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热固性模内修饰膜

阅读:751发布:2023-02-19

专利汇可以提供热固性模内修饰膜专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及制造耐久热固性模内修饰膜(TIMFF),其组合 模内装饰 和模内耐久外用级涂覆能 力 ;涉及具有附着到其表面且既显示装饰又提供保护的TIMFF的模塑制品;和涉及用于制造TIMFF的热固性 树脂 制剂。在一些实施方案中,通过聚 氨 基 甲酸 酯化学制备热固性材料;制造方法包括利用特殊设计的模进行反应注模(RIM);具有附着到其表面的TIMFF的制品包括图形面板,用于耐久标志、结构图形、模塑地板、预制房屋、航空航天结构和主体面板、机动车结构和主体面板及 船舶 结构和主体面板。除了RIM外,TIMFF技术也与其它方法相容,例如注射模塑、压缩模塑、树脂转移模塑、旋转流延、旋转模塑、热成型、辊 层压 、使用平压/层压和吹模。,下面是热固性模内修饰膜专利的具体信息内容。

1.一种制造模内装饰和模内涂覆热固性制品的方法,所述方法包括:(A)在第一载膜上布置包含反应性树脂和可印刷树脂的可印刷膜,其中(i)所述反应性树脂为第一B段树脂(粘合剂),并且(ii)所述可印刷树脂为透明或包含使其为白色和不透明的添加剂的第二B段树脂;(B)在所述可印刷树脂上印刷图像、图案、文本、标记或其组合;(C)在第二载膜上布置耐久涂膜,所述耐久涂膜为第三B段树脂,所述树脂任选包含添加剂、修饰剂或其组合或混合物,经选择以通过改进其抗划性提高修饰制品的经涂覆表面的耐久性;和(D)使第一载膜上的所述可印刷膜和第二载膜上的所述耐久涂膜在辊式层压机上结合成多层层压膜,从而形成层压膜。
2.权利要求1的方法,所述方法进一步包括以下步骤:(E)将所述层压膜装入帮助去除第一载膜和第二载膜的装置,从而形成无载体层压膜,并将无载体层压膜固定到模内;(F)用制品树脂填充该模;和(G)进行固化反应。
3.权利要求2的方法,其中进行固化反应的步骤包括以下步骤:在第一固化反应条件下进行固化反应以产生部分交联状态。
4.权利要求3的方法,其中进行固化反应的步骤还包括以下步骤:在第二固化反应条件下进行第二固化反应以产生无载体层压膜和制品树脂的完全交联状态。
5.权利要求1至4中任一项的方法,其中所述在第一载膜上布置可印刷膜和所述在第二载膜上布置耐久涂膜用选自溶剂混合和流延、溶剂挤出混合和流延、无溶剂挤出混合和流延或其组合的方法进行。
6.权利要求1至5中任一项的方法,其中所述可印刷树脂选自聚甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯和其组合或混合物。
7.权利要求1至6中任一项的方法,其中使所述可印刷膜呈白色和不透明的所述添加剂选自纤维素添加剂、滑石、超白三水合氧化、白玻璃粉、白及其组合或混合物。
8.权利要求1至7中任一项的方法,其中所述可印刷膜的表面在所述印刷到所述可印刷树脂之前经过电晕处理。
9.权利要求1至8中任一项的方法,其中所述在所述可印刷树脂上印刷用选自数字印刷、平台印刷、UV印刷、凹版印刷、丝网印刷、胶版印刷、平版胶印、喷墨印刷、雕版、复印、热熔印刷、柔性版印刷及其组合或序列的技术进行。
10.权利要求1至9中任一项的方法,其中所述耐久涂膜的第三B段树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环氧树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、硅酮丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双马来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯和其组合或混合物。
11.权利要求1至10中任一项的方法,其中提高所述耐久涂膜的抗划性的所述任选添加剂为氧化铝。
12.权利要求2至11中任一项的方法,其中填充模的所述制品树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环氧树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、硅酮丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双马来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯和其组合或混合物。
13. 权利要求12的方法,其中填充模的所述制品树脂包含至少10%生物基含量,其中生物基含量用ASTM D6866-12, "Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gaseous Samples Using Radiocarbon Analysis"(用放射性分析测定固体、液体和气体样品的生物基含量的标准检验方法)(2012年5月11日)测定。
14.权利要求13的方法,其中所述生物基含量为至少40%。
15.权利要求14的方法,其中所述生物基含量为至少70%。
16.权利要求12的方法,其中填充模的所述制品树脂的至少5%重量从再循环聚合物废料得到。
17.权利要求16的方法,其中填充模的所述制品树脂的至少20%重量从再循环聚合物废料得到。
18.权利要求1至17中任一项的方法,其中制剂可包含选自以下的任选添加成分:增强剂、抗冲改性剂、抗静电剂、阻燃剂、抗氧化剂、UV稳定剂、光引发剂、热引发剂、催化剂、抑制剂、缓冲剂、分散剂、表面活性剂、稳定剂、相容剂、流变改性剂、消泡剂、干燥剂、发泡剂、脱模剂或其任何组合或混合物。
19.权利要求1至18中任一项的方法,其中所述载膜由皮纸、流延用纸、硅酮涂布纸、聚(氯乙烯)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚(对苯二甲酸乙二酯)、聚(二甲酸乙二酯)、聚(呋喃二甲酸乙二酯)、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙基纤维素或玻璃纸组成。
20.权利要求19的方法,其中所述模塑方法选自反应注射模塑、注射模塑、压缩模塑、树脂转移模塑、旋转流延、旋转模塑、热成型、辊层压、使用平压/层压压机和吹模。
21.权利要求6至20中任一项的方法,其中所述可印刷树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)及其组合或混合物。
22.权利要求10至21中任一项的方法,其中所述耐久涂膜的所述第三B段树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)及其组合或混合物。
23.权利要求12至22中任一项的方法,其中所述填充模的制品树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯及其组合或混合物。
24.权利要求1至23中任一项的方法,其中所述载膜由聚(对苯二甲酸乙二酯)组成。
25.权利要求2至24中任一项的方法,其中所述模塑方法为反应注射模塑。
26.一种制造模内装饰和模内涂覆热固性制品的方法,所述方法包括:(A)在第一载膜上布置包含反应性树脂和可印刷树脂的可印刷膜,其中(i)所述反应性树脂为第一B段树脂(粘合剂),并且(ii)所述可印刷树脂为透明或包含使其为白色和不透明的添加剂的第二B段树脂;(B)在所述可印刷树脂上印刷图像、图案、文本、标记或其组合;(C)在第二载膜上布置耐久涂膜,所述耐久涂膜为第三B段树脂,所述树脂任选包含添加剂、修饰剂或其组合或混合物,经选择以通过改进其抗划性提高修饰制品的经涂覆表面的耐久性;(D)使第一载膜上的所述可印刷膜和第二载膜上的所述耐久涂膜在辊式层压机上结合成多层层压膜,从而形成层压膜;(E)将所述层压膜装入帮助去除第一载膜和第二载膜的装置,从而形成无载体层压膜,并将无载体层压膜固定到模内;(F)用制品树脂填充模,并封闭模;(G)进行固化第一阶段,固化第一阶段导致受限的反应,并产生部分交联状态,然后进行固化第二阶段,固化第二阶段完成交联反应,产生经装饰和涂覆制品,其中使完整固体热固性模内修饰膜粘附到经装饰和涂覆制品的表面;(H)从模移出制品;(I)任选进行另外的后固化步骤;(J)任选堆叠从模移出的制品,任选进行切割和/或铣切步骤,任选对经装饰和涂覆制品的表面施加另外的修饰剂,并任选清洁;和(K)现场使用或装箱、包装和运输。
27.权利要求26的方法,其中所述在第一载膜上布置可印刷膜和所述在第二载膜上布置耐久涂膜用选自溶剂混合和流延、或挤出混合和流延、或其组合的方法进行,或者省略载膜,并使用无载体膜或B段热固性模内修饰膜的片,或者直接将热固性模内修饰膜挤入模或纹理板内或挤到模或纹理板上。
28.权利要求26至27中任一项的方法,其中所述可印刷树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环氧树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、硅酮丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双马来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯和其组合或混合物。
29.权利要求26至28中任一项的方法,其中使所述可印刷膜呈白色和不透明的所述添加剂选自纤维素添加剂、滑石、超白三水合氧化铝、白玻璃粉、钛白及其组合或混合物。
30.权利要求26至29中任一项的方法,其中所述可印刷膜的表面在所述印刷到所述可印刷树脂之前经过电晕处理。
31.权利要求26至30中任一项的方法,其中所述在所述可印刷树脂上印刷用选自以下的技术进行:数字印刷、平台印刷、UV印刷、凹版印刷、丝网印刷、胶版印刷、平版胶印、喷墨印刷、雕版、复印、热熔印刷、柔性版印刷及其组合或序列。
32.权利要求26至31中任一项的方法,其中所述耐久涂膜的第三B段树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环氧树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、硅酮丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双马来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯或其组合或混合物。
33.权利要求26至33中任一项的方法,其中提高所述耐久涂膜的抗划性的所述任选添加剂为氧化铝。
34.权利要求26至34中任一项的方法,其中填充模的所述制品树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环氧树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、硅酮丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双马来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯和其组合或混合物。
35. 权利要求26至34中任一项的方法,其中填充模的所述制品树脂包含至少10%生物基含量,其中生物基含量用ASTM D6866-12, "Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gaseous Samples Using Radiocarbon Analysis"(用放射性碳分析测定固体、液体和气体样品的生物基含量的标准检验方法)(2012年5月11日)测定。
36.权利要求35的方法,其中所述生物基含量为至少40%。
37.权利要求36的方法,其中所述生物基含量为至少70%。
38.权利要求26至34中任一项的方法,其中填充模的所述制品树脂的至少5%重量从再循环聚合物废料得到。
39.权利要求38的方法,其中填充模的所述制品树脂的至少20%重量从再循环聚合物废料得到。
40.权利要求26至39中任一项的方法,其中制剂可包含选自以下的任选添加成分:增强剂、抗冲改性剂、抗静电剂、阻燃剂、抗氧化剂、UV稳定剂、光引发剂、热引发剂、催化剂、抑制剂、缓冲剂、分散剂、表面活性剂、稳定剂、相容剂、流变改性剂、消泡剂、干燥剂、发泡剂、脱模剂或其任何组合或混合物。
41.权利要求26至40中任一项的方法,其中所述载膜由牛皮纸、流延用纸、硅酮涂布纸、聚(氯乙烯)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚(对苯二甲酸乙二酯)、聚(萘二甲酸乙二酯)、聚(呋喃二甲酸乙二酯)、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙基纤维素或玻璃纸组成。
42.权利要求26至41中任一项的方法,其中所述模塑方法选自反应注射模塑、注射模塑、压缩模塑、树脂转移模塑、旋转流延、旋转模塑、热成型、辊层压、使用平压/层压压机和吹模。
43.权利要求28至42中任一项的方法,其中所述可印刷树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)及其组合或混合物。
44.权利要求32至43中任一项的方法,其中所述耐久涂膜的第三B段树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)及其组合或混合物。
45.权利要求34至45中任一项的方法,其中所述填充模的制品树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯及其组合或混合物。
46.权利要求26至45中任一项的方法,其中所述载膜由聚(对苯二甲酸乙二酯)组成。
47.权利要求26至46中任一项的方法,其中所述模塑方法为反应注射模塑。
48.权利要求26至48中任一项的方法,其中顶模表面高度可调节,以能够制造不同厚度的模塑制品,所述模可任选倾斜到一定度,例如但不限于倾斜20°,以便于用树脂填充模,可在所述模的底表面的平压面上布置适用于正在制造的制品的可变修饰纹理和设计,并因此在模内装饰和模内涂覆模塑制品的暴露表面上压印。
49.权利要求26至48中任一项的方法,其中所述任选另外的后固化步骤通过加热实现热后固化、UV照射、电子束照射、加压或其组合或序列进行。
50.一种模内装饰和模内涂覆热固性制品组合物,所述组合物通过以下步骤获得:(A)在第一载膜上布置包含反应性树脂和可印刷树脂的可印刷膜,其中(i)所述反应性树脂为第一B段树脂(粘合剂),并且(ii)所述可印刷树脂为透明或包含使其为白色和不透明的添加剂的第二B段树脂;(B)在所述可印刷树脂上印刷图像、图案、文本、标记或其组合;(C)在第二载膜上布置的耐久涂膜,所述耐久涂膜为第三B段树脂,所述树脂任选包含添加剂、修饰剂或其组合或混合物,经选择以通过改进其抗划性提高修饰制品的经涂覆表面的耐久性;(D)使第一载膜上的所述可印刷膜和第二载膜上的所述耐久涂膜在辊式层压机上结合成多层层压膜,从而形成层压膜;(E)将所述层压膜装入帮助去除第一载膜和第二载膜的装置,从而形成无载体层压膜,并将无载体层压膜固定到模内;(F)用制品树脂填充模,并封闭模;(G)进行固化第一阶段,固化第一阶段导致受限的反应,并产生部分交联状态,然后进行固化第二阶段,固化第二阶段完成交联反应,产生经装饰和涂覆制品,其中完整固体热固性模内修饰膜粘附到经装饰和涂覆制品的表面;(H)从模移出制品;和(I)任选进行另外的后固化步骤。
