具有耐磨美術表面的層壓板的製作方法

2023-04-28 11:05:11 1

專利名稱：具有耐磨美術表面的層壓板的製作方法
技術領域：
本發明是關於裝飾層壓板，適用於桌子及櫃檯表面，牆嵌面，地板表面，桌面等等，特別是關於高壓裝飾層壓板及其製造方法。
傳統製造裝飾用的層壓板的方法是，將許多層用合成熱固樹脂浸泡過的紙張疊加在一起。正常情形下，該組合件是由許多經酚醛樹脂浸漬的牛皮紙所製成的塑料貼面板芯所構成，在其上有一裝飾紙(decor sheet)，通常是一印刷品或單一顏色，且用三聚氰胺樹脂浸漬過。在該層壓板中，通常在裝飾紙之上覆蓋有一儘可能透明的貼面層，用以保護裝飾紙。
早先美國專利3,373,071及3,135,643中提出例子嘗試去除或簡化或改良該貼面層。這些專利的技巧是用無色的三聚氰胺浸漬該裝飾紙，然後再用2,000-60,000cp(釐泊)較粘的混合液，在該浸漬過的紙張表面塗上一厚塗層。結果該粘性的塗料在該浸透的裝飾紙上幹固，如此在其表面現場形成一覆蓋層。就目前所知，以這種方式做成的層壓板從未達到大量商業應用，除了可能用來當鋪地板的材料之外，可能是因為所需的費用太高，其中包括了雙重處理，也就是，先使浸漬的紙浸透，然後再塗蓋表面(這樣的處理並未證明比傳統使用層層覆蓋方式有任何的改善)，或者更可能是因為整個層壓板的品質未達商業目的的要求，例如，破裂，皺摺，過度的堅硬，貼面的透明度不夠等。
利用相同的技術來製造地板用的多疊層瓷磚已有多年了，但單一顏色的清晰度很差，也就是說，象泥土般混濁，因此它們在商業上不理想，並且這種地板用的瓷磚在商業上只適用於地板圖案，因為地板離開視線較遠，所以人們還可以容忍這種差的清晰度。
在美國專利3,968,291中討論了另一種後期的嘗試，就是在裝飾紙上放置一更透明但能完全保護的保護層，其中在覆蓋層中所使用的微粒子填充料是硫酸鋇，專利所有人測定硫酸鋇的折射率，比其他的填充料更接近三聚氰胺樹脂的折射率，因此可增加覆蓋的透明度，從而改進其下面的裝飾紙的清晰度。這個產品也從來沒有在商業上被接受，可能是與上述的原因相同。
更近期，本技術因為NEVAMAR ARP技術的發展而有革命性的突破，請參考Scher等人的美國專利4,255,480；4,395,452；4,430,375；Re32,152；4,263,081；4,327,141；4,400,423；Ungar等人的美國專利4,713,138；4,517,235；4,520,062；5,037,694；5,093,185；Lex等人的美國專利4,971,855；及0′Dell等人的美國專利4,499,137；4,532,170；以及4,567,087。在ARP技術中，用以保護該裝飾層避免其磨損的覆蓋層的厚度大大地減少，因此可提供高濃度耐磨粒子層，附著在上紙層的上層表面，通常是該裝飾層。此項技術不僅改良了早期技術中的抗耐磨性質，而且因為保護層的超薄結構，而可增加其透明度。
此ARP的技術已為工業界及公眾提供了良好的服務，依照這項技術所製造的層壓板被公認為是上等產品而且需求量很大。即使如此，仍需要尋求一種具有超級清晰且視覺很深，具有良好耐鑿性及NEMA的抗磨性裝飾層壓板，特別是具有一清晰且明亮的裝飾外表的層壓板，但它看起來象在該層壓板上表面以下。此外，即使是較薄的保護塗層，人們也希望它能有優良的耐耗損及抗磨損性，而另一方面也能降低用來切割層壓板工具的磨損程度以及壓板模具的耗損度。
因此，本發明的目的是克服那些如上述所指出的現有技術中的缺點。
本發明的另一目的是提供一超清晰且視深度良好，具有NEMA抗耐磨性質的層壓板。
本發明的又一目的是提供一改進的裝飾層壓板，特別是一符合所有NEMA要求的高壓裝飾層壓板，其在裝飾紙的表層覆蓋有一厚的保護塗層，它具有比任何已知的厚層保護塗層更良好的透明度，並且其耐磨性及清晰度及透明度與ARP超薄保護層壓板的相同。
