CN101462395B

CN101462395B - Pu复合材料和其制造方法

Info

Publication number: CN101462395B
Application number: CN200710302233A
Authority: CN
Inventors: 冯崇智; 姚伊蓬; 王格峯; 郑振泰; 康开丰
Original assignee: San Fang Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: San Fang Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 2007-12-20
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2012-09-05
Anticipated expiration: 2027-12-20
Also published as: CN101462395A

Abstract

本发明涉及一种PU复合材料和其制造方法，所述制造方法包括以下步骤：(a)提供离型纸；(b)涂布面料层在所述离型纸上，其中所述面料层包含PU树脂、抗磨剂和色料；(c)烘干所述面料层：(d)涂布第一贴合层在所述面料层上；(e)烘干所述第一贴合层；(f)贴合湿式PU发泡层在所述第一贴合层上；(g)分离所述离型纸，以形成半成品；(h)提供塑料层，所述塑料层的材质为热可塑塑料；(i)涂布第二贴合层在所述塑料层上；(j)烘干所述第二贴合层；以及(k)将所述步骤(g)的半成品贴合在所述第二贴合层上，以形成PU复合材料。与常规PU复合材料相比，本发明的PU复合材料具有较佳的耐UV性、耐溶剂性以及耐磨性。

Description

PU复合材料和其制造方法

技术领域

本发明涉及一种PU复合材料和其制造方法，具体来说，涉及一种内含抗磨剂和色料的PU复合材料和其制造方法。

背景技术

参考图1，其显示台湾专利申请案号095139709所揭示的常规PU复合材料的剖视示意图。所述常规PU复合材料1包括塑料层11、第二贴合层12、湿式PU发泡层13、第一贴合层14和面料层15。所述塑料层11的材质为热可塑塑料。所述第二贴合层12位于所述塑料层11上。所述湿式PU发泡层13位于所述第二贴合层12上。所述第一贴合层14位于所述湿式PU发泡层13上。所述面料层15位于所述第一贴合层14上，所述面料层15的材质为PU树脂，且其表面具有纹路。

在应用时，所述常规PU复合材料1用以附着到一基材上，所述基材通常为电子装置(例如笔记本电脑、PDA、手机或液晶显示器等)的外壳，且所述PU复合材料1利用热压后再射出成型而使所述塑料层11附着于所述外壳上。因此，所述面料层15的纹路以及所述常规PU复合材料1整体的人工皮革可以增加所述电子装置的质感。

所述常规PU复合材料1是由一般PU皮的加工方式所制成，因此物性的测试结果如下：1.耐溶剂测试(以AATCC GREY方法测试)为2级。2.表面磨耗测试(以ASTM D3884 CS-101Kg方法测试)为300次。3.耐UV测试(以ASTM G53方法测试，其条件为UVA波长340nm60℃×4小时→50℃×4小时→重复96小时)为2级。因此可知，所述常规PU复合材料1的缺点为耐UV性差、耐溶剂性差以及不耐磨，因而大大减损其实用性。

因此，有必要提供一种创新且具进步性的PU复合材料和其制造方法，以解决上述问题。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种PU复合材料的制造方法，其包括以下步骤：(a)提供离型纸；(b)涂布面料层在所述离型纸上，其中所述面料层包含PU树脂、抗磨剂和色料；(c)烘干所述面料层；(d)涂布第一贴合层在所述面料层上；(e)烘干所述第一贴合层；(f)贴合湿式PU发泡层在所述第一贴合层上；(g)分离所述离型纸，以形成半成品；(h)提供塑料层，所述塑料层的材质为热可塑塑料；(i)涂布第二贴合层在所述塑料层上；(j)烘干所述第二贴合层；以及(k)将所述步骤(g)的半成品贴合在所述第二贴合层上，以形成PU复合材料。与常规PU复合材料相比，本发明的PU复合材料具有较佳的耐UV性、耐溶剂性以及耐磨性。