51.权利要求50的组合物,其中所述在第一载膜上布置可印刷膜和所述在第二载膜上布置耐久涂膜用选自溶剂混合和流延、或挤出混合和流延、或其组合的方法进行,或者省略载膜,并使用无载体膜或B段热固性模内修饰膜的片材,或者直接将热固性模内修饰膜挤入模或纹理板内或挤到模或纹理板上。
52.权利要求50至51中任一项的组合物,其中所述可印刷树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环氧树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、硅酮丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双马来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯或其组合或混合物。
53.权利要求50至52中任一项的组合物,其中使所述可印刷膜呈白色和不透明的所述添加剂选自纤维素添加剂、滑石、超白三水合氧化铝、白玻璃粉、钛白及其组合或混合物。
54.权利要求50至53中任一项的组合物,其中所述在所述可印刷树脂上印刷用选自数字印刷、平台印刷、UV印刷、凹版印刷、丝网印刷、胶版印刷、平版胶印、喷墨印刷、雕版、复印、热熔印刷、柔性版印刷及其组合或序列的技术进行。
55.权利要求50至54中任一项的组合物,其中所述可印刷膜的表面在所述印刷到所述可印刷树脂之前经过电晕处理。
56.权利要求50至55中任一项的组合物,其中所述耐久涂膜的第三B段树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环氧树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、硅酮丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双马来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯和其组合或混合物。
57.权利要求50至56中任一项的组合物,其中提高所述耐久涂膜的抗划性的所述任选添加剂为氧化铝。
58.权利要求50至57中任一项的组合物,其中填充模的所述制品树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环氧树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、硅酮丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双马来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯和其组合或混合物。
59. 权利要求50至58中任一项的组合物,其中填充模的所述制品树脂包含至少10%生物基含量,其中生物基含量用ASTM D6866-12, "Standard Test  Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gaseous Samples Using Radiocarbon Analysis"(用放射性碳分析测定固体、液体和气体样品的生物基含量的标准检验方法)(2012年5月11日)测定。
60.权利要求59的组合物,其中所述生物基含量为至少40%。
61.权利要求60的组合物,其中所述生物基含量为至少70%。
62.权利要求50至58中任一项的组合物,其中填充模的所述制品树脂的至少5%重量从再循环聚合物废料得到。
63.权利要求62的组合物,其中填充模的所述制品树脂的至少20%重量从再循环聚合物废料得到。
64.权利要求50至63中任一项的组合物,其中制剂可包含选自以下的任选添加成分:增强剂、抗冲改性剂、抗静电剂、阻燃剂、抗氧化剂、UV稳定剂、光引发剂、热引发剂、催化剂、抑制剂、缓冲剂、分散剂、表面活性剂、稳定剂、相容剂、流变改性剂、消泡剂、干燥剂、发泡剂、脱模剂或其任何组合或混合物。
65.权利要求50至64中任一项的组合物,其中所述载膜由牛皮纸、流延用纸、硅酮涂布纸、聚(氯乙烯)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚(对苯二甲酸乙二酯)、聚(萘二甲酸乙二酯)、聚(呋喃二甲酸乙二酯)、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙基纤维素或玻璃纸组成。
66.权利要求50至65中任一项的组合物,其中所述模塑方法选自反应注射模塑、注射模塑、压缩模塑、树脂转移模塑、旋转流延、旋转模塑、热成型、辊层压、使用平压/层压压机和吹模。
67.权利要求52至66中任一项的组合物,其中所述可印刷树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)及其组合或混合物。
68.权利要求56至67中任一项的组合物,其中所述耐久涂覆树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)及其组合或混合物。
69.权利要求58至68中任一项的组合物,其中所述填充模的制品树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯及其组合或混合物。
70.权利要求50至69中任一项的组合物,其中所述载膜由聚(对苯二甲酸乙二酯)组成。
71.权利要求50至70中任一项的组合物,其中所述模塑方法为反应注射模塑。
72.权利要求50至71中任一项的组合物,其中顶模表面高度可调节,以能够制造不同厚度的模塑制品,所述模可任选倾斜到一定角度,例如但不限于倾斜20°,以便于用树脂填充模,可在所述模的底表面的平压面上布置适用于正在制造的制品的可变修饰纹理和设计,并因此在模内装饰和模内涂覆模塑制品的暴露表面上压印。
73.权利要求50至72中任一项的组合物,其中所述任选另外的后固化步骤通过加热实现热后固化、UV照射、电子束照射、加压或其组合或序列进行。
74.一种制造模内装饰和模内涂覆热固性制品的方法,所述方法包括:(A)将层压膜装入装置,所述层压膜包括第一载膜上的可印刷膜和第二载膜上的耐久涂膜,其中所述装置帮助去除第一载膜和第二载膜,从而形成无载体层压膜,并将无载体层压膜固定到模内;
(B)用制品树脂填充模;并且(C)进行固化反应。
75.权利要求74的方法,其中所述可印刷膜选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环氧树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、硅酮丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双马来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯和其组合或混合物。
76.权利要求74至75中任一项的方法,其中所述耐久涂膜的第三B段树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环氧树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、硅酮丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双马来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯和其组合或混合物。
77.权利要求74至76中任一项的方法,其中填充模的所述制品树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环氧树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、硅酮丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双马来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯或其组合或混合物。
78. 权利要求74至77中任一项的方法,其中填充模的所述制品树脂包含至少10%生物基含量,其中生物基含量用ASTM D6866-12, "Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gaseous Samples Using Radiocarbon Analysis"(用放射性碳分析测定固体、液体和气体样品的生物基含量的标准检验方法)(2012年5月11日)测定。
79.权利要求78的方法,其中所述生物基含量为至少40%。
80.权利要求79的方法,其中所述生物基含量为至少70%。
81.权利要求74至77中任一项的方法,其中填充模的所述制品树脂的至少5%重量从再循环聚合物废料得到。
82.权利要求81的方法,其中填充模的所述制品树脂的至少20%重量从再循环聚合物废料得到。
83.权利要求74至82中任一项的方法,其中所述载膜由牛皮纸、流延用纸、硅酮涂布纸、聚(氯乙烯)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚(对苯二甲酸乙二酯)、聚(萘二甲酸乙二酯)、聚(呋喃二甲酸乙二酯)、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙基纤维素或玻璃纸组成。
84.权利要求74至83中任一项的方法,其中所述模塑方法选自反应注射模塑、注射模塑、压缩模塑、树脂转移模塑、旋转流延、旋转模塑、热成型、辊层压、使用平压/层压压机和吹模。
85.权利要求75至85中任一项的方法,其中所述可印刷膜选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)及其组合或混合物。
86.权利要求76至85中任一项的方法,其中所述耐久涂膜的第三B段树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)及其组合或混合物。
87.权利要求77至86中任一项的方法,其中所述填充模的制品树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯及其组合或混合物。
88.权利要求74至87中任一项的方法,其中所述载膜由聚(对苯二甲酸乙二酯)组成。
89.权利要求74至88中任一项的方法,其中所述模塑方法为反应注射模塑。
90.权利要求74至89中任一项的方法,其中进行固化反应的步骤包括以下步骤:在第一固化反应条件下进行固化反应,以产生部分交联状态。
91.权利要求90的方法,其中进行固化反应的步骤还包括以下步骤:在第二固化反应条件下进行第二固化反应,以产生无载体层压膜和制品树脂的完全交联状态。
92.一种多层层压膜,所述多层层压膜包括:在第一载膜上布置的可印刷膜,所述可印刷膜包含反应性树脂和可印刷树脂,其中(i)所述反应性树脂为第一B段树脂(粘合剂),并且(ii)所述可印刷树脂为透明或包含使其为白色和不透明的添加剂的第二B段树脂;和耐久涂膜,所述耐久涂膜为在第二载膜上布置的第三B段树脂,所述树脂任选包含添加剂、修饰剂或其组合或混合物。
93.权利要求92的多层层压膜,其中所述可印刷树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环氧树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、硅酮丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双马来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯和其组合或混合物。
94.权利要求92至93中任一项的多层层压膜,其中使所述可印刷膜呈白色和不透明的所述添加剂选自纤维素添加剂、滑石、超白三水合氧化铝、白玻璃粉、钛白及其组合或混合物。
95.权利要求92至94中任一项的多层层压膜,其中所述可印刷膜的表面在所述印刷到所述可印刷树脂之前经过电晕处理。
96.权利要求92至95中任一项的多层层压膜,其中所述耐久涂膜的第三B段树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环氧树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、硅酮丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双马来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯和其组合或混合物。
97.权利要求92至96中任一项的多层层压膜,其中所述耐久涂膜中的所述任选添加剂包括氧化铝。
98.权利要求92至97中任一项的多层层压膜,其中所述反应性树脂和/或所述可印刷树脂可包含选自以下的任选添加成分:增强剂、抗冲改性剂、抗静电剂、阻燃剂、抗氧化剂、UV稳定剂、光引发剂、热引发剂、催化剂、抑制剂、缓冲剂、分散剂、表面活性剂、稳定剂、相容剂、流变改性剂、消泡剂、干燥剂、发泡剂、脱模剂或其任何组合或混合物。
99.权利要求92至98中任一项的多层层压膜,其中所述载膜由牛皮纸、流延用纸、硅酮涂布纸、聚(氯乙烯)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚(对苯二甲酸乙二酯)、聚(萘二甲酸乙二酯)、聚(呋喃二甲酸乙二酯)、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙基纤维素或玻璃纸组成。
100.权利要求93至99中任一项的多层层压膜,其中所述可印刷树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)及其组合或混合物。
101.权利要求96至100中任一项的多层层压膜,其中所述耐久涂膜的第三B段树脂选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)及其组合或混合物。
102.权利要求92至101中任一项的多层层压膜,其中所述载膜由聚(对苯二甲酸乙二酯)组成。
103.一种根据权利要求1至49中任一项制造的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中所述制品为固体热固性弹性体、刚性热固性材料或结构泡沫材料。
104.一种根据权利要求1至49中任一项制造的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,所述制品用于耐久标志和结构图形所用的图形面板、模塑地板产品、预制房屋墙壁屋顶组件、交通工具中的结构或主体面板、或可对制品的模内涂覆和模内装饰定制热固性模内修饰膜的任何其它应用。
105.权利要求104的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品包括耐久标志和结构图形所用的图形面板,用于选自标志、广告牌、包层、桌面、吧台台面工作台面的应用。
106.权利要求104的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品为模塑地板制品,用于选自厨房砖、浴室砖、用于地板的其它砖和板材、标志、包层、桌面、吧台台面和工作台面的应用。