本發明的又進一步目的是提供一改進的層壓板產品，它具有傳統覆蓋層以及APR層壓板所有的優點。
本發明的又進一步目的是提供一改進的裝飾層壓板產品，它具有APR層壓板的所有優點，而且更具有另外的優點，即減少了工具的耗損，以及能夠提供符合NEMA要求的視深高光澤木紋，以及具有改進的亮度及清晰度的花紋或單色地板磚、改進的耐鑿性，以及防止壓板模過度磨損。
這些及其他的目的可以利用一含豐富樹脂的厚保護層，也就是比ARP保護層最大10倍厚的一保護層達到，也就是與傳統的覆蓋層以及早期美國專利′071及′643中現場鑄造的塗層的厚度大約相同，典型的重量是每令25-30lbs或更多的固體物質，其中採用一微粒材料，由一預熟化的熱固樹脂顆粒所構成，該樹脂具有與層壓樹脂本身相同或大致相同的折射率。
與美國專利′643及′291比較，該兩件專利皆嘗試在它們的保護層中尋找和使用填充料，該填充料的折射率儘可能的與層壓樹脂的折射率相近，本發明使用的原則是與熟化的層壓樹脂折射率最近的材料是熟化層壓樹脂本身。因此，假如用在裝飾紙上的層壓樹脂是三聚氰胺甲醛樹脂(本文以下稱為蜜胺樹脂)，此為典型所使用的材料，則主要構成保護層的微粒子的材料是預熟化的蜜胺樹脂微粒子。
本發明以上及其它的目的、特性及優點，由下面各種實施例的詳細說明會更清楚。
本發明的主要特徵之一是在層壓過程中，使用由具有與應用在層壓過程中的未熟化或部分熟化的層壓樹脂(在後者熱固之後使用)具有相同或大致相同的折射率的樹脂形成的預熟化熱固樹脂微粒。其中「預熟化」一詞是指，樹脂粒子的熟化或固化已經先被處理至最大可能的程度，或至少到一種熟化的階段，在此時它的熔體粘度高到足以防止這些粒子在液體的層壓樹脂中溶解，和/或在一般層壓條件下熔化並且流動，如此在高壓/層壓製造層壓板的過程中不良地滲透到下層紙中，例如，該裝飾紙。
如上所指，在製造符合NEMA標準的高壓力裝飾層壓板的過程中，在正常情況下用以浸透/浸漬該裝飾及覆蓋層的典型層壓樹脂是蜜胺樹脂，因而蜜胺樹脂是應用在上層或本發明中的各層的優選層壓樹脂。因此，預熟化的熱固樹脂的微粒子最好同樣採用蜜胺樹脂。但是，其他的樹脂體系也可能被使用，例如，聚酯，脲甲醛，雙氰胺甲醛，環氧物，聚氨基甲酸酯，可熟化的丙烯酸以及這些樹脂的混合物。預熟化的聚合物粒子因此可以選自蜜胺樹脂，聚酯，環氧樹脂，可熟化丙烯酸等或它們的混合物。
在某些情況下以及為了得到特別的效果，也可能使用某些不能共存的混合物，例如，預熟化的聚酯樹脂粒子或聚氨基甲酸酯樹脂粒子以及熟化的蜜胺樹脂粒子及液態的蜜胺層壓樹脂；但是，通常，熟化的樹脂與液體的層壓樹脂相同，而且任何不能共存的熟化樹脂粒子只以小量的存在。
也可能將幾種不同程度預熟化的樹脂粒子混合在一起使用，而且甚至可能使用少量的樹脂粒子，這些樹脂粒子仍然可以部分地在液態的蜜胺樹脂中溶解，如此可以熔化並且流入下層紙中，但是這種熟化較淺的粒子的量必須不能大到失去所要產品，也就是說，最後的層壓板必須有一大部分由預熟化的樹脂構成的透明保護覆蓋層。假如該透明的覆蓋層非常薄，但是其中有50％或以上的成分含有耐磨的礦物粒子。
除了在裝飾紙上覆蓋該透明的保護層外，本發明的層壓板合適地以標準的方式製造，並且最好有一傳統的結構，例如，它包含有2至8個用苯酚浸漬的牛皮紙的塑料貼面板芯，其上具有一層以蜜胺樹脂浸漬過的裝飾紙，在裝飾紙之上，加上本發明的保護層。最後的層壓板是用典型的方法製造，例如將塑料貼面板芯疊放在一合適的壓力機上，並且將覆蓋有保護層的裝飾紙疊放其上，然後將此組合件放在兩塊壓板模之間，加熱及加壓力一段足夠長的時間，以便製造所要的裝飾用的層壓板。用於高壓層壓板及低壓層壓板的加壓條件是標準化的並且是眾所皆知的。