本发明的又一目的在于提供一种PU复合材料的制造方法，其包括以下步骤：

(a)提供离型纸；(b)涂布面料层在所述离型纸上，其中所述面料层至少包含5到50重量百分比的PU树脂、0.05到5重量百分比的抗磨剂和0.05到15重量百分比的色料、50到75重量百分比的甲乙酮、5到15重量百分比的二甲基甲酰胺和1到10重量百分比的甲苯，所述抗磨剂包含硅，所述色料的粒径小于10μm；(c)烘干所述面料层；(d)涂布第一贴合层在所述面料层上；(e)烘干所述第一贴合层；(f)贴合湿式PU发泡层在所述第一贴合层上；(g)分离所述离型纸，以形成半成品；(h)提供塑料层，所述塑料层的材质为热可塑塑料；(i)涂布第二贴合层在所述塑料层上；(j)烘干所述第二贴合层；以及(k)将步骤(g)的半成品贴合在所述第二贴合层上，以形成PU复合材料。并且，在上述制造方法中：

步骤(a)中所述离型纸的表面可以具有纹路；

步骤(g)之后还可以包括表面处理的步骤；

步骤(h)中所述塑料层的材质可以选自由聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymer，ABS)、聚氨酯(Polyurethane，PU)、压克力(Acrylic)和其混合物所组成的群组。

本发明的另一目的在于提供一种PU复合材料，其包括塑料层、第二贴合层、湿式PU发泡层、第一贴合层和面料层。所述塑料层的材质为热可塑塑料。所述第二贴合层位于所述塑料层上。所述湿式PU发泡层位于所述第二贴合层上。所述第一贴合层位于所述湿式PU发泡层上。所述面料层位于所述第一贴合层上，所述面料层包含PU树脂、抗磨剂和色料。

本发明的再一目的在于提供一种PU复合材料，其包括：塑料层，所述塑料层的材质为热可塑塑料；第二贴合层，其位于所述塑料层上；湿式PU发泡层，其位于所述第二贴合层上；第一贴合层，其位于所述湿式PU发泡层上；以及面料层，其位于所述第一贴合层上，所述面料层至少包含25到99.80重量百分比的PU树脂、0.1到25重量百分比的抗磨剂和0.1到50重量百分比的色料，所述抗磨剂包含硅，所述色料的粒径小于10μm。并且，在上述的PU复合材料中：

所述塑料层的材质可以选自由聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymer，ABS)、聚氨酯(Polyurethane，PU)、压克力(Acrylic)和其混合物所组成的群组；

所述第一贴合层和所述第二贴合层的材质可以选自由感压胶、湿气硬化型树脂、一液型树脂和二液型树脂所组成的群组；

所述面料层的表面可以具有纹路；

所述塑料层的厚度为0.10到0.20mm，所述第二贴合层的厚度为0.01到0.15mm，所述湿式PU发泡层的厚度为0.20到0.45mm，所述第一贴合层的厚度为0.01到0.15mm，所述面料层的厚度为0.01到0.05mm，所述PU复合材料的总厚度为0.38到0.90mm；