107. 权利要求106的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中所述模塑地板制品满足NALFA Standards Publication(NALFA标准发布)LF 01-2011(2011)的表2-1中列出的用于预期应用分类领域的性能标准,其中所述应用分类领域选自住宅、轻型商用、商用和重型商用。
108. 权利要求106的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中根据NALFA 
Standards Publication(NALFA标准发布) LF 02-2011 (2011)的附录A中详述的评分系统赋予所述模塑地板制品可持续性得分,并用较高可持续性得分作为优先标准,用于在以类似成本提供类似性能的实施方案之间作出选择。
109. 权利要求106的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中所述模塑地板制品在NSF/ANSI 332认证过程中获得至少在符合水平的认证。
110. 权利要求106的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中所述模塑地板制品获得UL Environment GREENGUARD Certification认证。
111.权利要求104的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品为预制房屋墙壁或屋顶组件,其中所述预制房屋墙壁和/或屋顶组件用于选自外墙或其部分、内墙或其部分、屋顶或其部分、天花板或其部分、隔板和外包层的应用。
112.权利要求104的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中所述模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品为交通工具中的结构或主体面板,其中所述交通工具为航空航天交通工具,且所述结构或主体面板用于选自外部主体面板、内部面板、仪表面板、桌面、吧台台面、工作台面、、柜橱和装饰物的应用。
113.权利要求112的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中所述交通工具为机动车交通工具,且所述结构或主体面板用于选自外部主体面板、内部面板、仪表面板、保险杠挡泥板、前灯组件、尾灯组件和装饰物的应用。
114.权利要求112的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中所述交通工具为船舶交通工具,且所述结构或主体用于选自船体、船甲板、桌面、吧台台面、工作台面、门、柜橱和装饰物的应用。
115.权利要求104的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中所述其它应用包括在器具壳体、电子装置壳体和罩、家具、体育用品、医学和实验表面或枪和工具柄、盒和皮套上布置热固性模内修饰膜;或用热固性模内修饰膜作为图形或保护性层压的卷料;或用热固性模内修饰膜作为图形、彩色或透明粘合膜。
116.一种模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,所述制品包括单层选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)及其组合或混合物的树脂,其中所述制品具有三维形状,其中设计整合到该三维形状,且其中所述设计选自纹理、颜色、装饰或其组合。
117.权利要求116的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中所述制品选自耐久标志和结构图形所用的图形面板、模塑地板制品、预制房屋墙壁或屋顶组件、交通工具中的结构或主体面板、模塑材料、装饰材料及其组合。
118.权利要求116至117中任一项的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中所述三维形状为非平面状。
119.权利要求118的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中所述非平面形状为圆筒。
120.权利要求116至117中任一项的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中所述三维形状为平面状。
121.权利要求116至120中任一项的模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,其中所述设计为透明或不透明。

说明书全文

热固性模内修饰膜

[0001] 相关申请交叉引用本申请要求2014年5月30提交的美国临时专利申请62/005,103的优先权益,其全部主题内容全文通过引用结合到本文中。
发明领域
[0002] 本发明涉及制造组合模内装饰和模内涂覆能的耐久热固性模内修饰膜(TIMFF),涉及具有附着到其表面且既显示装饰又提供保护的TIMFF的模塑制品,和涉及用于制造TIMFF的热固性树脂制剂。
[0003] 发明背景A. 介绍
模内涂覆(IMC)一般包括通过一种方法制造经涂覆模塑制品,其中将涂膜插入模,然后使树脂注入膜,以进行注射模塑,从而使在涂膜中提供的转移层涂覆树脂转移到模塑制品的表面上。
[0004] 模内装饰(IMC)一般包括通过一种方法制造经装饰模塑制品,其中将装饰膜插入模,然后使树脂注入膜,以进行注射模塑,从而使在装饰膜中提供的转移层图形转移到模塑制品的表面上。
[0005] 虽然注射模塑是最常用的IMC和IMD制造方法,但也有时使用代替方法[例如,压缩模塑、旋转流延、旋转模塑、热成型、辊层压、使用平压/层压压机、吹模、树脂转移模塑(RTM)或反应注模(RIM)]。注射模塑适用于在IMC和IMD操作期间处理热塑性树脂,而RIM则能够在需要模塑热固性聚合物的IMC和IMD方法中使用注射模塑。
[0006] 大多数IMD方法为转移方法,其中在载膜上印刷图像,然后在模塑过程期间“转移”到模塑制品。一些IMD方法使用印刷有耐久涂覆树脂的载膜,且涂层和装饰两者在模塑期间转移到模塑制品,以产生更耐久的装饰。(为简便起见,应了解,在本公开中,无论何时使用术语“载膜”,应包括“载膜”和“载片”二者。)以下两小部分回顾来自IMC和IMD专利文献的代表性实例。该专利文献的讨论,旨在通过提供背景帮助教导在文件中公开的发明,不意味这些专利一定构成现有技术。实际会看到,关于IMC和IMD方法的大多数专利文献集中在用IMC和IMD结合热塑性聚合物层,重点在熔融处理热塑性材料和设计模用于热塑性IMC和IMD方法,很少或没有侧重热固性IMC和IMD方法的适用性。相反,也应看到,更具体关于热固性IMC和IMD方法的专利文献相当有限。
[0007] 最后一个小部分概括现有IMC和IMD技术用RIM方法结合热固层提高耐久性的一些限制。
[0008] B. 涂覆组合物和方法美国专利2245651公开用于模的改良膜涂层,和从乙炔或其它材料的有烟燃烧施加或沉积此类膜用于与流延材料接触的模表面的保护性涂层的新方法。
[0009] 美国专利5084353公开,利用至少一种具有至少两个丙烯酸酯基的可聚合环基低聚物、至少一种可共聚烯键式不饱和单体、至少一种具有-CO-基和-NH2、-NH-和/或-OH基的可共聚单烯键式不饱化合物和其它常规组分(例如,至少一种脂肪酸的锌盐、至少一种加速剂、至少一种填料等)的自由基过氧化物引发的热固性组合物,可模内涂覆玻璃纤维增强塑料。这些热固性组合物利用很低或零量粘合剂,例如聚(乙酸乙烯酯),据称与较早技术比较在减小的涂层重量达到较佳流动和良好覆盖率。
[0010] 美国专利5736090公开一种用涂覆组合物模内涂覆的方法,所述涂覆组合物包括(A)媒介物组分,媒介物组分包括(i)甲酸酯丙烯酸酯低聚物或氨基甲酸酯甲基丙烯酸酯低聚物,其为(a)有机聚异氰酸酯,(b)有机多元醇和(c)羟基烷基丙烯酸酯或羟基烷基甲基丙烯酸酯的不含大量未反应异氰酸酯基的反应产物,和(ii)可聚合不饱和单体;(B)聚异氰酸酯化合物;和(C)聚合引发剂。
[0011] 日本专利JPS6337909公开一种组合物,该组合物通过混合例如季戊四醇三丙烯酸酯、三(氧化乙烯)二丙烯酸酯、过氧化苯甲酰和基均平剂来制备,并用喷枪施加到腔部分上,这允许模塑片状模塑制品,并在90℃注模温度加热,且置于模腔部分中的空气用氮气置换的状态下。
[0012] 所得涂层在上述状态下硬化。下一步,向模中注入在290℃熔融的聚碳酸酯,并在冷却后从模移出模塑制品。结果是,具有良好耐候性的硬光泽热固性丙烯酸酯膜完全且完整地形成于聚碳酸酯模塑制品的外表面上。
[0013] 美国专利6235228公开一种方法,在制造期间用对环境无害且生理学上安全的热固性不饱和聚酯模上涂料粉末作为液体凝胶涂料的替代,模上(略微不同于模内的技术,如其中解释)表面涂覆玻璃纤维增强模塑制品。所用涂料粉末适应在低温固化,以避免对必须反复使用的热敏塑料模造成热损伤,并在大气氧存在下固化,以能够用液体填料树脂和玻璃纤维(其构成修饰制品的主体)外涂,而不使填充树脂渗透通过粉末涂膜,和有害影响表面修饰的总体品质。
[0014] 美国专利申请2006078745公开复合塑料模制品,该模制品包含A)热塑可成形耐热复合膜,复合膜具有Al)热塑性树脂的载膜,和A2)在载膜(Al)一侧上的耐热软触涂层;和B)在载膜(Al)软触涂层反向侧上的热塑层,其中软触涂层(A2)从一种组合物得到,所述组合物包含i)不含羟基和/或胺基的聚氨基甲酸酯和/或聚(氨基甲酸酯-脲),ii)包含羟基和/或胺基的离子改性聚氨基甲酸酯和/或聚(氨基甲酸酯-脲),iii)至少一种交联剂,iv)不同于Al)或A2)的任选成膜树脂,和v)任选的添加剂。该申请也公开制造这些复合模制品的方法及其用于电信设备和用于机动车、船和飞机结构的用途。
[0015] 美国专利申请2010167045公开用于通过RIM涂覆模制品的反应性混合物,所述反应性混合物包含40%重量具有至少两个双键的(甲基)丙烯酸酯,反应性混合物包含至少一种光引发剂和至少一种热引发剂。该申请也描述一种经涂覆模塑制品,经涂覆模塑制品包括:模塑制品,可通过注射模塑方法得到,并包含至少一种选自聚(甲基丙烯酸甲酯)、聚甲基甲基丙烯酰亚胺、苯乙烯-丙烯腈共聚物、苯乙烯-来酸共聚物和聚(甲基丙烯酸甲酯)共聚物的聚合物;和可通过具有至少两个双键的(甲基)丙烯酸酯聚合得到的涂层,所述涂层具有根据划格试验不大于1的粘合强度评级,且在根据ASTM D1044(12/05)抗划试验(施加重量500g,循环数=100)后在20℃光泽减小不大于10% [ASTM D1044-13, "Standard Test Method for Resistance of Transparent Plastics to Surface Abrasion"(透明塑料抗表面磨损性的标准试验方法)(2013),这是截止到本公开日期这种试验标准的当前版本,全文通过引用结合到本文中]。在制造经涂覆模制品的公开方法中,首先使反应性混合物热固化,并在热固化后通过照射固化。通过比较根据发明制备的物理实施例与在热固化后终止固化以省略光固化步骤的比较性实施例,显示光固化步骤对得到表现高抗划性的涂层至关重要。
[0016] C. 装饰组合物和方法美国专利3379592公开一种装饰热固性制品的方法,例如,从三聚氰胺-甲或脲-三聚氰胺-甲醛树脂制造的餐具。这种方法包括用热固性树脂油墨作为装饰介质,其中在装饰施加到制品表面之前使树脂部分预固化。固化过程在施加装饰后完成。
[0017] 美国专利5498307公开模塑部件的方法和在模塑过程期间使装饰、指示或识别图案嵌入模塑制品表面的方法。在此方法的一些实施方案中,图案形成为图案结构,然后施加到模的内表面。在本发明的滚塑方法中,模用流延树脂填充,加热并旋转。将图案结构模塑成和成为制品的完整部分。
[0018] 日本专利JPH1060127公开使100重量份的量的聚烯烃树脂(例如,聚丙烯)与5至1000重量份苯乙烯热塑性弹性体(如苯乙烯/乙烯/丁烯/苯乙烯弹性体)混合,并通过挤出、压延、非拉伸膜模塑、拉伸膜模塑等处理所得混合物,以得到膜1。该膜1没有氯乙烯膜固有的缺陷,例如增塑剂雾浊和迁移,并且可用作氯乙烯膜的替代。通过释放层在膜1上形成图案层任选随后在其上形成粘附层可提供具有极佳设计效果、手感和其它性能的装饰片。
[0019] 美国专利6117384公开制造塑料制品(例如,机动车灯组件)的方法和通过这种方法制造的制品。方法包括其中使一种或多种颜色装饰到单个膜上然后在IMD过程中加入其它组分以得到发明的改良制品的步骤。例如,在用这种方法制造多色尾灯时,通常优选有4个分立层:(1)聚碳酸酯膜层或其它透明基材,对其层合聚(偏二氟乙烯)(PVDF)膜;(2)抗紫外(UV)光的任选PVDF膜或其它材料层;(3)在聚碳酸酯层的暴露表面上印刷的装饰层;和(4)直接靠着装饰层注射模塑的聚碳酸酯或其它适合基材。
[0020] 美国专利6245182公开可提供具有极佳耐磨性和耐化学性而不在模塑制品的弯曲部分产生裂纹的转移材料和表面保护片。本发明的转移材料或表面保护片具有基材片;在基材片表面上由活性能量射线可固化树脂组合物组成的保护印刷层,所述组合物包含具有6000至50000g/eq量氨基甲酸酯键作为有效成分的加聚反应产物;和在保护印刷层上或在基材片相反表面上的另外印刷层。
[0021] 美国专利6623677公开一种制造装饰制品的方法。方法需要用高温油墨在转印纸表面上印刷设计,并通过升华使设计转印到透明平基材表面,以得到装饰基材。然后将如此装饰的表面置于模中,并注射热塑性树脂,以形成制品。在模中布置装饰基材应使带图案面的表面面向模的内侧。另外的实施方案需要在其放入模前形成装饰基材,以得到三维装饰基材。在一个具体实例中,用聚碳酸酯基组合物作为注射材料,并用聚碳酸酯膜作为基材。在另一个具体实例中,基材为聚碳酸酯和PVDF的双层层压材料。
[0022] 美国专利6652983公开一种热塑性IMD的方法,其中将装饰片固定在注模中,并在夹紧模后,使熔融的模塑树脂注入模,并允许其冷却和固化。一部分模内装饰片变得完整粘合到模塑树脂的表面,以便得到装饰模塑树脂产品。装饰片在它们完整粘合的区域强力粘附到模塑树脂产品的表面,同时足够脆,以能够从模塑树脂产品的表面容易地修整任何不必要部分(任何未变得完整粘合到模塑树脂表面的部分)。
[0023] 美国专利7927711公开一种用于模内装饰的耐久层。耐久层由一种组合物形成,所述组合物包含(i)热可交联且光化学或自由基可接枝的聚合物,(ii)非烯键式热交联剂,和(iii)辐射可固化多官能单体或低聚物。据称耐久层具有带有较宽几何公差的极佳表面品质,并且可以低成本形成。
[0024] 美国专利8968618公开制造具有弯曲表面的模塑制品(例如,板或托盘)的方法和所得模塑制品。模内标签为一种层压膜,该膜包括衬底层、在其上结合一个或多个设计的印刷表面、保护性膜层和一个或多个切口,各具有由预定距离间隙分隔的相邻边缘,并且构造成交叉,以保证模内标签顺应制品的成或弯曲周边部分。
