TWI566935B - 具有低總燃燒熱之裝飾膜 - Google Patents
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Description
本發明尤其係關於裝飾膜，詳言之，具有低總燃燒熱(諸如小於4百萬焦耳/平方公尺)或低可燃性之裝飾膜。
諸如Di-Noc®片(3M Company)之裝飾膜可用作牆壁、天花板及其類似物之設計或美學特徵。此類片通常具有高總燃燒熱。形成具有較低燃燒熱或較低可燃性之片，同時維持機械特性面臨許多製造及設計挑戰。
本發明尤其描述總燃燒熱為4百萬焦耳/平方公尺或小於4百萬焦耳/平方公尺之裝飾片。在實施例中，當根據標準GB/T 14402-2007-建築材料及產品之耐火測試反應-燃燒熱測定或根據標準ISO 1716藉由氧彈熱量測定法量測時，裝飾片具有4百萬焦耳/平方公尺或小於4百萬焦耳/平方公尺之總燃燒熱。在一些實施例中，當根據ASTM E84(建築材料之表面燃燒特徵的標準測試方法)測試時，本文所述之裝飾片具有15或小於15之火焰傳播指數或50或小於50之煙霧擴散指數。
在實施例中，裝飾片包括裝飾基層；黏著層，安置於該裝飾基層之表面上；及透明層，安置於該基層之與該黏著層相對之表面上。基層可包括重量百分比介於10%與50%之間的一或多種無機不燃性填料。裝飾片具有介於90微米與250微米之間的厚度，且當使用標準GB/T 14402-2007藉
由氧彈熱量測定法量測時具有4.0百萬焦耳/平方公尺或小於4.0百萬焦耳/平方公尺之總燃燒熱。
在實施例中，裝飾片包括裝飾基層；黏著層，安置於該裝飾基層之表面上；及透明層，安置於該基層之與該黏著層相對之表面上。基層可包括重量百分比介於10%與50%之間的一或多種無機不燃性填料。裝飾片具有介於90微米與250微米之間的厚度，且當根據ASTM E84測試時具有15或小於15之火焰傳播指數或50或小於50之煙霧擴散指數。
在實施例中，裝飾片包括裝飾基層；黏著層，安置於該裝飾基層之表面上；及透明層，安置於該基層之與該黏著層相對之表面上。裝飾基層包含聚氯乙烯及一或多種無機不燃性填料。無機不燃性填料包含介於10重量%與50重量%之間的裝飾基層。裝飾基層具有介於60微米與150微米之間的厚度。黏著層具有介於15微米與50微米之間的厚度。透明層包含聚偏二氟乙烯且具有介於15微米與50微米之間的厚度。裝飾片具有介於90微米與250微米之間的厚度，且當藉由氧彈熱量測定法量測時具有4.0百萬焦耳/平方公尺或小於4.0百萬焦耳/平方公尺之總燃燒熱。當根據ASTM E84測試時，裝飾片亦可具有15或小於15之火焰傳播指數及50或小於50之煙霧擴散指數。
在實施例中，裝飾片基本上由以下組成，或由以下組成：裝飾基層；黏著層，安置於該裝飾基層之表面上；及透明層，安置於該基層之與該黏著層相對之表面上。裝飾基層包含聚氯乙烯及一或多種無機不燃性填料。無機不燃
性填料包含介於10重量%與50重量%之間的裝飾基層。裝飾基層具有介於60微米與150微米之間的厚度。黏著層具有介於15微米與50微米之間的厚度。透明層包含聚偏二氟乙烯且具有介於15微米與50微米之間的厚度。
本文所述之器件、物品及方法的一或多個實施例可提供優於先前裝飾片或膜之一或多個優點。此等優點將由熟習此項技術者在閱讀本文所呈現之揭示內容後顯而易知。
在以下[實施方式]中，對附圖進行參考，該附圖構成[實施方式]之一部分且其中以圖解方式展示裝飾片之實施例。應瞭解，在不脫離本發明之範疇或精神的情況下，涵蓋且可進行其他實施例。因此，以下[實施方式]不應視為具有限制性意義。
除非另有規定，否則本文中所用之所有科學及技術術語具有此項技術中通常使用之含義。本文中所提供之定義係為了有助於理解本文中頻繁使用之某些術語且不欲限制本發明之範疇。
除非本文另有明確指示，否則如本說明書及隨附申請專利範圍中所用之單數形式「一」及「該」涵蓋具有複數個指示物之實施例。
除非本文另有明確規定，否則如本說明書及隨附申請專利範圍中所用之術語「或」一般以其包括「及/或」之含義使用。
如本文所用之「具有」、「包括」、「包含」或其類似術語
以其可擴充含義使用，且一般意謂「包括(但不限於)」。應瞭解，術語「由...組成」及「基本上由...組成」歸入術語「包含」及其類似術語中。舉例而言，包含黏著層、裝飾基層及透明層之裝飾片可由或基本上由黏著層、裝飾基層及透明層組成。
「基本上由...組成」當涉及組合物、物品、系統、裝置或方法時，意謂組合物、物品、系統、裝置或方法僅包括組合物、物品、系統、裝置或方法之所列舉組分或步驟，且視情況包括實質上不影響組合物、物品、系統、裝置或方法之基本及新穎特性的其他組分或步驟。舉例而言，本文所述之裝飾片具有低總燃燒熱。顯著提高片之總燃燒熱(例如使得燃燒熱高於4百萬焦耳/平方公尺)之組分在一些情況下可被視為實質上影響片之基本及新穎特性。