該厚的透明保護塗層主要包括預熟化的熱固樹脂粒子以及一種最初始的粘合劑物質，以及(可選擇使用和優選)少量相對細小微粒的耐磨礦物質，合乎要求的平均粒子大小範圍為0.5-50μm，最好是1-30μm，而最理想平均粒子大小是1微米。這類典型的保護層包括有15-20lbs/ream預熟化胺樹脂粒子，以及6lbs/ream的Al2O3粒子。耐磨礦物質粒子最好是有足夠的量以便將較大的預熟化樹脂粒子部分地包住，該種粒子可能大到250μm，但是最大值以100μm較佳。礦物質粒子的硬度至少應該為7級(莫氏硬度)而且這種粒子最好是氧化鋁或氧化鋁及二氧化矽的混合物，雖然礦物粒子可包括氧化鋯，氧化鈰，硬玻璃珠，碳化矽及鑽石粉。有許多其他物質，例如纖維屑等，應該避免使用，因為它們會減少透明度。
初始的粘合材料可以是任何可與體系共存的物質，它可將保護塗層在層壓過程結束前現場固定在裝飾層的上表面，包括許多種以樹脂為基礎的粘合物質，它們可以與所選用的層壓樹脂體系統共存，高粘性或粘稠的部分熟化樹脂，或任何依照ARP技術可以當作粘合劑的物質，例如藻酸鈉，氣相二氧化矽，微晶纖維素，或混合物，例如Avicel，它是由大部分微晶纖維素與少量的羧甲基纖維素(CMC)混合而成。
另外一個依照本發明製作的典型產品有薄得多的保護覆蓋層，其相對的厚度是每令6-8lbs固體物質，包括大約相同量的預熟化樹脂粒子及礦物粒子。這是一種類似ARP的產品，而其中所含的礦物粒子的數量大約只是ARP層壓板的一半，但是確有相同的耐磨及耐耗損性，並且改進了工具耗損度及降低了壓板模具耗損度。
保護塗層可以許多方式應用到裝飾紙上，簡單地說，這些是一種與美國專利US4,255,480中ARP方法相似的兩步驟過程；一種與美國專利4,713,138相似的單步驟過程；一種與美國專利US4,517,235及US4,517,235及US4,520,062相似的轉換過程；以及一光漆過程，其中，保護覆蓋層組分是直接塗在一木質板層或類似材料上，接著施力壓緊。
在兩步驟方法優選的使用形式中，塗料的成分是由氧化鋁的小粒子或其他最好平均粒子大小大約在1到30μm耐磨粒子，以及最大粒子大小為250μm，優選最大粒子大小是100μm的預熟化樹脂粒子及很少量的微晶纖維素粒子的混合物，所有組分皆分散在一穩定的，含水的淤漿中。氧化鋁的粒子是如此小以致在最後產品中並不幹擾視覺效果，它可用以當作耐磨物質，而微晶纖維素粒子當作優選的初始粘合劑物質。如眾所知，初始粘合劑必須與層壓過程中所使用的樹脂系統能共存，通常為蜜胺樹脂或在某些低壓層壓板的情況下為聚酯樹脂體系，而微晶纖維素不僅有此功能並且可穩定在裝飾紙表面的氧化鋁的小粒子及預熟化樹脂。
如此，優選的淤漿組分包含氧化鋁的小粒子及預熟化樹脂微粒子以及很少量的微晶纖維素粒子的混合物，所有的物質皆分散在水中。其中，預熟化樹脂微粒子數量及最佳的小礦物粒子的量必須足夠能製造最終產品，使其具有如上所述需要的耐磨性，並且初始粘合劑的量必須足夠將礦物粒子及預熟化樹脂粒子現場固定在裝飾紙正表面。通常，發現2到10份(重量)的微晶纖維素配20-120份(重量)的氧化鋁及預熟化樹脂微粒子能得到滿意的結果；然而，有可能在此範圍之外製造。預熟化樹脂的量是，每1份(重量)的礦物粒子配1到6份(重量)的預熟樹脂粒子，如眾所知，不僅可以在此範圍之外製造，同時也可以不使用任何的礦物粒子來生產具有較厚透明保護覆蓋層的適當產品。
在淤漿中含水量也必須考慮實用的情況，因為假如水太少，淤漿會變得太稠而很難應用；相反，若水太多，則在塗抹的過程中將因淤漿的流掛而使塗層的厚度很難保持一致。因此，含2.0％(wt)的微晶纖維素及大約24％(wt)氧化鋁及預熟化樹脂粒子(以水的重量為基準)的淤漿很穩定，也就是說，氧化鋁及預熟化樹脂粒子不會沉底；但是如果使用超過大約3.5％(wt)的微晶纖維素，以及大約24％(wt)氧化鋁及預熟化樹脂粒子(以水的重量為基準)，則淤漿變得非常粘而很難應用。