[0025] 国际专利申请WO2004101293公开一种通过IMD制备模塑制品的方法。方法包括提供在载膜上叠加的多个单独的可实现热塑料标签的层压材料。装饰线内施加到标签的暴露第二表面,从而形成装饰层压材料。递送装饰层压材料并索引入模中,使得载膜的暴露第一表面邻接模的至少一部分内表面,而标签的装饰第二表面面对模的内部空间。热塑性聚合物靠着标签的装饰表面注入模,从而形成模塑制品。(或者,可用RIM将热固性材料(例如,聚氨基甲酸酯)的反应性前体注入模,以形成热固性模塑制品)。然后从模塑制品分离载膜。根据本发明方法制备的模塑制品的至少一部分表面由至少一个标签的第一表面限定。可根据这种方法制备的模塑制品包括识别卡片(例如,驾驶执照和动物标签,例如,标签)和镜片(例如,有色镜和太阳镜)。
[0026] 美国专利申请20070184148举出多个专利,这些专利公开提高热塑性IMD方法的效率并因此达到较低制造成本和较短输送时间的新模结构。相反,模结构对于热固性IMD方法似乎没有受到的很多关注。
[0027] 日本专利JP2008049545公开一种提供装饰用片的方法,在制造具有精细不平坦图案的装饰模制品并且可明确按照设计形成不平坦度而不使精细不平坦度变形或消除时使用,不仅在制造片本身时使用,而且在制造装饰模制品中对片加热或加压时,或在以深拉形状在制品中形成精细不平坦图案时使用。在这种方法中,在用于同时模塑和装饰的其中装饰层形成于基材片一侧上的热可模塑片中,在形成基材片表面的装饰层的相反侧的表面压纹,并用溶性树脂层填充压纹表面的不平坦处。在从模去除装饰制品后,洗掉水溶性树脂层,制品显示装饰和精细不平坦压纹图案两者。
[0028] 美国专利申请20080152855公开一种适用于在IMD或热转印过程中在耐久层和载层之间形成释放层的组合物,和形成释放层的方法,所述方法包括使释放层组合物分散或溶于溶剂,随后使该组合物固化。
[0029] 日本专利JP2009166287提供用于同时模塑/装饰装置的装饰片,所述片阻止使用有缺陷的图案,以提高装饰模塑过程的产率。这种方法包括用包含传感器的检验设备检测光的透射和反射,并因此光学识别转移层中的缺陷。然后,它标记转移片的缺陷部分。因此,通过跳过包含缺陷图案的这些部分,可避免在同时模塑/装饰期间使用转移片的缺陷部分。
[0030] 美国专利申请2010196651公开具有在其顶表面埋入的功能要素的物体及其制造方法。物体一般通过模塑、冲压、层压或其组合形成。功能要素包括任何能够表现出功能的电或机械要素。
[0031] 美国专利申请2010291329公开一种模内标签,该模内标签包括具有第一装饰表面(la)和第二衬底表面(lb)的聚合或纤维素载体基膜(1),所述标签包括在其所述第一装饰表面(la)上印刷的图案(3),所述印刷第一表面(la)与透明保护性顶膜(2)层合,通过粘合剂(4)固定,印刷图案(3)通过所述透明保护性顶膜(2)可见。它也公开制造这种标签的方法和使其结合到聚合制品表面的方法。
[0032] 国际专利申请WO2012065966公开一种在热成形过程中重叠基底物质与多层装饰膜的方法,优选在真空成形过程中,其中方法包括以下步骤:(i)提供多层装饰膜,该多层装饰膜包含硬涂层(A)、粘附层(D)、基膜层(B)和任选在这些层(A)和(D)之间的设计层(C),其中粘附层(D)包含至少一种潜在反应性粘合剂;(ii)将装饰膜的粘附层(D)施加到基底物质表面;和(iii)通过在70℃或更高加热重叠基底物质与装饰膜。所得多层装饰膜据称具有10至1000%(优选50至1000%)伸长度,50至1000kg/cm2拉伸强度,70至220℃(优选70至200℃)处理温度,50N/25mm或更大粘附力,和在80℃和98%相对湿度1星期或更长的耐久性。
[0033] 中国专利CN102673293公开热转移IMD及其制备方法,该方法能够高分辨(600dpi)印刷PET膜片,有可能印刷连续图案和梯度图案,和在PET背表面上以高透明度和高透射率彩色印刷。色饱和度高。图形油墨层和PET膜的粘合力强。装饰可经受高温,可在PET膜在3D热成形过程中扩展时扩展,且具有高扩展。完成扩展表面,油墨层不能被破坏,且没有褶皱。方法不仅能实现大规模连续生产,而且能克服油墨涂层热熔树脂不能在模塑过程期间经受高温的缺点。用这种方法得到的产品不能洗掉油墨和胶,且具有完整图案。这些图案表现高光泽、抗磨、抗划和耐候性,因此,它们耐久。例如,用双轴取向PET(BOPET)膜作为载膜,配制粘合剂,用不同颜色的油墨产生图案,进行热转移和注射模塑,以使图案转移到PET基材上,并因此得到高分辨印刷PET膜。
[0034] 中国专利CN 102744939公开一种热固性IMD膜及其制备方法。IMD膜包括PET基膜,其上表面提供有抗划热固性涂层。在PET基膜的下表面上提供油墨粘合层。在膜层上提供油墨层粘合。制备方法包括以下步骤,对PET基膜进行电晕处理;涂覆PET基膜;干燥经涂覆PET基膜;热固化经干燥涂覆PET基膜;在经固化经干燥涂覆PET基膜的背面涂覆油墨粘合层;固化其背面用油墨粘合层涂覆的PET膜;辊压并切割膜。通过逐渐提高温度完成交联使涂层增强。所得热固性IMD膜具有高透射率、柔韧性和粘合力。
[0035] 国际专利申请WO2014025005公开多层膜,该膜具有极佳表面硬度、极佳透明度、小热收缩和高脆性,并且可在装饰性模塑后容易修整(因为其足够脆)。多层膜包括层(A),该层包含具有13,000至20,000粘均分子量的聚碳酸酯树脂;和层(B-l)和(B-2),层(B-l)和(B-2)层合在层(A)的两个表面上,并包含丙烯酸类树脂。多层膜的整个厚度为50-200微米。层(A)的厚度为整个厚度的5-30%。
[0036] 美国专利申请2012315447公开用于模内模塑的包括层合膜的标签,所述层合膜包括基材层(A)和可热封树脂层(B),其中基材层(A)包括40至90%重量的量的热塑性树脂和10至60%重量的量的至少一种无机细粉末和有机填料,可热封树脂层(B)包括50至100%重量的量的热塑性树脂。
[0037] 美国专利申请2014113115公开用于模内模塑的转移膜,据称该转移膜有优良的耐溶剂性、耐热性、耐久性、抗粘连性和可模塑性,据称还能够阻止流(gate flow)产生,该申请也提供制造这种膜的方法。该膜的IMD层由包含至少一种活性能量可固化树脂和至少一种热固性树脂的混合物组合物组成。
[0038] D. 使用RIM的现有IMC和IMD技术的限制使用RIM的现有热固性IMC和IMD技术有几个限制
(1)目前不存在用于RIM过程和实际上用于任何其它反应性模塑过程的用印刷图像装饰的方法。由于IMD用转移到模塑制品的热塑性树脂进行,因此,这不是使用通过放热反应固化成热固性树脂的反应性前体的用于RIM的可行方法。用于RIM的IMD目前更多是模内涂漆系统,因为它限于在整个制品上覆盖的双组分聚氨基甲酸酯漆料。
[0039] (2)如果IMD可能利用RIM,则会经历与在IMD中对热塑性模塑方法见到的相同问题,例如洗出(washout)。洗出是由于树脂流和不适当油墨施加和/或配制引起的一种变形图像。
[0040] (3)白色层造成另一种潜在问题。模塑制品的树脂颜色影响油墨层的颜色。通常,如果树脂颜色较浅,则装饰更可见和鲜明。对于热塑性IMD,由于油墨制剂允许图像转移或粘合到模塑制品,可在其它颜色下印刷白色。由于只能使用RIM利用现有热固性IMC和IMD技术使用不与任何可印刷系统相容的双组分凝胶涂层,在RIM过程期间发生的放热反应将不允许印刷图像或白色层。
[0041] (4)很多IMD系统结合其中PET衬里携带印刷聚碳酸酯片的多层系统。整个片在模塑过程期间粘合到模塑制品。然后,PET衬里从聚碳酸酯片分离或释放。这用RIM是不可能的。
[0042] (5)虽然进行了很多工作设计用于热塑性IMC和IMD的最佳模,但对热固性IMC和IMD通过RIM设计最佳模进行的工作很少。
[0043] 从以上讨论可以看到,减轻使用RIM的现有热固性IMC和IMD技术的一些这些限制的新的组合IMC和IMD技术会对很多潜在应用有显著发展。
[0044] 发明概述在一个方面,本发明包括制造模内装饰和模内涂覆热固性制品的方法,所述方法包括:
(A)在第一载膜上布置包含反应性树脂和可印刷树脂的可印刷膜,其中(i)所述反应性树脂为第一B段树脂(粘合剂),并且(ii)所述可印刷树脂为透明或包含使其为白色和不透明的添加剂的第二B段树脂;(B)在所述可印刷树脂上印刷图像、图案、文本、标记或其组合;(C)在第二载膜上布置耐久涂膜,耐久涂膜为第三B段树脂,所述树脂任选包含添加剂、修饰剂或其组合或混合物,经选择以通过改进其抗划性提高修饰制品的经涂覆表面的耐久性;(D)使第一载膜上的所述可印刷膜和第二载膜上的所述耐久涂膜在辊式层压机上结合成多层层压膜,从而形成层压膜;(E)将所述层压膜装入帮助去除第一载膜和第二载膜的装置,从而形成无载体层压膜,并将无载体层压膜固定到模内;(F)用制品树脂填充模,并封闭模;
(G)进行固化第一阶段,固化第一阶段导致受限的反应,并产生部分交联状态,然后进行固化第二阶段,固化第二阶段完成交联反应,产生经装饰和涂覆制品,其中完整固体热固性模内修饰膜粘附到经装饰和涂覆制品的表面;(H)从模移出制品;(I)任选进行另外的后固化步骤;(J)任选堆叠从模移出的制品,任选进行切割和/或铣切步骤,任选对经装饰和涂覆制品的表面施加另外的修饰剂,并任选清洁;和(K)现场使用或装箱、包装和运输。
[0045] 在另一个方面,本发明包括制造模内装饰和模内涂覆热固性制品的方法,所述方法包括:(A)在第一载膜上布置包含反应性树脂和可印刷树脂的可印刷膜,其中(i)所述反应性树脂为第一B段树脂(粘合剂),并且(ii)所述可印刷树脂为透明或包含使其为白色和不透明的添加剂的第二B段树脂;(B)在所述可印刷树脂上印刷图像、图案、文本、标记或其组合;(C)在第二载膜上布置耐久涂膜,耐久涂膜为第三B段树脂,所述树脂任选包含添加剂、修饰剂或其组合或混合物,经选择以通过改进其抗划性提高修饰制品的经涂覆表面的耐久性;和(D)使第一载膜上的所述可印刷膜和第二载膜上的所述耐久涂膜在辊式层压机上结合成多层层压膜,从而形成层压膜。在本发明这一方面的一些实施方案中,方法任选包括以下步骤:(E)将所述层压膜装入帮助去除第一载膜和第二载膜的装置,从而形成无载体层压膜,并将无载体层压膜固定到模内;(F)用制品树脂填充模;和(G)进行固化反应。
[0046] 在另一个方面,本发明包括模内装饰和模内涂覆热固性制品组合物,所述组合物通过以下步骤获得:(A)在第一载膜上布置包含反应性树脂和可印刷树脂的可印刷膜,其中(i)所述反应性树脂为第一B段树脂(粘合剂),并且(ii)所述可印刷树脂为透明或包含使其为白色和不透明的添加剂的第二B段树脂;(B)在所述可印刷树脂上印刷图像、图案、文本、标记或其组合;(C)在第二载膜上布置携带第三B段树脂的耐久涂膜,所述树脂任选包含添加剂、修饰剂或其组合或混合物,经选择以通过改进其抗划性提高修饰制品的经涂覆表面的耐久性;(D)使第一载膜上的所述可印刷膜和第二载膜上的所述耐久涂膜在辊式层压机上结合成多层层压膜,从而形成层压膜;(E)将所述层压膜装入帮助去除第一载膜和第二载膜的装置,从而形成无载体层压膜,并将无载体层压膜固定到模内;(F)用制品树脂填充模,并封闭模;(G)进行固化第一阶段,固化第一阶段导致受限的反应,并产生部分交联状态,然后进行固化第二阶段,固化第二阶段完成交联反应,产生经装饰和涂覆制品,其中完整固体热固性模内修饰膜粘附到经装饰和涂覆制品的表面;(H)从模移出制品;和(I)任选进行另外的后固化步骤。
[0047] 在另一个方面,本发明包括制造模内装饰和模内涂覆热固性制品的方法,所述方法包括:(A)将层压膜装入装置,所述层压膜包括第一载膜上的可印刷膜和第二载膜上的耐久涂膜,其中所述装置帮助去除第一载膜和第二载膜,从而形成无载体层压膜,并将无载体层压膜固定到模内;(B)用制品树脂填充模;(C)进行固化反应。
[0048] 在另一个方面,本发明包括多层层压膜,所述多层层压膜包括:在第一载膜上布置的可印刷膜,所述可印刷膜包含反应性树脂和可印刷树脂,其中(i)所述反应性树脂为第一B段树脂(粘合剂),并且(ii)所述可印刷树脂为透明或包含使其为白色和不透明的添加剂的第二B段树脂;和包含第三B段树脂的耐久涂膜,所述树脂任选包含添加剂、修饰剂或其组合或混合物。
[0049] 在另一个方面,本发明包括模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,所述制品满足以上提到关于本发明任何方面所述的限制,其中所述制品为固体热固性弹性体、刚性热固性材料或结构泡沫材料。
[0050] 在另一个方面,本发明包括模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,所述制品满足以上提到关于本发明任何方面所述的限制,用于耐久标志和结构图形所用的图形面板、模塑地板制品、预制房屋墙壁屋顶组件、交通工具中的结构或主体面板或可对制品的模内涂覆和模内装饰定制热固性模内修饰膜的任何其它应用。
[0051] 在另一个方面,本发明包括模内装饰和模内涂覆模塑热固性制品,所述制品包括单层树脂,选自聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)及其组合或混合物,其中制品具有三维形状,其中设计整合到三维形状,且其中所述设计选自纹理、颜色、装饰或其组合。在一些实施方案中,制品选自耐久标志和结构图形所用的图形面板、模塑地板制品、预制房屋墙壁或屋顶组件、交通工具中的结构或主体面板。在一些实施方案中,三维形状是非平面状,在一些实施方案中是平面状。在一些实施方案中设计是透明的,在一些其它实施方案中是不透明的。
[0052] 附图简述包括附图以进一步了解本发明,这些附图结合到本说明书并构成本说明书的一部分,图示本发明的实施方案,并与描述一起用于解释本发明的原理。
[0053] 图1为其中两部分TIMFF的非限制实例的组件与制品树脂(可任选包含增强材料)位于RIM装置的模内的序列的示意图。
[0054] 图2为TIMFF的印刷(装饰)膜组件的非限制实施方案的附加细节的示意图。
[0055] 图3为TIMFF的耐久涂膜组件的非限制实施方案的附加细节的示意图。
[0056] 图4为在完成模塑过程后图1的完整粘合模塑制品和TIMFF的示意图。
[0057] 图5为可用于制造过程的RIM装置的混合和分配器系统的非限制实例的示意图。
[0058] 图6提供可用于制造过程的RIM装置的模系统的两个非限制实例的示意图,(a)台面/夹具方法,(b)平压机方法。
[0059] 图7提供图6中模的更详细的敞开(a)和封闭(b)视图。
[0060] 图8提供本发明的另一个实施方案中模的详细封闭面板视图。
[0061] 图9为根据本发明的一个实施方案的其中固化在两个阶段进行的固化过程的阶段1的示意图。
[0062] 图10为根据本发明的一个实施方案的其中固化在两个阶段进行的固化过程的阶段2的示意图。
[0063] 图11为根据本发明的一个实施方案热固性模内修饰膜(TIMFF)和反应注射模塑(RIM)生产流程的示意图。
[0064] 图12为根据本发明的另一个实施方案热固性模内修饰膜(TIMFF)和反应注射模塑(RIM)生产流程的示意图。
[0065] 图13比较使用直接挤出到纹理板的实施方案和使用辊的实施方案的一些细节。
[0066] 图14显示可通过实施例2中所述方法在本发明的制造实施方案中使用的一种可能设备布局的细节。
[0067] 图15显示可通过实施例2中所述方法在本发明的制造实施方案中使用的另一种可能设备布局的细节。
[0068] 图16图示说明可用图15中所示设备布局制造的完成的模内涂覆和模内装饰制品。
[0069] 图17显示可通过实施例2中所述方法在本发明的制造实施方案中使用的另一种可能设备布局的一些细节。
[0070] 图18显示根据图17中所示方法制造本发明的实施方案的更多细节和可用这种方法制造的完成的模内涂覆和模内装饰制品。
