[发明专利]彩色高压装饰层压体及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及热和压力强化(heat and pressure consolidated)的装饰层压体，尤其涉及其中装饰表面层和芯层(core sheet)具有紧密地补色(matchingcolor)或互补色的所述层压体。

背景技术

在本领域中已知将高压装饰层压体(HPDL)用作台面、桌面、梳妆台、橱柜、家具、墙板等的表面。这类装饰层压体已在商业上获得认可多年，并表现出期望的耐磨性、耐化学性和耐热性。这类层压体还可以以多种设计和颜色获得。

常规的高压装饰层压体典型地通过在热和压力下将一系列叠置的芯层与装饰表面层强化和固化而制得。三聚氰胺-甲醛树脂浸渍的装饰纸，其任选地覆盖有三聚氰胺树脂浸渍的半透明a-纤维素保护“贴面”层(“overlay”sheet)，一起形成层压体的装饰表面。多个苯酚-甲醛树脂浸渍的天然牛皮纸层(papersheet)或填料层(filler ply)典型地形成层压体的支撑芯。

虽然牛皮纸/酚醛树脂填料层大大提高了强化的层压体制品的机械强度、抗冲击性、尺寸稳定性和耐应力开裂性，但是所述酚醛树脂芯具有一公认的缺陷。当层压体粘合至例如碎料板或中等密度纤维板(MDF)的基底上并被机械加工成最终加工制品例如桌面、台面或橱柜时，下面填料层的成品边缘由于所述酚醛树脂而本质上呈深褐色，其仍然可以被察觉并且与装饰表面颜色形成明显的对照。所述表面颜色越浅，所述深色边缘变得越转移视觉上的注意力并且在美学上令人不悦。另外，所述酚醛树脂边缘随着时间趋于氧化和进一步变暗。

多年来，层压体制造者试图消除芯的深色边缘，并生产出其中芯和其经机械加工的边缘与装饰表面颜色紧密地匹配的“彩色(through color)”层压体。然而，遇到了一些严重的阻碍，包括维持层压体的机械性能和强度，寻找在价格上与通常用在常规高压装饰层压体中的相对廉价的牛皮纸/酚醛树脂填料层(filler ply)有竞争力的便宜的替代芯材料。

生产彩色高压装饰层压体的早期尝试简单地用数层常规的三聚氰胺树脂浸渍的着色的单色装饰纸代替牛皮纸/酚醛树脂填料作为芯，不过这需要额外的费用。作为选择，还尝试了数层三聚氰胺树脂处理的单色纸的替代，其与印刷图案例如木纹设计(woodgrain design)的背景颜色紧密地匹配。由于在生产和最终使用中遇到的严重问题，这些尝试大部分是不成功的。在某些情况下，在用于强化和固化层压体所施加的热和压力下，所述层在层压压机中冷却期间会粉碎(被称为“压力破裂”)。另外，一旦这些层压体被粘合到基底上，它们在现场装配后，尤其是在相对湿度发生变化时，表现出开裂的倾向(被称为“应力开裂”)。

已经使用脆性较低的不饱和聚酯树脂制得了一些彩色高压装饰层压体。然而，其必需使用所述聚酯树脂来处理装饰表面组分以及填料材料，从而使得生产过程显著复杂化。尽管对于装饰表面组分而言可能优选使用三聚氰胺树脂，并且限制所述聚酯树脂在层压体的芯中的使用，但是出于下面描述的原因，这两种类型的树脂在化学上不相容，并且不能彼此直接地粘合，因为它们通过完全不同的机理进行交联和固化，即分别通过酸催化的缩合聚合和自由基聚合。

尽管这些层压体一般避免了严重的应力开裂问题，但是还存在其他问题，包括聚酯树脂的高昂价格，在用粘性的溶剂基树脂处理组分纸(componentpaper)中的困难，和与常规的以三聚氰胺树脂进行表面处理的HPDL相比低劣的表面硬度、耐久性和耐腐蚀性(stain resistance)、耐热性、和耐光性(耐褪色性)。另外，聚酯树脂在高温压制过程中更容易变黄，从而使得旨在提供一致的颜色匹配的努力变得复杂。此外，因为固化的不饱和聚酯树脂的耐热性一般比三聚氰胺和酚醛树脂都差，因此由于较差的抗起泡性和在经加热的弯曲处会出现表面变黄，后成型性也是问题。

已经进行了其他尝试以使用改性三聚氰胺树脂作为芯来生产彩色装饰层压体。例如，Keeling等人在美国专利US4,424,261和US4,448,849中教导将羟烷基三聚氰胺树脂用于装饰层压体中。还使用了其他树脂，包括在Knapp等人的美国专利US4,530,883中描述的聚羟甲基酮(polymethylolketone)树脂。然而，所有这些树脂成分和彩色层压体在价格、加工性能、成品特性或它们的一些组合上存在一个或多个缺陷。