含礦物的粒子組合最好包含少量的潤溼劑，優選非離子的潤溼劑，以及矽烷。潤溼劑的量不重要，但是只需要非常少量，並且過量的潤溼劑沒有任何的益處。依照傳統的做法，保溼劑，脫模劑，催化劑和/或消沫劑皆可使用。
假如使用矽烷作為一種偶合劑，它可以用化學方式將氧化鋁或其他的非有機物粒子與浸漬後及熟化的預熟化蜜胺粒子及/或蜜胺結合和固化，而這樣可提供更好的啟始耐磨性，因為氧化鋁粒子除了以機械方式之外，還以化學方式與蜜胺結合，因此可以在磨耗的情況下有更長的使用期限。矽烷應選自那些可與所使用的特定熱固層壓樹脂相容的物質；在這方面，具有一氨基基團的矽烷，例如γ-1氨基丙基三甲氧基矽烷，與蜜胺樹脂使用時特別有效。所使用矽烷的量不必很大，而事實上其量只有所使用的微粒礦物重量的0.5％，就能有效地增加最後層壓板的耐磨性能；所建議的最大的量為氧化鋁或其他堅硬粒子重量的2％，因為量再大也不能得到更好的效果，而只是增加原材料的成本。
裝飾紙在塗上前述的塗料組合物之後就進行乾燥，然後以一般正常方式用適當的熱固樹脂浸漬，例如，蜜胺樹脂或聚酯。在裝飾紙以蜜胺樹脂浸漬之前，利用微晶纖維素當作粘合劑塗層必須以高溫乾燥。如此，最低乾燥溫度大約是140°F，而最好的乾燥溫度是240-270°F。在乾燥之後，經過浸漬並塗層處理過的裝飾紙上就堆上許多以樹脂浸漬過的塑料貼面板芯或其他的背材，並且，在加熱及壓力下以一般方式進行層壓。
另外一種達到本發明目的方法是以一種單步驟過程將一層預熟化樹脂微粒子塗在裝飾紙的表面，而同時在單步操作中可使裝飾紙達到完全的樹脂飽和，在此程序中未熟化的液態樹脂是預熟化樹脂粒子及耐磨礦物粒子的載體。實施本發明所採用的方法最佳如下方式說明(1)製備液態可熱固的浸漬樹脂以及塗層組合物的混合物，其中，塗層組合物包括預熟化的合成樹脂微粒子，其濃度足夠在層壓表面形成一有預定厚度的樹脂沉積層，以及供預熟化樹脂粒子使用的一種初始粘合劑，例如，微晶纖維素或更粘的部分熟化的蜜胺樹脂粒子，該初始粘合材料可以與可熱固浸漬樹脂可相容，並且經得起後來的層壓條件，初始粘合物質的量應足以將預熟化樹脂微粒子固定在未飽和的紙張的表面，而初始粘合物質也同樣用來將預熟樹脂微粒懸浮在液態的可熱固的浸漬樹脂中；(2)在單一操作中沉積保護層和浸漬，其方法是將液態可熱固浸漬樹脂與塗料組分的混合物，最好其粘度不大於200-250釐泊，塗在一未飽和的紙張的正面上，塗抹的速度必須可以使未飽和的紙張中液態可熱固浸漬樹脂達成飽和，而且該塗料組合物在正表面上沉積；和
(3)將塗抹及浸漬好的紙裝飾層乾燥後可以得到可用於層壓的裝飾層。
另一種選擇，如上面所指，一種細小堅硬礦物粒子，其濃度足夠增加耐磨性而不會干擾可見度，可以在步驟(1)中加在預熟化的樹脂微粒中，在此情況下塗層的厚度可以減小而不會失去耐磨性。
可以用在熟化聚合物微粒子組合物中的堅硬礦物為如上所述精細粒子大小的礦物，最好平均粒子大小在0.5-0.9μm之間，雖然如上所指，可以採用更大尺寸的粒子，其數量足夠提供一耐磨層而不會影響可見度。必須了解的一點是，液體的粘度要足夠維持礦物粒子與預熟化樹脂粒子一起懸浮在其中。
該單一操作塗層/浸漬步驟可以在一階段或多個階段中進行，也就是說，完全的浸漬可以在該塗層布置好的同一階段完成，或另一種方式，部分浸漬可以在一連續過程中的第一階段中與該塗層一起進行，緊接著由下方進行第二次在線樹脂溶液浸漬。
如上面所指，預熟化的合成樹脂微粒是選自蜜胺，聚酯，環氧及可熟化丙烯酸或類似的樹脂或其混合物。粘合物質最好是「Avi-cel」，上市的成分是含大約89％的微晶纖維素及11％的羧甲基纖維素(CMC)的混合物。也可能，但也不是最理想，可以採用層壓樹脂本身當作粘合劑，在這種情況下所用的層壓樹脂必須比較粘，其性質像漿狀物或類似物。