[0071] 发明详述虽然本发明容许各种修改和替代形式,但具体实施方案已通过实例在附图中显示,并将在本文中详细描述。然而,应了解,本发明不限于所公开的具体形式。相反,本发明覆盖落在附加权利要求限定的本发明精神和范围内的所有修改、等价物和替代。在此程度上,在本文公开(例如,在摘要、发明概述、发明详述和TIMFF段落的一些预想应用)但未在权利要求中明确表达的要素和限制不应单个或共同通过暗示、推断或以其它方式结合到权利要求。
[0072] A. 一般特征在工业上,如果厚度不超过10密,则常使用术语“膜”,如果厚度大于10密耳,则常使用术语“片”,其中10密耳=0.254毫米。TIMFF技术的适用性不依赖厚度,因此,也不依赖基于膜和片之间厚度的任意差异。因此,应了解,为简便起见,在整个本公开中已用术语“膜”覆盖在工业上通常限定的“膜”和“片”二者。
[0073] 按照本公开意图,TIMFF为多层系统,它包括至少两个膜,即(1)可印刷膜,和(2)耐久涂膜。
[0074] TIMFF技术可适用于IMC和IMD二者。在某些实施方案中,通过反应注射模塑(RIM)将热固性树脂模塑形成TIMFF。在其它实施方案中,可用一些其它方法制造TIMFF,例如但不限于注射模塑、压缩模塑、树脂转移模塑、旋转流延、旋转模塑、热成型、辊层压、使用平压/层压压机和吹模。
[0075] TIMFF至少在其接触模塑制品表面的内层包括印刷图像和/或固体颜色,并包括耐久涂层作为外层成为模塑装饰和涂覆制品的暴露表面。在某些实施方案中,可通过印刷技术形成印刷图像,例如但不限于数字印刷、平台印刷、UV印刷、凹版印刷、丝网印刷、胶版印刷、平版胶印、喷墨印刷、雕版、复印、热熔印刷和柔性版印刷。如本文所述,在去除载膜后,TIMFF成为无载体载膜。在模塑过程期间,TIMFF随模塑树脂固化,因此装饰,涂覆,并作为一个完整固体单元变成模塑制品的一部分。因此,TIMFF布置于模塑制品上的益处包括用TIMFF装饰和保护模塑制品,因此,在其审美和耐久性方面增强模塑制品。
[0076] TIMFF提供极端耐久性和其它杰出性能特征。通过改变制造过程所用制剂和过程条件,可定制得到满足不同性能需求组合的制品,并通过改变模制成不同大小和形状的产品。
[0077] B段树脂用于TIMFF的可印刷膜和耐久涂膜二者的制剂。按照本公开意图,B段树脂为其中已发生受限反应(例如,在树脂和硬化剂或交联剂之间)以便树脂处于半固化态的树脂。根据制剂,该部分反应可在室温或在高温进行。在另外加热、照射(作为非限制实例,通过UV照射或电子束照射)、加压或其组合或序列后,树脂从B段进展到其为固体的完全固化或交联状态。
[0078] 在本发明实施方案中使用的第一、第二和第三B段树脂可以为适用于那个实施方案的任何热固性树脂。这些B段树脂可具有相互相同的组成,或者可具有不同组成。例如,所有这三种B段树脂可具有相同组成,或者其中两种可具有相同组成,第三种树脂具有另一种组成,或者所有这三种可具有不同组成。在使用不同组成B段树脂的本发明的实施方案中,不同组成必须具有相容的化学性质,换句话讲,它们的制剂成分必须能够一起固化成在可印刷膜和耐久涂膜之间表现粘合力的完整TIMFF。
[0079] 可用于这些B段树脂制剂和用于制品树脂的热固性树脂包括但不限于聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)、聚异氰脲酸酯、聚酯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(氨基甲酸酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯)、聚(酯-甲基丙烯酸酯)、聚(酯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、环氧树脂类、环氧-乙烯基酯、氰酸酯、可从不饱和单体(例如但不限于乙烯基酯单体)开始合成的其它聚酯、环氧丙烯酸酯、环氧甲基丙烯酸酯、环氧(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、硅丙烯酸酯、硅酮甲基丙烯酸酯、硅酮(丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯)、丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、(丙烯酸-甲基丙烯酸)缩水甘油酯、聚苯酚、线型酚醛清漆树脂、可熔酚醛树脂、苯酚-甲醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂、脲-三聚氰胺-甲醛树脂、脲-甲醛树脂、脲-苯酚-甲醛树脂、聚酰亚胺、聚双马来酰亚胺、呋喃树脂、邻苯二甲酸二烯丙酯和其组合或混合物。
[0080] 在一些实施方案中,可印刷膜和耐久涂膜从属于相同聚合物类型的热固性树脂制剂制备。在一些其它实施方案中,可印刷膜和耐久涂膜从属于不同聚合物类型的热固性树脂制剂制备。在使用不同类型可印刷膜和耐久涂膜材料的本发明的实施方案中,不同类型必须具有相容化学性质,换句话讲,所选类型的制剂成分必须能够一起固化成在可印刷膜和耐久涂膜之间表现粘合力的完整TIMFF。
[0081] 类似地,制品树脂(可任选包含增强材料)和可印刷膜可从属于相同聚合物类型的热固性树脂制剂或属于不同但化学相容聚合物类型的热固性树脂制剂制备,以使TIMFF能够在可印刷膜层和模塑制品表面之间的界面粘合到模塑制品。
[0082] 在一些实施方案中,一些或所有制品树脂成分源自生物基原料和/或来自循环聚合物废料,这对完全从矿物燃料基纯原料得到的树脂提供更环境友好的替代。
[0083] 在制备任何这些热固性树脂中使用的制剂可任选进一步包含添加成分,如但不限于增强剂、抗冲改性剂、抗静电剂、阻燃剂、抗氧化剂、UV稳定剂、光引发剂、热引发剂、催化剂、抑制剂、缓冲剂、分散剂、表面活性剂、稳定剂、相容剂、流变改性剂、消泡剂、干燥剂、发泡剂、脱模剂或其任何混合物或组合。各这些类型的任选添加成分为本发明领域中的工作人员所熟悉。
[0084] 在一些实施方案中,可印刷树脂可透明,或者可包含使其为白色和不透明的添加剂。在此实施方案中,添加剂可包括纤维素添加剂、滑石[水合硅酸镁Mg3Si4O10(OH)2]、白(二氧化钛TiO2)、超白三水合氧化、白玻璃粉、锑白(Sb2O3)、硫酸钡(BaSO4)、铅白[(PbCO3)2·Pb(OH)2]、锌白(ZnO)、硫化锌(ZnS)和/或锌钡白(BaSO4和ZnS的混合物)。由于具有极高效率,钛白是最广泛使用的白色颜料,因此,可甚至在以很少量使用时提供白色,同时不含重金属元素。由于它们环境友好,一些纤维素填料、滑石、超白三水和氧化铝和白玻璃粉有利作为增白添加剂。因此,在本发明的很多实施方案中,将用纤维素填料、滑石、超白三水合氧化铝、白玻璃粉、钛白及其组合或混合物使可印刷树脂呈白色。
[0085] 在一些实施方案中,可印刷树脂可经过电晕和/或其它处理,将与标准印刷技术相容,以布置印刷图像。
[0086] 在一些实施方案中,载膜可以为适合衬里材料,包括牛皮纸、流延用纸、硅酮涂布纸、聚(氯乙烯)(PVC)、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚酯[例如但不限于聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)、聚(二甲酸乙二酯)(PEN)和聚(呋喃二甲酸乙二酯)(PEF)]、乙酸纤维素、乙酸丁酸纤维素、乙基纤维素和玻璃纸,为衬里材料的非限制实例。
[0087] 可用不同方法在载膜和/或释放衬里上布置可印刷膜的树脂和/或耐久涂膜的树脂。在一个实施方案中,可用非溶剂挤出可印刷膜的树脂和/或耐久涂膜的树脂在载膜和/或释放衬里上布置此类树脂。在另一个实施方案中,可用溶剂挤出可印刷膜的树脂和/或耐久涂膜的树脂在载膜和/或释放衬里上布置此类树脂。在另一个实施方案中,可用可印刷膜的树脂和/或耐久涂膜的树脂的溶剂制剂喷雾在载膜和/或释放衬里上布置此类树脂。溶剂混合和流延与挤出混合和流延,是可用于在载膜上布置可印刷膜或耐久涂膜的方法的两个具体非限制实例,将在标题为实施例的部分中讨论,以便于理解本发明的实际实施。在一些实施方案中,在载膜和/或释放衬里上布置可印刷膜所用的方法与在载膜和/或释放衬里上布置耐久膜所用的方法可相同或不同。例如,(a)可用溶剂混合和流延在其相应的载膜和/或释放衬里上布置可印刷膜和耐久膜二者,(b)可用挤出混合和流延在其相应的载膜上布置可印刷膜和耐久膜二者,或(c)可通过溶剂混合和流延在其载膜和/或释放衬里上布置可印刷膜和耐久膜之一,同时通过挤出混合和流延在其载膜和/或释放衬里上布置另一个。
[0088] 重要的是也应强调,虽然本发明的很多实施方案使用载膜,但使用载膜和/或释放衬里不是本发明的限制方面,因为本发明的很多其它实施方案不使用载膜和/或释放衬里。例如,在利用例如辊层压或模塑的方法的一些实施方案中,可使用载膜。
[0089] 在其它实施方案中,可使用B段TIMFF的无载体膜或片,或者可将TIMFF直接布置到模和/或纹理板和/或预浸料内或上。在一个实施方案中,可用非溶剂挤出可印刷膜的树脂和/或耐久涂膜的树脂在模和/或纹理板和/或预浸料上布置此类树脂。在另一个实施方案中,可用溶剂挤出可印刷膜的树脂和/或耐久涂膜的树脂在模和/或纹理板和/或预浸料上布置此类树脂。在另一个实施方案中,可用可印刷膜的树脂和/或耐久涂膜的树脂的溶剂制剂喷雾在模和/或纹理板和/或预浸料上布置此类树脂。在另一个实施方案中,可用可印刷膜的树脂和/或耐久涂膜的树脂的溶剂制剂印刷在模和/或纹理板和/或预浸料上布置此类树脂。在此类实施方案中,可使用热敏印刷头或压电印刷头。在另一个实施方案中,可用可印刷膜的树脂和/或耐久涂膜的树脂的非溶剂制剂印刷在模和/或纹理板和/或预浸料上布置此类树脂。在此类实施方案中,可使用热敏印刷头或压电印刷头。
[0090] B. 使用反应注射模塑和聚氨基甲酸酯化学的实施方案按照本公开意图,缩写“PU”将从此处开始用于表示聚氨基甲酸酯、聚脲、聚(氨基甲酸酯-脲)和聚异氰脲酸酯。这些是可通过改变反应性前体混合物合成的聚合物的密切相关类型,其用于在本领域一般称为“聚氨基甲酸酯化学”。在本发明的某些实施方案中,B段树脂和/或制品树脂基于PU组合物。
[0091] 作为PU组合物的非限制实例,羟基与异氰酸酯反应提供氨基甲酸酯键,而胺基与异氰酸酯反应提供脲键。在聚氨基甲酸酯材料领域的工作人员熟知,通过改变与异氰酸酯反应所用的包含羟基和胺基的反应剂的相对量,可通过聚氨基甲酸酯化学合成具有相对于氨基甲酸酯和脲键总量0%至100%范围的任何百分比脲键的聚合物。在该领域的工作人员通常用聚氨基甲酸酯化学的这种灵活性作为精细调节聚合物性能属性以满足目标应用需要的设计变量。
[0092] 在聚氨基甲酸酯化学中使用的反应性前体混合物成分的非限制实例包括:(a)多元醇(例如很多市售聚醚多元醇、聚酯多元醇和聚碳酸酯多元醇,其组成、平均分子量和反应性官能数不同);(b)包含羟基反应性基团的增链剂(例如乙二醇、二乙二醇、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇和1,6-己二醇);(c)包含胺反应性基团的增链剂(二乙基甲苯二胺);(d)交联剂(例如,甘油和季戊四醇);(e)芳族异氰酸酯[例如,二官能亚甲基二苯基二异氰酸酯(MDI)和甲苯二异氰酸酯(TDI)和更高官能的聚合MDI (PMDI)];和(f)脂族异氰酸酯[例如,亚甲基二环己基二异氰酸酯(H12MDI),为MDI的苯基环、异佛尔酮二异氰酸酯和1,6-己二异氰酸酯的氢化产物]。
[0093] 已知用脂族异氰酸酯制备的PU比用芳族异氰酸酯制备的那些PU具有对紫外(UV)射线(如日光波长谱的UV部分)显著更大的耐性。因此,使用脂族异氰酸酯可提供尤其多功能的本发明的实施方案,除室内应用外,还表现在户外极佳的耐久性。以下为目前发明人已知用于PU制剂的脂族异氰酸酯类型的更完全列举:1,6-己二异氰酸酯(HDI)、l,5-二异氰酸基-2-甲基戊烷、2,6-二异氰酸基己酸甲酯(赖氨酸二异氰酸酯甲酯)、双(异氰酸基甲基)环己烷、1,3-双(异氰酸基甲基)环己烷、2,2,4-三甲基己烷1,6-二异氰酸酯(三甲基HDI)、2,4,4-三甲基己烷1,6-二异氰酸酯(三甲基HDI)、2,5(6)-双(异氰酸基甲基)二环[2.2.1]庚烷(NBDI)、1,3,3-三甲基-1-(异氰酸基甲基)-5-异氰酸基环己烷(IPDI)、1,8-二异氰酸基-
2,4-二甲基辛烷、八氢-4,7-桥亚甲基-1H-茚二甲基二异氰酸酯(二环戊二烯二异氰酸酯)、
1,1′-亚甲基双(4-异氰酸基环己烷)(HMDI)。可在本发明范围内在实施方案中使用这些和其它脂族异氰酸酯及其混合物。
[0094] 脂族异氰酸酯的很多主要制造商为欧洲公司,例如,为欧洲脂族异氰酸酯制造商协会成员的那些公司(截止到本公开日期,有BASF、Bayer MaterialScience、Evonik Industries和Vencorex France),它们的产品系列是寻找TIMFF膜制剂所用脂族异氰酸酯的良好起点。从该组织的网站可以看到,截止到本公开日期,在由这些公司提供的主要产品类型中有以下产品:(a)单体二异氰酸酯(最容易得到的产品是HDI、IPDI和HMDI),(b)聚异氰酸酯(最容易得到的产品是HDI三聚物、HDI缩二脲、HDI缩脲二酮和IPDI三聚物),和(c)封端聚异氰酸酯(由2-丁酮肟封端的HDI三聚物或IPDI三聚物为代表产品)。不限制本发明的一般性,在不同阶段固化到不同水平热发生且最终经固化膜具有所需机械性能时得到B段PU膜制剂的一种方式是使用未封端和封端脂族异氰酸酯的优化混合物。
[0095] 在研发制造本发明的实施方案的B段PU膜制剂中,由Evonik研发并使用脂族异氰酸酯(描述于一篇论文中,标题为“Polyurethane Prepregs - A New Concept for CFRP Processing”(聚氨基甲酸酯预浸料 - CFRP加工的新概念))的聚氨基甲酸酯预浸料可提供另一个制剂选项。
[0096] 在聚氨基甲酸酯化学中使用的制剂也通常包括一种或多种类型的添加剂,例如但不限于以下任何之一或组合:(a)催化剂(如基催化剂或叔胺催化剂);(b)表面活性剂(例如,具有消泡性能的表面活性剂,如果需要固体无孔无泡产品);和/或(c)起泡剂(在期望泡沫产品的制剂中)。
[0097] 多元醇和异氰酸酯产品级以及截止到本公开日期进行的试验工作中使用的其它制剂成分的具体非限制实例在实施例部分中列出,以帮助本发明的教导。
[0098] TIMFF为包含两个膜的多层系统。TIMFF系统的两个膜为(1)可印刷膜和(2)耐久涂膜。
[0099] 在一个实施方案中,图1为其中两部分TIMFF的非限制实例的组件连同制品树脂(可任选包含增强材料)位于RIM装置的模内的序列的示意图。使用以下符号:1:PU类型制品树脂,与顶模表面接触;2:透明或白色反应性(B段)PU树脂,加速和/或帮助TIMFF粘合到制品树脂,并提供要在上面印刷的表面;3:对组件2任选电晕和/或其它表面处理,以提高其可印刷性;4:数字印刷或凹版印刷UV油墨或经处理印刷层(装饰),其布置在印刷基层2的表面上或在印刷基层的任选经处理表面3上;和5:反应性(B段)PU树脂,加速和/或帮助装饰印刷层粘合到会与底模表面接触的耐久涂膜6(例如,汽车级PU或PU/丙烯酸酯混合物或含氟聚合物硬涂层)。底模表面设定修饰和纹理,因为其平压面具有适合正在制造的制品的修饰纹理和图案。
[0100] 图2为TIMFF的印刷(装饰)膜组件的非限制实施方案的附加细节的示意图。使用以下符号:2:透明或白色反应性(B段)PU树脂,加速和/或帮助TIMFF粘合到制品树脂,并提供要在上面印刷的表面;3:对组件2任选电晕和/或其它表面处理,以提高其可印刷性;4:数字印刷或凹版印刷UV油墨或经处理印刷层(装饰),其布置在印刷基层2的表面上或在印刷基层的任选经处理表面3上;和301:聚(对苯二甲酸乙二酯)(PET)释放衬里,其作为反应性粘合树脂层和反应性可印刷树脂层二者的载膜。