所述面料层的表面的耐溶剂测试以AATCC GREY方法测试可达4级以上。

所述面料层的表面的表面磨耗测试以ASTM D3884 CS-101Kg方法测试高于4000次：

所述面料层的表面的耐UV测试以ASTM G53方法测试判定级数为3级以上。

附图说明

图1显示常规PU复合材料的剖视示意图；以及

图2到图6显示本发明的PU复合材料的制造方法的剖视示意图。

具体实施方式

如本文所使用，术语“PU复合材”是一个由复数层所构成之复合材，且其中某一层包含聚氨酯(Polyurethane，PU)树脂。

参考图2到图6，其显示本发明的PU复合材料的制造方法的剖视示意图。首先，参考图2，提供离型纸20，所述离型纸20具有表面201。较佳地，所述表面201具有纹路。接着，涂布面料层25在所述离型纸20上。所述面料层25具有表面251，其与所述离型纸20的表面201接触。所述面料层25的配方包含PU树脂、抗磨剂和色料。较佳地，所述面料层25至少包含5到50重量百分比的PU树脂、0.05到5重量百分比的抗磨剂、0.05到15重量百分比的色料、50到75重量百分比的甲乙酮(Methyl-Ethyl Ketone，MEK)、5到15重量百分比的二甲基甲酰胺(Dimethylformamide，DMF)和1到10重量百分比的甲苯(Toluene，TOL)。较佳地，所述抗磨剂包含硅(Silicone)，以增加所述PU复合材料的耐磨性。所述色料可增加所述PU复合材料的耐UV性和耐溶剂性，较佳地，所述色料的粒径(Particle Size)小于10μm，更佳地，所述色料的粒径小于5μm。

接着，参考图3，烘干所述面料层25后，涂布第一贴合层24在所述面料层25上。所述第一贴合层24为糊剂，其材质可以是感压胶、湿气硬化型树脂、一液型树脂或二液型树脂等。接着，烘干所述第一贴合层24后，贴合湿式PU发泡层23在所述第一贴合层24上。较佳地，再将所述离型纸20、所述面料层25、所述第一贴合层24和湿式PU发泡层23放置熟成定型。

接着，参考图4，分离所述离型纸20，以形成半成品2。在离型后，所述面料层25的所述表面251会具有与所述离型纸20的所述表面201的纹路相对应的纹路。较佳地，所述半成品2更经过表面处理的步骤。

接着，参考图5，提供塑料层21。所述塑料层21的材质为热可塑塑料，其选自由聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile-Butadiene-StyreneCopolymer，ABS)、聚氨酯(Polyurethane，PU)、压克力(Acrylic)和其混合物所组成的群组。接着，涂布第二贴合层22在所述塑料层21上，所述第二贴合层22为糊剂，其材质可以是感压胶、湿气硬化型树脂、一液型树脂或二液型树脂等。接着，烘干所述第二贴合层22。

最后，参考图6，贴合所述半成品2在所述第二贴合层22上，其中将所述半成品2的所述湿式PU发泡层23贴合在所述第二贴合层22上，以形成PU复合材料3。较佳地，再将所述PU复合材料3放置熟成定型。

再参考图6，其显示本发明的PU复合材料的示意图。所述PU复合材料3包括塑料层21、第二贴合层22、湿式PU发泡层23、第一贴合层24和面料层25。

所述塑料层21的材质为热可塑塑料，其选自由聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene Copolymer，ABS)、聚氨酯(Polyurethane，PU)、压克力(Acrylic)和其混合物所组成的群组。

所述第二贴合层22位于所述塑料层21上。所述第二贴合层22为糊剂，其材质可以是感压胶、湿气硬化型树脂、一液型树脂或二液型树脂等。

所述湿式PU发泡层23位于所述第二贴合层22上。所述第一贴合层24位于所述湿式PU发泡层23上。所述第一贴合层24为糊剂，其材质可以是感压胶、湿气硬化型树脂、一液型树脂或二液型树脂等。

所述面料层25位于所述第一贴合层24上，所述面料层25包含PU树脂、抗磨剂和色料。所述面料层25具有表面251，较佳地，所述表面251具有纹路。较佳地，所述面料层25至少包含25到99.80重量百分比的PU树脂、0.1到25重量百分比的抗磨剂和0.1到50重量百分比的色料。较佳地，所述抗磨剂包含硅(Silicone)，以增加所述PU复合材料3的耐磨性。所述色料可增加所述PU复合材料3的耐UV性和耐溶剂性，较佳地，所述色料的粒径(Particle Size)小于10μm，更佳地，所述色料的粒径小于5μm。

较佳地，所述塑料层21的厚度为0.10到0.20mm，所述第二贴合层22的厚度为0.01到0.15mm，所述湿式PU发泡层23的厚度为0.20到0.45mm，所述第一贴合层24的厚度为0.01到0.15mm，所述面料层25的厚度为0.01到0.05mm。所述PU复合材料3的总厚度为0.38到0.90mm。