最好的組合物適當含有1份(重量)Avicel對4-60份(重量)的礦物粒子及預熟化樹脂微粒組合物。如上述所指，預熟化樹脂微粒對礦物粒子的比例可以有很大的變化，適合的範圍是1-6∶1。也可能加入少量額外的CMC(或不加)及少量的矽烷。最好是加入少量的表面活性劑，如美國專利4,255,480中所述，以及少量的固體潤滑劑以加強其耐擦傷性，如美國專利4,567,087中所述。
在此配方中有6個重要的可變量，其中有3個是獨立變量而另外3個是因變量，在美國專利4,713,138中所有的變量皆有解釋。裝飾紙張的重量，液體樹脂含量及耐磨組分的重量都與配方無關。對這些變量的要求是由外在因素，例如顏色，最後飽和的程度，及耐磨性所決定。單位表面積的浸漬樹脂重量(幹的)是由紙的基本重量及樹脂成分兩者組合所決定。粘度是由整個液體體積對微粒物質含量所決定。因此，加到液態樹脂中水的量由粘度和額外加入的水量所決定，該粘度是由耐磨組分及未切割樹脂混合而得到，所加的額外的水是為了容易同時進行塗層及浸漬而使粘度降低到所希望的值，粘度通常是小於250cp，最好大約是100cp。
第三種方法，如上面所指，是一種與Ungar等人的美國專利4,517,235及4,520,062相似的轉換法。在這種形式的過程中，本發明的塗層是塗布在一轉換基層並且在其上乾燥。然後，在一般的層壓加壓的操作中將此轉換基層的面朝下抵住一完全或部分飽和的裝飾紙或抵住另一合適的基層，例如一木質夾板。在足夠熱量，時間及壓力下完成層壓的操作後，該層壓板從轉換基層剝離，或反之亦然，而本發明的保護層將會被轉換到裝飾紙或基層的上表面。
實施本發明的第四種方法是採用一種上光漆的過程。其中，組合物直接塗在基層上，例如一木質夾板，然後乾燥，最後加壓及加熱擠壓。
本發明的優選方案中主要使用完全熟化的蜜胺樹脂，它被磨成細粉並在擠壓過程中在壓板及裝飾層間充當為一種填充材料。通過選擇與浸漬樹脂相同材料的粒子，在最後層壓板成品中的保護塗層的折射率將會一樣，在擠壓之後可在層壓板上製成免於模糊不清，高透明的表面。如此得到的透明度足夠清楚，因此可以採用一單色裝飾紙而不會失去其亮度及色澤。
除了清晰的厚表面塗層之外，通過改變採用的預熟化樹脂微粒及其微粒大小可得到其它許多的裝飾外表。這類裝飾外表包括不同的紋理。也可以利用著色的預熟微粒子來製造有趣的視覺效果。可以預知的是，外表的變化是多樣的，而且是由粒子大小，預熟化樹脂微粒，數量，塗層厚度及著色來決定。實際所需要的外表可以由本案內容配合例行實驗來決定。
下面的實施例是用來解說實施例1在300°F下，加熱蜜胺樹脂直到其熟化，得到蜜胺樹脂微粒。一旦熟化後，該物質被磨成微粒，其大小分布如下250μ +0.02％180μ +0.04％106μ +0.47％45μ +70.60％25μ +22.45％25μ以下 -6.40％淤漿成分包括60份上述的預熟蜜胺粒子及60份平均粒子大小為1μm的氧化鋁，在一如下所示的韋林攪拌器(Waring blender)中製備。7.5份的微晶纖維素(Avicel RC 581)及2.5份的CMC加入到攪拌的水中。在2到3分鐘之後，在攪拌器中，Avicel完全分散使氧化鋁及預熟化樹脂粒子被混入其中。
最後所成的淤漿分別被塗布到50lbs/今及65lbs/今未浸漬具有木紋及萬花筒碎花款式的印刷紙張表面。此塗層在265°F下乾燥大約3分鐘。接著，該紙張利用蜜胺甲醛樹脂以一般正常方式浸透，並且以正常程序乾燥。樹脂的含量是51-55.6％，揮發性成分是4.6-5.2％。層壓板採用傳統的一般操作來製造和擠壓，即，大約290°F，1000psi，大約25分鐘。
實施例2液態的蜜胺樹脂(1575lbs.)依照標準的方式製備供裝飾紙浸漬用。在每192.8lbs液態樹脂中加入0.001份(重量)的表面活性劑TRITON CF 21。以高速度在一具有低切力的混合器中混合5分鐘。11磅Avicel以一種快速的方式加入其中以避免聚在一起或成塊。緊接其後，快速加入47lbs預熟化蜜胺樹脂粒子及47lbs的30μm的氧化鋁。