[0101] 在图1和2中,反应性PU粘合树脂为其对模树脂在注入模时的放热反应起反应时开始交联的B段树脂。PU为适合用作粘合剂树脂的树脂类型的非限制实例,其中通过改变聚氨基甲酸酯化学中使用的反应性前体混合物以满足不同应用需要,可在宽范围改变加工性能和最终用途性能特征。
[0102] 图3为TIMFF的耐久涂膜组件的非限制实施方案的附加细节的示意图。使用以下符号:302:PET释放衬里,作为涂膜的载膜;5:B段反应性PU粘合树脂层,经配制,以在层压期间浸渍可印刷树脂,并在模塑期间与其交联;和6:PU或PU/丙烯酸酯混合物或含氟聚合物硬涂层,任选包含选择的添加剂和/或修饰剂,以进一步提高经涂覆表面的耐久性。作为非限制实例,可使用氧化铝添加剂,以通过提高经涂覆表面的抗划性对层压地板提供极耐久的修饰。
[0103] 图4为在完成模塑过程后图1的完整粘合模塑制品和TIMFF的示意图。在此,1A和3A分别表示敞开模的上一半和下一半。应注意到,在此具体非限制实例中,模的下一半具有已给予模塑制品的弯曲形状。模塑制品和TIMFF在界面2A相互完整粘合。
[0104] C. 反应注射模塑装置和在其中进行的模内固化过程图5为可用于制造过程的RIM的装置的混合和分配器系统的非限制实例的示意图。使用以下符号:101:异氰酸酯供料槽;102:异氰酸酯热交换器;103:多元醇热交换器;104:成核器(nucleator);105:搅拌电机;106:多元醇供料槽;107:多元醇计量活塞循环;108:多元醇供应线;109:填料混合模;110:循环混合头;111:异氰酸酯供应线;112:异氰酸酯计量活塞和循环泵;113:异氰酸酯返回线;和114:多元醇返回线。
[0105] 图6提供可用于制造过程的RIM装置的模系统的两个非限制实例的示意图,(a)台面/夹具方法,(b)平压机方法。使用以下符号:201:顶模;202:间隔(或间隙)环;203:TIMFF膜;204:配准系统(在一些非限制实施方案中,可任选为纹理板);205:底模;206:模加热器;207:模打开/关闭致动器;和511:在平压机方法实例中平压机的框架。在两个实例中,模系统都组合三个特征。首先,顶模表面高度可调节,以能够制造不同厚度的模塑制品。第二,整个模可任选倾斜到一定角度(例如但不限于倾斜20°),以便于用树脂填充模。第三,可在模的底表面的平压面上布置适用于正在制造的制品的可变修饰纹理和设计,并因此在模内装饰和模内涂覆模塑制品的暴露表面上压印。
[0106] 图7提供图6中模的更详细的敞开(a)和封闭(b)视图。使用以下附加符号:202-1:间隔(或间隙)环的敞开区域,其中注入模树脂和增强材料,环的深度决定面板厚度;204-1:
销配准孔;205-1:配准进入孔204-1的销。
[0107] 图8提供本发明的另一个实施方案的模的详细封闭面板视图。在此图中所示的大多数符号描述于图1的环境。使用以下附加符号:(301-B):纹理板;(7)间隔环;(Al)顶模;和(A3)也提供在模内固化期间加热和冷却的能力的底模。
[0108] 在本发明的一些其它实施方案中,在制造期间在RIM过程中发生的固化在单一连续阶段进行,以产生无载体层压膜和制品树脂的完全交联状态。
[0109] 在本发明的一些其它实施方案中,在RIM过程中发生的固化可概括成两个阶段(阶段1和阶段2)。在此类实施方案中,第一固化反应条件在阶段1占优势,并产生部分交联状态,然后,第二固化反应条件在阶段2占优势,并产生无载体层压膜和制品树脂的完全交联状态。关于这一点,应记住,B段树脂已部分固化,换句话讲,相对于起始制剂成分其已部分交联。因此,在阶段1进行的固化产生部分交联状态指从已部分交联的膜的状态开始的交联程度的进一步进展,以进一步朝向完全固化状态移动,然而,直到阶段2结束才达到。
[0110] 在其中固化在两个阶段进行的一个这样的实施方案中,在来自模树脂的放热反应引起反应性树脂交联时,阶段1固化开始。此交联继续,跨TIMFF并向下到可印刷树脂的约40%至60%内。在阶段1固化期间,可能需要通过放气从模释放气体。对阶段1固化的这个理解在图9中进一步示意显示。如该实例中所示,整个模可任选倾斜到一定角度(例如但不限于倾斜20°),以便于用树脂填充模。大多数符号已在图1和6中介绍。以下附加阐释用于理解此图,1:PU类型制品树脂,与顶模表面接触;2:透明或白色反应性(B段)PU树脂,加速和/或帮助TIMFF粘合到制品树脂,并提供要在上面印刷的表面;3:对组件2任选电晕和/或其它表面处理,以提高其可印刷性;4:数字印刷或凹版印刷UV油墨或经处理印刷层(装饰),其布置在印刷基层2的表面上或在印刷基层的任选经处理表面3上;205:底模;IMD:TIMFF的模内装饰层;IMC:TIMFF的模内涂覆层。也使用以下附加符号,208:具有可调节高度的螺杆;209:螺杆电机;210:铰链腿(固定高度);和211:4个电机夹具,其升降顶模以允许底模、纹理板、TIMFF和间隔环定位,并利用足够用于RIM/RTM的压力封闭模。在制品树脂1注入模并开始固化时,放热反应放热,并在模中产生压力。由于此放热反应产生的任何气体通过阀释放。在组件2中的反应性粘合PU树脂作为该透明或白色印刷基层固化的加速剂。直接在组件2上或任选在组件2的经处理表面3上布置的数字印刷或凹版印刷UV油墨或经处理印刷层4预先在印刷膜时固化。IMD层主要在阶段1的放热性热循环期间固化,而IMC层将主要在以下所述阶段2的平压热循环期间固化。
[0111] 在这样的一个实施方案中,在底模加热器开启并开始阶段2固化时,阶段2固化近似在阶段1固化中间开始。可任选在阶段2固化期间提高压力。固化继续直到经模塑制品中和TIMFF中的树脂均完全固化。在阶段2固化完成后,使模冷却,然后打开移出制品。反应注射模塑制品现在完成,具有超耐久IMD。对阶段2固化的这个理解在图10中进一步示意显示。大多数符号已在图1和6中介绍。以下附加阐释用于理解此图,1:PU类型制品树脂,与顶模表面接触;5:反应性(B段)PU树脂,加速和/或帮助经装饰印刷层粘合到会与底模表面205接触的耐久涂膜6(例如,汽车级PU或PU/丙烯酸酯混合物或含氟聚合物硬涂层);IMD:TIMFF的模内装饰层;IMC:TIMFF的模内涂覆层。IMD层已主要在阶段1的放热性热循环期间固化,而IMC层主要在阶段2的平压热循环期间固化。更具体地讲,底模205通过连接到它的平压加热器加热。此热量活化反应性PU粘合树脂层5,并加速PU或PU/丙烯酸酯混合物或含氟聚合物硬涂层6的固化。然后,在树脂固化完成后,使压板和模由通过的冷水循环冷却。
[0112] 以上通过研究一组非限制示例性实施方案详述的本发明的制造方法使得能够同时制造模内装饰和模内涂覆热固性制品,从而极大减少二次修饰成本。
[0113] D. 结合生物基和/或循环制剂成分的实施方案D.1. 介绍
在本发明的一些非限制实施方案中,填充模的制品树脂包含(a)从生物基原料得到或衍生的成分,或(b)从再循环聚合物废料得到或衍生的成分,或(c)其组合或混合物,任何实施方案的这些类型(a)、(b)和(c)对完全从矿物燃料基原始原料得到的树脂提供更环境友好的替代。
[0114] D.2. 使用生物基原料从可持续观点,优选加入尽可能高的生物基含量。然而,由于截止到本公开日期可得到聚合物的生物基结构单元的限制,很多制品的性能在高生物基含量下开始降低。由于从生物基原料提取和/或得到聚合物的新的改良结构单元是很活跃的研究和发展领域,预料可加入很多产品而不导致产品性能变坏的生物基含量会随时间增加。
[0115] 已知其产品制剂中各成分有多少百分数源自生物基源(由各制剂成分供应商指明)的制造商可用此信息计算产品的理论生物基含量。
[0116] 更一般地,可用ASTM D6866-12, "Standard Test Methods for Determining the Biobased Content of Solid, Liquid, and Gaseous Samples Using Radiocarbon Analysis"(用放射性碳分析测定固体、液体和气体样品的生物基含量的标准检验方法)(2012年5月11日)测定可在氧存在下燃烧产生二氧化碳(CO2)气体的任何含碳基组分的产品的生物基含量。因此,ASTM D6866-12提供含碳基组分的任何产品的生物基含量的定量试验估计。ASTM D6866-12全文通过引用结合到本文中。由于试验方法不断改进,应了解,ASTM D6866-12可能有一天被更新的或新的标准代替。
[0117] 如果填充模的制品树脂的至少10%从生物基原料得到,则该制造方法在下文将被称为定制生物复合材料-反应注射模塑(CBC-RIM)。(修饰语“定制”强调可定制在实施本发明方法中使用的制剂,以满足很多不同应用的需要)。另一方面,如果填充模的制品树脂的生物基含量小于10%,则制造方法将被称为定制复合材料-反应注射模塑(CBC-RIM)。如果制品树脂包含增强材料,则将这些制造方法改为分别称作定制生物复合材料-增强反应注射模塑(CBC-RRIM)和定制复合材料-增强反应注射模塑(CBC-RIM)。在一些其它实施方案中,填充模的制品树脂的生物基含量为至少40%,在一些其它实施方案中,为至少70%。
[0118] 以下为用于聚氨基甲酸酯化学的截止到本公开日期可购得的生物基制剂成分的一些非限制实例:一定范围官能度的AgrolTM天然油基多元醇,购自BioBased Technologies;BiOHTM大豆基多元醇,购自Cargill;RENUVATM天然油基多元醇,购自Dow Chemical;生物琥珀酸基直链(官能度=2)和支链(官能度=2.4或2.7)聚酯多元醇,购自Myriant;PriplastTM生物基聚酯多元醇,购自Croda;CerenolTM聚醚多元醇(用可再生来源玉米基1,3-丙二醇制备),购自DuPont;各种生物基成分(粘合剂、多元醇和树脂),购自Vandeputte Oleo;SovermolTM生物基多元醇,购自BASF;EMEROXTM生物基多元醇,购自Emery Oleochemicals;和TolonateTM X FLO 100部分生物基无溶剂低粘度脂族异氰酸酯(1,6-己二异氰酸酯)聚合物,购自Vencorex。
[0119] D.3. 使用源自再循环聚合物废料的原料在一些非限制实施方案中,填充模的制品树脂的至少5%重量从再循环聚合物废料得到。在一些其它非限制实施方案中,填充模的制品树脂的至少20%重量从再循环聚合物废料得到。
[0120] 再循环聚合物废料可包括原本可能已送去埋填或焚烧炉的聚合物制造过程废料、消费后聚合物废料及其混合物。作为非限制实例,有使产物(例如,消费后PET瓶和PU泡沫材料)化学解聚成低聚物然后可转化成PU前体(如,多元醇)的方法。
[0121] 以下为用于聚氨基甲酸酯化学的截止到本公开日期可购得的由聚合物废料得到TM的制剂成分的一些非限制实例:TERRIN 脂族聚酯多元醇,包含最低50%再循环含量,购自INVISTA;RecyclopolTM聚醚多元醇,购自Polymer Research technologies;和InfiGreenTM多元醇,通过处理废聚氨基甲酸酯泡沫得到,购自InfiChem Polymers LLC (这家公司最近被Emery Oleochemicals收购)。
[0122] E. 制造过程生产流程图11提供根据本发明的一个实施方案热固性模内修饰膜(TIMFF)和反应注射模塑(RIM)生产流程的示意图。印刷(601)膜,并通过辊式层压机(602)结合。层压后,将膜装入装置(603),装置(603)帮助去除衬里,并将无载体膜固定到模(604)内。(在一些非限制实施方案中,模封闭,配准杆将TIMFF保持在适当位置。在一些其它非限制实施方案中,利用不同类型模塑的可变方法,膜可预模塑或者在模中保持在适当位置。用树脂填充模,并进行阶段1和阶段2固化。然后将制品堆叠(605),切割/铣切(606),修饰(607),清洁和装箱(608),包装和运输(609)。
[0123] 虽然在本发明的一些实施方案中辊层压为帮助处理膜的可能子过程,但一些其它实施方案包括在模上挤出B段膜或片,随后将整个模和膜放入印刷机,然后再次使它们移动用于模塑作为最后过程步骤。在此类实施方案中,在印刷前,纹理模作为熔融TIMFF的冷却器。此方法通常有利于模塑厚于3毫米的部件。在以此方式制造的实施方案中,模塑方法可以为任何反应注射模塑、注射模塑、压缩模塑、树脂转移模塑、旋转流延、旋转模塑、热成型、辊层压、使用平压/层压压机和吹模。作为非限制实例,可有利地进行压塑膜用于厚度低于3mm的制品,其中有衬里载体的TIMFF与预浸料(增强或结构)结合,然后,在用于层压的平压机或在压缩模塑压机中利用热和压力固化,以成为例如但不限于发动机挡板、罩、主体面板、砖或装饰部件的制品的一部分。
[0124] 图12为根据本发明的另一个实施方案使用反应性挤出(其中配准系统204为纹理板)的热固性模内修饰膜(TIMFF)和反应注射模塑(RIM)生产流程的示意图。
[0125] 图13使用直接挤出到纹理板的实施方案和使用辊的实施方案的一些细节。
[0126] 在图12和13中所示的大多数符号描述于图5、6和7的环境。在图12和13中使用以下附加符号,402:加热压板再熔器,将熔融的多元醇送入挤出机;401:反应性树脂挤出机;403:固体失重补偿进料器,将异氰酸酯薄片送入挤出机;404:小进料口,向挤出机加入催化剂、干燥剂和/或增白剂(若有的话);405:片挤出模头;406:冷却夹辊;和缩写CNC:计算机化数字控制。
[0127] 这些生产流程有很多可能变化。以下为这些变化的一些非限制实例:(a)在很多实施方案中,在从模移出经装饰和涂覆的制造制品时,树脂完全固化和交联。然而,在一些其它实施方案中,在从模移出之后但在堆叠制造的制品之前,制造的制品需要通过加热(以达到热后固化)、照射(例如,UV照射或电子束照射)、加压或其组合或序列进行附加后固化步骤,以完成固化过程。(b)在一些实施方案中,可省略以下一个或多个步骤:堆叠(605)、切割/铣切(606)、修饰(607)、清洁和装箱(608)和/或包装和运输(609)。例如,如果在制造的场所使用制造的制品,则装箱、包装和运输步骤变得不必要。作为另一个实例,从模出现的一些制造的制品可备用,而不需要任何切割/铣切、修饰和/或清洁步骤。
[0128] F. 应用利用本公开的益处,本发明领域的技术工作人员可设计很多不同形式的定制种类TIMFF,用于需要装饰和/或提高制造制品耐久性的几乎无限制范围的应用。例如,TIMFF可配制成为外用、内用、标志和/或结构级;它可以(a)挤出或流延成为线内生产过程的完整部分;(b)在衬里或载片上生产成为耐久的透明和不透明白色树脂流延膜,并成卷提供;(c)挤出或流延成为无载体膜或片(在工业上,如果厚度不超过10密耳,则一般定义为膜,如果厚度大于10密耳,则一般定义为片),并冷却到B段,作为平面片或卷料储存;或(d)预印刷成为包含合成和/或天然纤维的织造或非织造预浸料,并冷却或部分固化到B段。为了帮助教授本发明的教导,以下概括可以不同形式作为外用、内用、标志和/或结构级设计的很多定制TIMFF产品的一些非限制预想应用。
[0129] TIMFF技术的应用包括但不限于以下:(1)耐久标志和结构图形所用的图形面板。这些可定制图形面板将在室外和室内使用。
根据使用环境,它们可经受日光(紫外照射)、雨、和海滩砂以及清洗化学物质和其它极端条件。面板厚度应包括但不限于0.1英寸、0.125英寸、0.25英寸、0.5英寸、0.75英寸和1英寸。大多数应用所需的最大片尺寸为4英尺×8英尺,但尺寸不限于这些尺寸的最大值,如果需要,可在一个方向或两个方向更大。在制造这些图形面板中使用正方形或长方形模,并在模塑步骤后进行后切割步骤。这些图形面板的应用包括但不限于标志、广告牌、包层、桌面、吧台台面和工作台面。