现在用下列实例来详细说明本发明，但并不意味本发明仅局限于此实例所揭示的内容。

实例1：

首先，提供离型纸，所述离型纸的一表面具有纹路。接着，涂布面料层在所述离型纸的具有纹路的表面上。所述面料层包含20重量百分比的PU树脂、0.5重量百分比的抗磨剂(所述抗磨剂包含硅)、0.5重量百分比的色料(所述色料的粒径为10μm以下)、64重量百分比的甲乙酮(MEK)、10重量百分比的二甲基甲酰胺(DMF)和5重量百分比的甲苯(TOL)。

接着，置入烘箱烘干后，涂布第一贴合层在所述面料层上。所述第一贴合层为一液型树脂。接着，再置入烘箱烘干后，贴合湿式PU发泡层在所述第一贴合层上。接着，放置熟成定型约24小时。

接着，分离所述离型纸，以形成半成品。之后，再经过表面处理的步骤。

接着，提供塑料层。所述塑料层的材质为聚碳酸酯(PC)。接着，涂布第二贴合层在所述塑料层上，所述第二贴合层的材质与所述第一贴合层相同。接着，置入烘箱烘干。

最后，将所述半成品的所述湿式PU发泡层贴合在所述第二贴合层上，以形成PU复合材料。之后，再将所述PU复合材料放置熟成定型约24小时。

本实例所制得的PU复合材料依序包括塑料层、第二贴合层、湿式PU发泡层、第一贴合层和面料层。所述塑料层的材质为聚碳酸酯(PC)。所述第二贴合层的材质为一液型树脂。所述湿式PU发泡层的材质为PU树脂。所述第一贴合层的材质与所述第二贴合层相同。所述面料层包含95.2重量百分比的PU树脂、2.4重量百分比的抗磨剂和2.4重量百分比的色料。由于原先面料层中的甲乙酮(MEK)、二甲基甲酰胺(DMF)和甲苯(TOL)在烘干过程中会挥发，因此所制得的PU复合材料中的面料层只剩PU树脂、抗磨剂和色料，且其重量百分比也会跟着改变。

本实例所制得的PU复合材料的测试结果如下：1.耐溶剂测试(以AATCC GREY方法测试)为5级。2.表面磨耗测试(以ASTM D3884 CS-10 1Kg方法测试)为高于4000次。3.耐UV测试(以ASTM G53方法测试，其条件为UVA波长340nm 60℃×4小时→50℃×4小时→重复96小时)为5级。

实例2：

本实例的制造方法与实例1相同，其不同之处仅在于面料层的配方。本实例的面料层包含20重量百分比的PU树脂、0.5重量百分比的抗磨剂(所述抗磨剂包含硅)、0.5重量百分比的色料(一般的色料，粒径大于10μm)、64重量百分比的甲乙酮(MEK)、10重量百分比的二甲基甲酰胺(DMF)和5重量百分比的甲苯(TOL)。

在本实例所制得的PU复合材料中，面料层包含95.2重量百分比的PU树脂、2.4重量百分比的抗磨剂和2.4重量百分比的色料。

本实例的测试方式与实例1相同，其测试结果如下：1.耐溶剂测试为2级。2.表面磨耗测试为高于4000次。3.耐UV测试为2级。

实例3：

本实例的制造方法与实例1相同，其不同之处仅在于面料层的配方。本实例的面料层包含20重量百分比的PU树脂、0.5重量百分比的色料(所述色料的粒径为10μm以下)、64.5重量百分比的甲乙酮(MEK)、10重量百分比的二甲基甲酰胺(DMF)和5重量百分比的甲苯(TOL)。

本实例所制得的PU复合材料中，面料层包含97.6重量百分比的PU树脂和2.4重量百分比的色料。

本实例的测试方式与实例1相同，其测试结果如下：1.耐溶剂测试为5级。2.表面磨耗测试为300次。3.耐UV测试为5级。

上述三个实例的测试结果如下表所示：

在本发明中，由于所述面料层25包含抗磨剂和色料，因此可增加耐UV性、耐溶剂性以及耐磨性。当所述PU复合材料3利用热压后再射出成型而使所述塑料层31附着于电子装置(例如笔记型电脑、PDA、手机或液晶显示器等)的外壳时，除了所述面料层15的纹路以及所述PU复合材料3整体的人工皮革可以增加所述电子装置的质感外，更可增加实用性。