在加入70加侖的水後測量其粘度以便提供粘度不超過150釐泊的產品(Brookfield粘度計#3，以12rpm速度旋轉)。
重量為65lbs/令的印刷過的裝飾紙以196.1lbs/令的速度被塗上一層。該紙張在高溫乾燥，如一般的方式將此紙張用來製造層壓板。
磨損結果如下款式MR-51 MR-12啟始點(循環) 650 750最終點(循環)1300 750磨損速率 975 1138
速率/100轉0.015g0.012g實施例3為了得到兩個額外的樣品，上面的例2對每一情況採用20μm及25μm氧化鋁。
磨損結果如下紙張款式 MR-12 MR-51粒子大小 20μm 25μm 20μm25μm啟始點(循環)150 650 275 800最終點(循環) 1000 1550 550 1600磨損速率575 1100 413 1200速率/100轉 0.017g0.012g 0.031g 0.017g實施例4-中重量保護層下面的配方是用於過量塗層以及同時使一印製的裝飾紙浸透之用150加侖未切割的蜜胺樹脂(1,575lbs)70加侖水11磅Avicel92磅30μm(平均粒子大小)氧化鋁92磅預熟化蜜胺樹脂粒子(最大100μm)0.27磅Infirnol脫模劑6.2磅Nacure 3525蜜胺樹脂熟化催化劑32磅二甘醇保溼劑(humectant)1.36磅Bubrake消沫劑塗層/浸漬以每令57.8磅的未切割蜜胺樹脂固體的速度進行，而Avicel以每令0.66磅的速度被塗布，氧化鋁以每令5.62磅的速度，預熟化蜜胺樹脂微粒以每令5.62磅的速度，保溼劑以每令1.64磅的速度。通過乾燥器之後，裝飾紙樹脂含量為52％，以及揮發性含量為6％。
以通常的方式將裝飾紙壓成高壓裝飾層壓板，最後的層壓板符合所有的NEMMA標準，而且具有優異的耐磨性及抗滑動耗損性。
實施例5-高視深，高耐鑿性的實驗室的配方製備一種實驗室浸漬/塗層組合物，並以每今58.31磅的未切割樹脂固體的速度塗到裝飾紙上，而Avicel以每令0.67磅的速度，預熟化蜜胺固體以每令26.1磅的速度(其中最大粒子大小為100μm)以及氧化鋁以每令5.63磅的速度塗布。通過乾燥器之後，該紙的樹脂含量為60％，以及揮發性含量為6％。透明的保護塗層有一相同每令20磅固體的厚度。將裝飾紙與一些以酚醛樹脂浸漬過的塑料貼面板芯壓合後，可以得到一完全符合NEMA標準的層壓板，而且其有額外絕佳的耐鑿性，其中，裝飾紙可以清晰且明亮可見，但是它在層壓板中看起來很深。
實施例6-替換ARP下面的配方是用於同時塗層及浸漬一單色裝飾紙195加侖未切割蜜胺樹脂(2,047.5磅)50加侖水15磅Avicel2.9磅蠟44磅15μm氧化鋁44磅預化熟蜜胺樹脂粒子(最大尺寸100μm)
0.35磅Emerest 2652潤溼劑0.32磅Infirnol脫模劑8.2磅Nacure 3525催化劑1.1磅Bubrake消沫劑以上的組合物以下列的速率塗布，每令60.93磅的未熟化固體樹脂，每令0.74 Avicel；每令0.13磅蠟；每令2.17磅氧化鋁及每令2.17磅預熟化蜜胺樹脂粒子。如此塗層及浸漬過的單色裝飾紙接著通過以正常方式通過一乾燥烤箱。當它取出時，其樹脂含量為52％，以及揮發性含量為6％。該裝飾紙依一般方法用來製作層壓板。最後所得的層壓板具有優異的耐磨性及滑動耐耗損性，並且完全符合所有NEMA標準。因為有相對少量的氧化鋁的存在，在切割該層壓板時工具的耗損可以降低。