[0130] (2)模塑地板。这些产品应比得上高压层压材料(HPL)、低压层压材料(LPL)、连续加压层压材料(CPL)、豪华乙烯砖(LVT)和聚(氯乙烯)(PVC)地板。它们将以竞争性价格提供极佳的耐久性、美观性、环境影响、易安装和对湿环境的适用性。在制造大多数这些地板产品中使用可变砖模塑,不用在模塑步骤后进行后切割步骤。然而,在制造这些中的一些时,可优选使用正方形或长方形模,并在模塑步骤后进行后切割步骤。这些模塑地板产品的应用包括但不限于厨房砖、浴室砖、和用于地板的其它砖和板材以及标志、包层、桌面、吧台台面和工作台面。
[0131] (3)模塑层压板,用作预制房屋结构的构造(例如,模块建筑和活动房屋)中的整体组件,例如,用作外墙及其部分、内墙及其部分、屋顶及其部分、天花板及其部分、隔板和外包层。根据在该应用中使用的面板的形状和大小,优选的制造过程可以为使用正方形或长方形模,并在模塑步骤后进行后切割步骤,或者使用可变砖模塑,而不用在模塑步骤后进行后切割步骤。
[0132] (4)在运输业中的应用,包括但不限于用于交通工具,例如用于航空航天、机动车和船舶结构和主体面板。在制造大部分这些产品中使用弯曲板模(在模塑步骤后修整但不进行后切割)。然而,在制造这些中的一些时,可优选使用正方形或长方形模,并在模塑步骤后进行后切割步骤,或者使用可变砖模塑,而不在模塑步骤后进行后切割步骤。航空航天应用包括但不限于外部主体面板、内部面板、仪表面板、桌面、吧台台面、工作台面、门、柜橱和装饰物。机动车应用包括但不限于外部主体面板、内部面板、仪表面板、保险杠挡泥板、前灯组件、尾灯组件和装饰物。船舶应用包括但不限于船体、船甲板、桌面、吧台台面、工作台面、门、柜橱和装饰物,在此,按照本公开意图,词语“船”限定为包括任何类型的船舶交通工具。
[0133] (5)可定制TIMFF系列,作为用于不同类型制造制品的IMC和IMD的产品,包括但不限于以上所列应用。在制造TIMFF中使用的制剂和方法的多功能性允许定制TIMFF,以满足很多不同应用的性能需求。例如,可预想用TIMFF装饰和/或提高制品的耐久性,例如器具壳体、电子装置壳体、体育用品及枪和工具柄、盒和皮套。
[0134] (6)可以不同形式作为外用、内用、标志和/或结构级设计的很多定制TIMFF制品的一些其它非限制实例列于表1中,以帮助本发明的教导。
[0135] 表1. 可以不同形式作为外用、内用、标志和/或结构级设计的很多定制TIMFF产品的一些其它非限制实例TIMFF的一些应用的更详细实例见标题为“TIMFF的一些预想应用”的部分。
[0136] G. 工业标准只要一种产品类型的确立的工业标准存在,并发现适用于针对那种工业的TIMFF基产品,就应在限定这种应用的TIMFF基产品的性能要求中考虑这些标准。
[0137] 对于层压地板制品,工业标准的非限制实例包括以下概括的五个公开文献,全文通过引用结合到本文中。
[0138] (a)“Laminate Flooring Specifications and Test Methods”(层压地板规范和检验方法), NALFA(North American Laminate Flooring Association)(北美层压地板协会)标准发布LF 01-2011, “Laminate Flooring”(层压地板)(2011)。该文献教授11种检验方法:(1)耐残余压痕,在施加静负荷时;(2)在暴露于水后溶胀后抗厚度增加的能力;(3)在曝露于具有接近透过窗玻璃的日光的频率范围的光源时保持颜色的能力;(4)在暴露一般家庭物质时容易清洁和抗污;(5)在受具有大直径的球冲击时抗破裂;(6)在受具有小直径的钢球冲击时抗破裂;(7)抗磨损;(8)在制造的自立(无限制)形状的砖之间的尺寸公差(关于厚度、长度、宽度、平直度和方正度的差异);(9)保持外观和在脚轮椅移动下保持稳定的能力;(10)作为剥离或分离层压地板条或砖表面所需的力测量的表面粘合强度;和(11)满足政府规制,规定层压地板制品必须具有低甲醛含量。在应用每种这些检验方法时认为满足四个主要应用分类领域(住宅、轻商用、商用和重商用)需要的最低性能水平列于NALFA标准发布LF 01-2011(2011)的表2-1中。旨在用作模塑地板制品的本发明的优选实施方案满足此表中关于预期应用分类领域所列的性能标准。
[0139] (b)“Laminate Flooring Sustainability Standard”(层压地板可持续性标准), NALFA(North American Laminate Flooring Association)(北美层压地板协会)标准发布LF 02-2011 (2011)。这个自愿性标准通过建立遍布供应链解决环境和社会方面的性能标准提供可持续层压地板的可测量的基于市场的定义。其目的是促进减小环境影响。它在四个主要领域解决可持续性,并提供评分系统:(部分5)制品设计,促进环境和生命周期结合考虑到制品设计过程。(部分6)制品制造,促进对来自生产和制造的环境影响定量,并采取行动减少这些影响。(部分7)耐久性和使用,促进制造在使用期间对环境无害的耐久(耐用)制品。(部分8)社会责任和进步公司管理,促进良好的商业惯例和持续的社会责任。可由满足标准的这四个部分中所述的可持续性标准得分的最大数为98。另外(部分9),制造商可通过在制品设计、研发和/或制造过程中显示创新获得最多10分,因此,除了显现显著创新外通过满足所有可持续性标准的制品得分的最大数为108。在计算制品的总可持续性得分中使用的标准和赋予各标准的分数列于NALFA Standards Publication LF 02-2011 (2011)的附录A中。在研发旨在用作模塑地板制品的本发明的优选实施方案中,在满足NALFA Standards Publication LF 01-2011(2011)的表2-1中所列性能标准并提供可比性能水平的类似成本的实施方案中,根据NALFA Standards Publication LF 02-2011(2011) 的附录A中详述的评分系统具有较高可持续性得分的实施方案优于具有较低可持续性得分的实施方案。
[0140] (c)“Underlayment Pad Specifications and Test Methods”(衬里规范和检验方法), NALFA(North American Laminate Flooring Association)(北美层压地板协会) 标准发布UL 01-2008, “衬里”(2008),旨在建立非粘合衬里必须满足达到NALFA Seal of Approval的最低要求。第一等级确立最低要求。在此之上通过增加抗湿性建立第二等级。
[0141] (d)NSF/ANSI 332认证过程基于NSF 332-2012, "Sustainability Assessment for Resilient Floor Coverings"(弹性地板覆盖材料的可持续性评价)(31 October 2012, NSF International)。它由NSF National Center for Sustamability Standards(可持续性标准NSF国家中心)(NCSS)与American National Standards Institute(美国国家标准学会)(ANSI)合作研发。它由弹性地板覆盖材料协会(行业贸易协会)推荐。由NSF/NCSS实行。可持续性在6个领域(制品设计、制品制造、长期价值、废弃品管理、公司治理和创新)定量评价并给分。所得总分确定在符合、、金或白金水平的认证。任选地,如果寻求这种认证,本发明的一些实施方案能够在NSF/ANSI 332认证过程中获得至少在符合水平的认证。
[0142] (e) UL Environment(Underwriters Laboratories的业务单位)提供UL GREENGUARD Certification Program认证程序(以在2013发布的此标题的手册中概括),以帮助制造商制造(买方确定并且相信)具有低化学排放的内用制品和材料,提高其中使用这种制品的空气的品质。所有GREENGUARD认证的制品必须满足基于已建立化学暴露标准的严格排放标准。任选地,如果寻求这种认证,本发明的一些实施方案能够获得UL Environment GREENGUARD Certification认证。
[0143] 截止到本公开日期,我们未注意到针对结构标志和结构图形的图形面板研发的工业标准。然而,我们预料,为模塑层压地板制品研发的NALFA Standards Publication LF 01-2011(2011)和NALFA Standards Publication LF 02-2011(2011)也帮助选择本发明的优选实施方案用作耐久标志和结构图形的图形面板。作为非限制实例,表2说明,在选择具有与预期应用相关的有吸引力性能特征的本发明的实施方案中,与地板应用比较,NALFA Standards Publication LF 01-2011(2011)和一些其它标准检验如何以不同方式用于图形面板应用。
[0144] 表2. 在选择具有与预期应用相关的有吸引力性能特征的本发明的实施方案中,与地板应用比较,NALFA Standards Publication LF 01-2011(2011)和一些其它标准检验如何以不同方式用于图形面板应用的非限制实例在航空航天和机动车结构及主体面板领域,工业标准的非限制实例包括由Society of Automotive Engineers(美国机动车工程师学会)(SAE International)推荐的标准组,并且可在网站上发现和购买。
[0145] American Society for Testing and Materials(美国材料试验学会)(ASTM International)和国际标准化组织(ISO)是已发布工业标准的组织的非限制实例,其中一些可与限定根据本发明的制造的制品的性能需要有关。例如,ASTM D4762-11a, "Standard Guide for Testing Polymer Matrix Composite Materials"(聚合物基质复合材料检验标准指南)(2011年8月1日),概括ASTM标准检验方法(和其它支持标准)应用于连续纤维增强聚合物基质复合材料,并全文通过引用结合到本文中。
[0146] TIMFF的一些预想应用利用本公开的益处,本发明领域的技术工作人员可设计很多不同形式的定制种类TIMFF,用于需要装饰和/或提高制造制品耐久性的几乎无限制范围的应用。例如,TIMFF可配制成为外用、内用、标志和/或结构级;它可以(a)挤出或流延成为线内生产过程的完整部分;(b)在衬里或载片上生产成为耐久的透明和不透明白色树脂流延膜,并成卷提供;(c)挤出或流延成为无载体膜或片(如果厚度不超过10密耳,则定义为膜,如果厚度大于10密耳,则定义为片),并冷却到B段,作为平面片或卷料储存;或(d)预印刷成为包含合成和/或天然纤维的织造或非织造预浸料,并冷却或部分固化到B段。为了帮助本发明的教导,以下进一步详述可以不同形式作为外用、内用、标志和/或结构级设计的很多定制TIMFF产品的一些非限制预想应用。
[0147] A.机动车/航空航天-热固性修饰膜(AATFF)相对于漆料的优点:提供钢卷以形成群,用AATFF修饰,准备成形和焊接,无涂漆步骤-优良,UV,擦划,照射等-可按图像、褪色、金属、珠光等定制。
[0148] 膜应用和模塑方法:平压机或UV层压,然后通过压缩模塑来模塑。
[0149] 涂膜:1.含氟聚合物外涂层
2.反应性(接受漆料)层
装饰层:
1.机动车漆料
母(珠光)添加剂
铝(金属)添加剂
2.底漆层(接受漆料)
3.反应性(接受钢卷或碳复合材料)层
B.生物复合材料地板-热固性修饰膜(BCF-TFF)
相对于高压层压材料的优点:较少时间和成本以制造-没有后安装和铣切-生物基树脂-没有VOC-甲醛-可用于湿环境-较佳UV,抗划、较小收缩
模塑方法:RIM-容易定模形状-纹理和在配准纹理中
涂膜:
1.PU(具有氧化铝添加剂)树脂外涂层
2.反应性(接受油墨)层
装饰层:
1.印刷品
2.PU(具有三水合氧化铝添加剂)-底漆层(接受印刷)
模树脂-PU(RIM PU,具有填料,用于安静地板)层
C.外用图形层压-热固性修饰膜(EGL-TFF)
利用这种膜,数字印刷和标志公司可对膜印刷,并用我们的方法将其安装到特定基材。
结果将是外用级图形面板,该面板防破坏和耐涂写,且经10年户外暴露褪色不大于20%。
[0150] 涂膜:1.PU-丙烯酸类混合树脂外涂层
2.反应性(接受油墨)层
装饰层:
1.印刷品
2.透明印刷底漆层(接受印刷)
3.反应性(接受填料,RIMPU-丙烯酸类混合树脂)层
D.内壁砖-热固性修饰膜(IWT-TFF)
相对于其它类型壁砖的优点:定制图像和纹理,较少能量,制造较便宜等。
[0151] 涂膜:1.PU外涂层
2.反应性(接受漆料)层
装饰层:
1.印刷品
2.底漆层(接受印刷)
3.反应性(接受滑石和/或三水合氧化铝填料的RIMPU)层
E.厨房/浴室/地板砖-热固性修饰膜(KBFT-TFF)
相对于其它类型KBF壁砖的优点:定制图像和纹理,较少能量,更抗划,较高断裂点,制造较便宜等。
[0152] 涂膜:1.耐热树脂外涂层
2.反应性(接受油墨)层
装饰层:
1.印刷品
2.底漆层(接受印刷)
3.反应性(接受滑石和/或三水合氧化铝填料的RIMPU)层
F.固体表面-热固性修饰膜(SS-TFF)
相对于其它类型壁砖的优点:定制图像和纹理(是当前利用其它固体表面制品不可得到的),增加表面保护,制造较便宜等。
[0153] 流延方法:开放浇注法涂膜:
1.混合型-丙烯酸类或聚酯树脂外涂层
2.反应性(接受油墨)层
装饰层:
1.印刷品
G.真空/热成形-热固性修饰膜(VT-TFF)
热成形背光标志-装饰组件(玩具、汽车等)
优点:一个过程代替多个步骤,可增加纹理,优良背光品质,较少时间和花费的制造等。
[0154] 涂膜:1. PU-丙烯酸类混合树脂顶涂层
2. 反应性(接受油墨)层
装饰层:
1. 印刷品
2. 透明印刷底漆层(接受印刷)
3. 接受聚碳酸酯热塑性材料。
实施例
[0155] 实施例1:溶剂混合和流延B段PU膜目标是基于PU技术研发白色RIM-粘附层、B段印刷膜和透明RIM-粘附层、B段保护性上层压膜。
[0156] 溶剂制备方法提供容易和快速制剂制备的优点。另外,可用不同方式涂覆溶剂基制剂。因此,用溶剂在相对短时间制备和检验大量可能的制剂。因而,在由特定非限制组制剂限定的设计空间内彻底探究通过溶剂混合和流延研发B段聚氨基甲酸酯膜,以在此设计空间内确定有希望的制剂。应强调,这只是按照说明意图在此设计空间内用作实例的很多可能有希望的制剂之一。另外,可通过用类似试验程序但从不同组制剂成分开始确定很多其它非限制性的有希望的制剂。
[0157] 材料很多TIMFF应用的主要要求是极佳的耐候性。通过用从聚碳酸酯二醇和脂族异氰酸酯原料制备的PU制剂研发的TIMFF预料表现极佳的耐候性。因此,这组试验中利用以下制剂成分探究此类制剂:
• MEK溶剂(甲基·乙基酮);沸点=80℃;<300ppm H2O
• THF溶剂(四氢呋喃);沸点=65℃
• UH50(直链)聚碳酸酯二醇;-OH当量重量=224mg KOH/g UH50,UBE America Inc.• UM90 (3/1环状/直链)聚碳酸酯二醇;-OH当量重量=224mg KOH/g UH50,UBE America Inc.