上述实施例仅为说明本发明的原理和其功效，并非限制本发明，因此所属领域的技术人员对上述实施例进行修改和变化仍不会脱离本发明的精神。本发明的权利范围应该如前述的权利要求书中所列。

Claims

1.一种PU复合材料的制造方法，其包括以下步骤：

(a)提供离型纸；

(b)涂布面料层在所述离型纸上，其中所述面料层至少包含5到50重量百分比的PU树脂、0.05到5重量百分比的抗磨剂和0.05到15重量百分比的色料、50到75重量百分比的甲乙酮、5到15重量百分比的二甲基甲酰胺和1到10重量百分比的甲苯，所述抗磨剂包含硅，所述色料的粒径小于10μm；

(c)烘干所述面料层；

(d)涂布第一贴合层在所述面料层上；

(e)烘干所述第一贴合层；

(f)贴合湿式PU发泡层在所述第一贴合层上；

(g)分离所述离型纸，以形成半成品；

(h)提供塑料层，所述塑料层的材质为热可塑塑料；

(i)涂布第二贴合层在所述塑料层上；

(j)烘干所述第二贴合层；以及

(k)将步骤(g)的半成品贴合在所述第二贴合层上，以形成PU复合材料。

2.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤(a)中所述离型纸的表面具有纹路。

3.如权利要求1所述的方法，其中在所述步骤(g)之后还包括表面处理的步骤。

4.如权利要求1所述的方法，其中所述步骤(h)中所述塑料层的材质选自由聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile-Butadiene-StyreneCopolymer，ABS)、聚氨酯(Polyurethane，PU)、压克力(Acrylic)和其混合物所组成的群组。

5.一种PU复合材料，其包括：

塑料层，所述塑料层的材质为热可塑塑料；

第二贴合层，其位于所述塑料层上；

湿式PU发泡层，其位于所述第二贴合层上；

第一贴合层，其位于所述湿式PU发泡层上；以及

面料层，其位于所述第一贴合层上，所述面料层至少包含25到99.80重量百分比的PU树脂、0.1到25重量百分比的抗磨剂和0.1到50重量百分比的色料，所述抗磨剂包含硅，所述色料的粒径小于10μm。。

6.如权利要求5所述的PU复合材料，其中所述塑料层的材质选自由聚碳酸酯(Polycarbonate，PC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(Acrylonitrile-Butadiene-StyreneCopolymer，ABS)、聚氨酯(Polyurethane，PU)、压克力(Acrylic)和其混合物所组成的群组。

7.如权利要求5所述的PU复合材料，其中所述第一贴合层和所述第二贴合层的材质选自由感压胶、湿气硬化型树脂、一液型树脂和二液型树脂所组成的群组。

8.如权利要求5所述的PU复合材料，其中所述面料层的表面具有纹路。

9.如权利要求5所述的PU复合材料，其中所述塑料层的厚度为0.10到0.20mm，所述第二贴合层的厚度为0.01到0.15mm，所述湿式PU发泡层的厚度为0.20到0.45mm，所述第一贴合层的厚度为0.01到0.15mm，所述面料层的厚度为0.01到0.05mm，所述PU复合材料的总厚度为0.38到0.90mm。

10.如权利要求5所述的PU复合材料，其中所述面料层的表面的耐溶剂测试以AATCCGREY方法测试可达4级以上。

11.如权利要求5所述的PU复合材料，其中所述面料层的表面的表面磨耗测试以ASTMD3884CS-101Kg方法测试高于4000次。

12.如权利要求5所述的PU复合材料，其中所述面料层的表面的耐UV测试以ASTM G53方法测试判定级数为3级以上。