實施例7下述配方是用於同時塗層和浸漬裝飾紙(實驗室量)；447克蜜胺樹脂(268.2克分子固體)166克水3.12克 Avicel0.87克 消泡潤溼劑(31滴)26.1克 氧化鋁(平均粒子大小30μm)26.1克 預熟化蜜胺樹脂粒子(按照實施例1)0.09克 Infirnol脫模劑(3滴)9.08克 甘二醇1.78克 Nacure催化劑(88滴)
0.31克Bubrake消泡劑(10滴)上述組合物固體總量範圍為56-58％，固體樹脂總量(除預熟化樹脂粒子外)範圍為51-53％，將其以下述速度塗布到裝飾紙上未熟化的蜜胺樹胺 62.69-68.02磅/令(3000平方英尺)Avicel0.72-0.78磅/令預熟化蜜胺樹脂微粒6.09-6.61磅/令氧化鋁粒子6.09-6.61磅/令甘二醇2.12-2.30磅/令實施例8採用下述配方，重複實施例7蜜胺樹脂 361.0克(216.6克固體)水 201.0克Avicel 3.12克防沫潤溼劑 0.87克(31滴)氧化鋁(平均粒子26.1克大小30μm)實施例1的預熟化26.1克蜜胺粒子Infirnol脫模劑 0.09克(3滴)甘二醇 9.08克Nacure催化劑 1.78克(88滴)Bubrake消泡劑 0.31克(10滴)將該組合物以每令51.01磅未熟化蜜胺的速度塗布到裝飾紙上。假若整個施工速度為55.23磅/令，其它組分速度為4.22磅/令。
額外的例子製備一個與上面實施例5相似的例子，只是在其中沒有任何的氧化鋁存在。可以得到一個符合NEMA標準的產品，它有優異的清晰度及耐鑿性。預熟化粒子塗布的速度是每令35磅。
另一個與實施例4相似的例子，只是其中的Avicel以藻酸鈉取代。結果令人滿意。
另一個實施例採用與實施例1相似的配方進行，此配方直接被塗在木質夾板的上表面。在塗層及乾燥之後，該板面在熱及壓力下擠壓以在木板上形成一保護塗層。
另外，採用聚酯樹脂進行一種製造低壓力板的嘗試。其中，底層採用Masonite板。採用一木紋理的裝飾紙，而且塗層/浸漬配方與實施例5的相同，只是預熟化樹脂粒子是使用聚酯樹脂粒子，而浸漬樹脂是相同的未熟化的聚酯樹脂。最後的產品有優良的耐磨性。
前面對特別實施例的描述揭露了本發明的總的特性，因此，其他人可以利用目前的知識輕易修改和/或為了不同的應用而改良那些實施例，並不會脫離其一般性的概念，而且，因此，這類的修改或改良應該在本公開方案相同的意義及範圍之內作為解釋。必須了解的是，在本說明中的述語或專有名詞是為了敘述而非限定之用。以上所提到的專利併入作為參考。
權利要求
1.在一符合NEMA耐磨標準的裝飾層壓板中，包括一上層有一裝飾層及在裝飾層上面有一保護塗層的基底，其改進在於該保護塗層是透明的，且主要包括有熟化的熱固樹脂，它由預熟化樹脂粒子及可選擇性地加入的細小礦物粒子構成，該礦物粒子在熱固樹脂基體中所具有的莫氏硬度至少是7，該預熟樹脂粒子的光折射率與該熱固基體的光折射率大體上相同。
2.根據權利要求1所述的層壓板，其中該基體由木材所構成，而該裝飾上層是一樹脂浸漬過的裝飾紙。
3.根據權利要求1所述的層壓板，其中的基體是一本質夾板。
4.根據權利要求1所述的層壓板，其中該裝飾層包括有一由熱固樹脂浸漬過的裝飾紙層，而且其中該裝飾層的上述樹脂及該保護層的上述樹脂是相同的樹脂。
5.根據權利要求4所述的層壓板，它是一低壓層壓板，而且其中該樹脂是選自聚酯樹脂及蜜胺樹脂。
6.根據權利要求4所述的層壓板，其中該層壓板是一符合NEMA標準的高壓裝飾層壓板，而且該樹脂是選自蜜胺樹脂，尿素樹脂及二氰胺樹脂。
7.根據權利要求1所述的層壓板，其中該透明保護層進一步包括有該細小礦物粒子，其平均粒子尺寸不超過50μm。
8.根據權利要求7所述的層壓板，其中該礦物粒子選自氧化鋁，矽石及其混合物。
9.根據權利要求1所述的層壓板，其中該透明保護層進一步包括有一初始粘合物質。
10.根據權利要求9的層壓板，其中該初始粘合物選自微晶纖維素，羧甲基纖維素，藻酸鈉及其混合物。