• UH200(直链)聚碳酸酯二醇;-OH当量重量=56mg KOH/g UH200,UBE America Inc.• Desmodur PL340封端IPDI异氰酸酯;供应时的当量重量=958g/mol;活化温度=130℃;Bayer Material Science
• Desmodur BL3475封端HDI|+IPDI异氰酸酯;供应时的当量重量=680g/mol;活化温度=121℃;Bayer Material Science
• Desmodur BL3370封端HDI异氰酸酯;供应时的当量重量=674g/mol;活化温度=120℃;Bayer Material Science
• Vestagon EP-BF 1350聚异氰酸酯加合物;供应时的当量重量=325g/mol;活化温度=
160℃;Evonik
• Vestagon EP-BF 9030聚异氰酸酯加合物;供应时的当量重量=350g/mol;活化温度=
120℃;Evonik
• Trixene BL 7951封端IPDI三聚物;供应时的当量重量=539g/mol;活化温度= 120~
℃;Chemtura/Baxenden Chem. LTD.
• Dabco T-12;二月桂酸二丁基锡催化剂;Air Products Inc.
• BiCat 8;50/50锌-铋催化剂;Shepherd Chemical Co.
• BiCat Z;锌催化剂;Shepherd Chemical Co.
• Incozol 2;除湿剂;Incorez Inc. 用作干燥剂
• Di-TMP;二(三羟甲基丙烷);交联剂;Perstorp Corp.
• Chroma-Chem UCD 1106V白色颜料;Chromaflo Technologies Inc.
• Litho 105 C2S纸流延片;Burkhardt/Freeman, Inc.
样品制备
混合:
各PU制剂制备成为两个单独部分A和B,然后在罐中倒在一起,并在流延膜前滚动1小时。
[0158] • 部分A由UM50、UM200或UM90(3:1)聚碳酸酯二醇、MEK溶剂、催化剂、干燥剂和增白剂(若有的话)组成。
[0159] o 将二醇加热到65℃,以能够从它们的罐倾倒出它们。
[0160] o 向仍然温热的二醇加入催化剂、干燥剂和MEK溶剂,并滚动混合物过夜,以完全溶解该多元醇。
[0161] o 将交联剂di-TMP加到一些部分A。为了使di-TMP在部分A中增溶,有必要使所需量熔融成115℃熔融聚碳酸酯二醇。在di-TMP溶解后,然后加入其它部分A组分。
[0162] • 部分B由异氰酸酯和MEK及THF溶剂组成。将异氰酸酯和溶剂一起加入,并在罐中滚动过夜,以达到完全溶解。
[0163] 涂覆:在Chemlnstruments压延涂覆器上使用Mayer棒#100,以在流延纸、UV油墨印刷纸和Bemis热塑性聚氨基甲酸酯(白色或经印刷)上流延薄的(4-5密耳干燥厚度)异氰酸酯。
[0164] 用在涂辊之间具有30密耳垫片的Chemlnstruments LC-100外圆角(bull nose)涂覆器流延厚(10-20密耳干燥厚度)PU制剂。
[0165] 样品干燥:样品在多个阶段缓慢干燥:
(1) 使厚的无衬膜PU片在实验台上在室温干燥60分钟,随后在50℃在循环空气烘箱中干燥10分钟。这些很温和的干燥条件对以足够厚度的膜结束是重要,这种膜仍柔韧,足以手工操作片。
[0166] (2) 在经印刷和未印刷Bemis膜上和在UV油墨印刷纸上施加薄PU涂层的干燥阶段为:在室温20分钟,在60℃ 20分钟,最后在75℃ 15分钟。
[0167] 样品固化:重要的是应注意到,B段膜样品只在以上概括的干燥阶段结束时干燥(不固化)。随后使膜样品在循环空气烘箱中在130℃经30分钟固化到完成。
[0168] 制剂快速初始筛选试验为了快速初始筛选用以上所列成分制备的很多制剂,进行以下概括的检验程序。该检验程序由用于在项目制剂研发阶段在较佳和较差制剂之间快速区分的技术组成。本发明领域中的工作人员所熟悉的另外(更定量)的检验可用于表征制剂和从制剂得到的经干燥但未固化和经固化的膜,并用于集中在制剂研发的未来工作,但这不是初步筛选所需的。
[0169] • 通过在样品上用锋利不锈钢尖刺、拉和刮,在20x放大下目视确定硬度和弹性。
[0170] • 目视确定透明度和黄度。
[0171] • 通过在经干燥但未固化膜上标记一定长度,使膜固化,然后重新测量标记的长度,测定在PU膜固化时的膨胀系数。
[0172] • 通过给包含未干燥PU的铝盘称重,然后在不同干燥阶段后重新称重,测定保留溶剂的百分数。
[0173] • 通过经历200和500厘泊(室温)之间的下落,判定溶剂PU制剂粘度。
[0174] 在设计空间内识别示例性的有希望的制剂很多制剂用以上所列成分制备,并经过以上关于初始制剂快速筛选概括的检验程序。
[0175] 在一些初步试验后,从用于进一步试验的经检验聚碳酸酯二醇中选择UBE的UM-90多元醇,该多元醇在室温具有太妃糖的稠度,因此,必须加热到60至65℃变得可倾倒。
[0176] 在一些初步试验后,从用于进一步试验的经检验异氰酸酯中选择具有加合物结构的Evonik的EP-BF 9030聚异氰酸酯,其中单一分子具有在较低温度反应的两个异氰酸酯基和在升高温度反应的两个异氰酸酯基。
[0177] 在一些初步试验后,从用于进一步试验的经检验催化剂选择Dabco T-12。
[0178] 不在固化膜强度和硬度方面提供显著进一步改进,交联剂di-TMP就在处理中产生难题。因此,在确定的示例性有希望的制剂中不包括它。
[0179] Incozol 2干燥剂(除湿剂),减少反应性系统中水的量,因此,也减少水和异氰酸酯之间的反应,已发现它可用于减少经干燥和固化的PU膜中的泡频率。
[0180] 在此系列初始筛选试验中只使用UCD 1106V白色颜料。可预想在未来工作中考虑替代颜料得到进一步提高的PU膜性能。
[0181] 用MEK作为唯一溶剂足够用于制剂的部分A。另一方面,部分B需要MEK和THF的混合物,因为EP-BF 9030异氰酸酯不溶于纯MEK。
[0182] 表3中列出的制剂,流延于Burkhardt/Freeman流延用纸级Litho 105 C2S上,是从经检验制剂中确定的有希望的非限制示例性制剂。
[0183] 表3. 在设计空间内确定的示例性有希望的溶剂混合和流延B段PU制剂,包含聚碳酸酯二醇和脂族异氰酸酯原料。在以下所示制剂中,异氰酸酯:多元醇交联比{NCO:OH}为1.24:1。
[0184] 实施例2:挤出混合和流延B段PU膜该实施例包括从溶剂混合和流延B段PU膜转变到通过挤出进行无溶剂混合和流延。虽然溶剂制造方法提供容易和快速制备制剂的优点,但挤出制造方法也提供一些其它优点,即,(a)较容易制造无缺陷膜(因为不使用溶剂,因此没有形成缺陷的险,例如,在膜中残留的溶剂泡);(b)避免使用不会最后在制造产品中的化学品(溶剂)的经济和环境成本;和(c)使用可由未固化PU制剂均匀湿润的较宽范围流延片的能力。因此,溶剂制造和挤出制造方法两者均可实际应用,在不同环境下,每个方法比另一个更有利于使用。
[0185] 在挤出制造试验中使用的初始制剂与表3中所示的溶剂制造制剂的不同之处是省略两种溶剂(MEK和THF),也省略增白剂UCD 1106V。
[0186] 以下为要在挤出制造试验期间评价的设计变量的非限制实例。
[0187] • 在挤出机上NCO:OH进料速率比从1.1:1.0变到1.5:1.0。
[0188] • 评价1%重量、3%重量和5%重量新戊二醇(基于多元醇和异氰酸酯的总重量)作为反应性制剂成分。
[0189] • 用BiCat 8代替Dabco T-12催化剂,以确定是否这样做可降低模内或模后固化所需的温度。
[0190] • 检验用纯干燥TiO2作为白色颜色• 改变Incozol 2的量
• 评价使用替代流延纸
在挤出制造过程的一些非限制实施方案,通过熔融混合过程的材料流可在以下步骤序列之后:
(1)将熔融的UM90送入通过加热平压再熔器在60℃至85℃温度运行的挤出机的筒。
[0191] (2)通过固体加料器将EP-BF 9030异氰酸酯薄片加入挤出机,材料温度优选保持低于100℃,且材料保持在筒的异氰酸酯混合部分小于10分钟。如果混合强力,挤出机操作人员可用挤出机的热油系统使混合筒冷却到<100℃。
[0192] (3)将催化剂、干燥剂和增白剂(若有的话)通过小进料速率口加到挤出机。
[0193] (4)均匀的熔融混合物然后进料到直接导向狭缝涂模的熔体齿轮泵,或者,熔融混合物填充桶或鼓,用于输送到涂覆设备。
[0194] 图14显示可通过实施例2中所述方法在本发明的制造实施方案中使用的一种可能设备布局的细节。(这个非限制实施例包括加入任选的添加剂,该添加剂使可印刷树脂呈白色和不透明,在附图的部分中标为“白色选项”,而在一些其它非限制实例,不使用这种添加剂,因此,可印刷树脂透明)。大多数符号已在图1、12和13中介绍。使用以下附加符号,407:施加到释放衬里的B段TIMFF;408:具有释放衬里的B段TIMFF;501:TIMFF树脂(印刷品和释放衬里任选),502:结构或增强预浸料(B段卷料),503:TIMFF白色选项(印刷品和释放衬里任选),504:组合层,505:层压辊,506:拉辊;507:切割和堆叠的修饰定制层压材料;508:顶模;509:纹理板;510:底模;511:平压机框架;和512:层压材料片切割机。
[0195] 图15显示可用于通过实施例2中所述方法制造本发明的实施方案的另一种可能设备布局的细节,而图16图示说明可用图15中所示设备布局制造的完成的模内涂覆和模内装饰制品。在这些图中使用的大多数符号已在以前的附图环境中介绍。唯一的新符号为701:TIMFF挤出模塑模。图15中所示方法通过增加挤出模和在挤出产品的同时使TIMFF运行通过模(或模口)组合装饰和涂覆挤出制品。通过使用这种制造方法,可制备装饰挤出,包括框架材料、家具边饰和很多其它材料。在图16的底部,从透视图显示完整的制品,在此可清楚地看到位于制品上的TIMFF(组合IMD/IMC)。
[0196] 图17显示可用于通过实施例2中所述方法制造本发明的实施方案的另一种可能设备布局的一些细节,而图18显示根据图17所示方法制造本发明的实施方案的另外细节。在图18的右下角图示说明可用这种方法制造的完成的模内涂覆和模内装饰制品。图17和18的方法包括用TIMFF使用旋转流延,以制造定制装饰或贴标管道或管。使用以下符号,801:在柔韧性纹理板上的挤出涂覆树脂,具有印刷和挤出的白色TIMFF层;802:卷入模的TIMFF和纹理板;803:用于旋转电机组件的旋转棒固定模;804:管道/管模;806:旋转模塑室;807:电机组件;808:模盖和树脂进料线;809:脱模图形管道/管;和810:具有TIMFF(IMD/IMC的完成的管道或管。这些制品不仅经装饰和涂覆,而且可同时纹理化。在一个具体实施方案中,将TIMFF树脂挤到柔韧性纹理板(可能为结合到柔韧性模板的硅酮橡胶)上。然后印刷平面树脂涂覆纹理板,对其施加白色膜,然后弯曲环绕,以形成筒模。将该筒模封端,然后安装到电机组件上。在旋转流延过程期间注入增强树脂。模继续旋转,直至反应性树脂固化。然后可从模去掉最后完成的经装饰和涂覆的管道或管。
[0197] 在不脱离本发明的精神或基本属性下,也可以其它具体形式体现本公开。因此,在指示本公开的范围时,应参考所附权利要求,而不是前面的说明书。虽然前面的详述涉及本公开的优选实施方案,但应注意到,其它变化和改进对本领域的技术人员显而易见,可在不脱离本公开的精神或范围下作出。
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