2000年10月18日申請日期2000年4月5日優先權日1999年4月8日發明者M·E·英格裡姆,M·T·克瑞奇,R·M·馬佛提,B·A·拉布羅克,Y·M·李申請人:普雷馬克Rwp控股公司