11.根據權利要求4的層壓板，其中該透明保護層進一步包括細小粒子尺寸的礦物粒子及初始粘合物質，該粒子具有的莫氏硬度值至少為7。
12.根據權利要求11的層壓板，其中該透明保護層厚度大約為2-3密耳。
13.一種耐磨裝飾層壓板包括有一核芯，其上放置有單一的表面薄層，該表面薄層包括有一經熱固層壓樹脂浸漬過並塗有一保護層的裝飾紙，主要包含有(1)以重量計從5到大約30份的微粒礦物，該礦物選自有氧化鋁，矽石及其混合物；(2)以重量計從1到大約5份的初始粘合劑物質，它選自微晶纖維素，藻酸鈉，羧甲基纖維素及其混合物；(3)預熟樹脂粒子的量至少等於或最大為該礦物微粒量的6倍；而且(4)具有與該預熟樹脂微粒大致相同光折射率的足夠量的該熱固層壓樹脂，為該微小礦物粒子及該預熟化樹脂粒子構成一永久基體，該保護層是清晰且透明的。
14.在一裝飾的強化層壓板中包含有一堅硬的核心層，一固定在該核心層上以華麗熱固樹脂浸漬過的裝飾紙張，以及一置於裝飾層上的保護層，該裝飾層可經由保護層清楚地看見，該改進在於該保護層主要包含有一熱固華麗樹脂基體，與該華麗熱固樹脂有相同光折射率的預熟化樹脂粒子，而且其中大致所有該預熟化樹脂粒子尺寸皆小於250μm，而且可選擇性地加入最大上限為，以重量計算每100份預熟樹脂粒子，100份莫氏硬度至少是7而平均粒子尺寸不大於50μm的磨碎無色耐磨礦物粒子，而且當該磨碎耐磨礦物微粒物質存在時，該保護層同樣也包括足夠量的一種初始粘合物質，以便將礦物粒子及預熟樹脂微粒現場固定在該裝飾紙層的表面。
15.根據權利要求11所述的層壓板，其中所述樹脂是蜜胺樹脂。
16.根據權利要求15所述的層壓板，其中所述的覆蓋塗層包括大約每令15-20磅的所述預熟化蜜胺樹脂微粒。
17.根據權利要求15所述的層壓板，其中該透明保護層的厚度相當於大約每令6-8磅的該預熟樹脂及該礦物粒子。
18.用以製造裝飾層壓板的裝飾紙，包括有一經過可熱固樹脂浸漬過且其上有一保護層的紙，該保護層大致是透明的而且主要含有預熟化熱固樹脂微粒，及可選擇加入的細小礦物粒子，該礦物粒子在一可熱固樹脂基體中的莫氏硬度值至少是7，該預熟樹脂粒子的折射率大致與該可熱固樹脂的折射率相同，以及可選擇性的包含有一初始粘合物質。
19.在一製造符合NEMA耐磨標準的層壓板的方法中包括將一基體及一裝飾上層組合成一體，該裝飾上層以可熱固的樹脂浸漬過並且其上有一保護塗層，該組合件經過熱及壓力處理，如此可使該可熱固樹脂流動或至少部分熟化，其改進在於該保護層是透明的而且主要含有一由預熟化樹脂粒子及選擇性加入的細小礦物粒子形成的熟化熱固樹脂及可選擇性加入的一種初始粘合物質，且礦物粒子在可熱固樹脂基體中莫氏硬度值至少是7，其與該裝飾上表層的可熱固樹脂浸漬液相互匹配，該預熟化樹脂粒子的光折射率大致與至少部分熟化形式的該基體中上述可熱固樹脂的光折射率相同。
20.在一製備用於生產裝飾層壓板的裝飾紙的方法中，包括將裝飾紙上塗一保護層並將該裝飾紙以可熱固樹脂浸漬，其改進在於該保護層主要包括有預熟化熱固樹脂粒子及選擇性加入的細小且莫氏硬度值至少是7的礦物粒子及與該細小礦物粒子同時使用的初始粘合劑物質，該預熟樹脂的光折射率大致與該可熱固樹脂基體的光折射率相同。
全文摘要
利用預熟化的浸漬樹脂微粒子，以及初始粘合劑物質，最好再加入耐磨的礦物粒子，如此以構成一厚的且具有美術造型的層壓板的表面。保護的外層厚度足以構成一耐鑿且看起來很深的表面。因為浸漬的樹脂以及預熟化的微粒子具有相同的折射率，塗層的透明度以及在下面的裝飾紙的總體清晰度非常良好。
文檔編號B32B21/08GK1124941SQ94192357
公開日1996年6月19日 申請日期1994年4月5日 優先權日1993年4月7日
發明者羅賓·D·奧德爾, 約瑟夫·A·萊克斯, 艾麗斯·M·西蒙 申請人:國際紙業公司