本文中所提及之任何方向，諸如「頂部」、「底部」「左」、「右」、「上部」、「下部」、「上方」、「下方」及其他方向與定向，描述於本文中以清楚地參考圖式，且不應限制實際器件、物品或系統或該器件、物品或系統之用途。本文所述之許多器件、物品或系統可按許多方向及定向使用。
本發明尤其描述總燃燒熱為4百萬焦耳/平方公尺或小於4百萬焦耳/平方公尺之裝飾片。當前市售裝飾片通常具有實質上較高之總燃燒熱。如本文所述，已發現可使裝飾片獲得所需機械特性，包括可操作性、可加工性、黏著性、耐久性、伸長率、處理性、可印性及其類似特性，同時使
得相對於當前可用之片總燃燒熱降低。
為了獲得機械特性類似於市售裝飾片但總燃燒熱較低之裝飾片，測試或改變多種材料、厚度、填料及阻燃劑以鑑別適用於本文所述之裝飾片的組分及層。
已發現較低之總燃燒熱可藉由使無機不燃性無機填料包括於裝飾片之裝飾基層中而不實質上負面影響該片之機械特性或可製造性來獲得。亦可如本文所述對透明層及黏著層作出改變以進一步降低燃燒熱，同時維持裝飾片之所需特性。亦已發現本文所述之裝飾片相對於當前可用之裝飾片亦可展現較低可燃性。
本文所述之裝飾片可用於任何適合目的，包括(但不限於)內牆或外牆、天花板、地板或其類似物之覆蓋物、特色裝飾(accent)或設計特徵。因此，本文所述之裝飾片宜用於需要較低燃燒熱或較低可燃性之環境或情形中。
現參考圖1，展示包括離型襯墊210及裝飾片100之系統200的示意圖。在所描繪之實施例中，裝飾片100包括裝飾基層130；黏著層140，安置於基層130之表面上；及透明層120，安置於基層130之與黏著層140相對之表面上。應瞭解，裝飾片100之多個層120、130、140可包括一個以上子層(未圖示)。舉例而言，基層130或透明層120可包括一或多個聚合膜。
片100之整體總燃燒熱較佳為約4 MJ/m2或小於4 MJ/m2。因為燃燒熱為加和的，所以構成片100之個別層(黏著層140、裝飾基層130及透明層120)之累積總燃燒熱較
佳為約4 MJ/m2或小於4 MJ/m2。在實施例中，透明層120具有1 MJ/m2或小於1 MJ/m2之總燃燒熱。在實施例中，黏著層140具有1 MJ/m2或小於1 MJ/m2之總燃燒熱。在實施例中，裝飾基層130具有2 MJ/m2或小於2 MJ/m2之總燃燒熱。當然，層120、130、140可具有任何適合之燃燒熱，使得各層之總燃燒熱的累積總和為4百萬焦耳/平方公尺或小於4百萬焦耳/平方公尺。
如以下實例中所指示，一種降低每單位面積之燃燒熱的方式為減小片之一或多個層的厚度。然而，減小各層之厚度或總片厚度可能實質上負面影響片100之機械特性。舉例而言，若片100過薄，則其可能較易起皺或可能無法隱藏表面缺陷，較厚片同樣如此。因此，在將薄片施加於例如牆壁上之前可能需要額外的表面準備，此一般被視為不合需要的。
在實施例中，本文所述之裝飾片100之厚度介於85微米與250微米之間，諸如介於100微米與200微米之間、介於110微米與170微米之間或介於120微米與160微米之間。當然，裝飾片100可具有任何適合之厚度，其限制條件為該片具有適合用作裝飾片之機械特性。可如本文所述達成片機械特性與總燃燒熱之間的適合平衡，以獲得具有所需機械特性且總燃燒熱為4百萬焦耳/平方公尺或小於4百萬焦耳/平方公尺之裝飾片。
為了維持處理特性或可印性，裝飾基層130應維持裝飾片之典型厚度。相應地，維持此層之厚度同時降低總燃燒
熱面臨獨特的挑戰。如以下實例中所述，已發現無機不燃性填料有效地使基層130之總燃燒熱相對於具有相同材料但無該填料且具有相同厚度之基層降低。相比之下，發現經測試之有機阻燃劑在降低總燃燒熱方面低效。咸信以下有機阻燃劑在降低總燃燒熱方面低效，諸如(i)寡聚雙磷酸酯阻燃劑，諸如雙二甲苯磷酸酯(PX-200，可購自Daihachi Chemical Industry Co.,Ltd.)；(ii)芳族、酚系及環狀溴化阻燃劑，諸如多溴化二苯醚、十溴二苯醚、環狀脂族六溴環十二烷及可購自Albemarle Japan Corporation之Saytex 8010；(iii)三氧化二銻(例如三氧化二銻MSA，可購自Yamanaka Co.,Ltd.)；及(iv)其類似阻燃劑。
在實施例中，裝飾基層130為著色膜或圖案化膜。著色膜或圖案化膜可依任何適合方式進行著色或圖案化。舉例而言，可將著色劑或染料併入用於形成膜之材料中，或可將色彩或圖案印刷於膜表面上以產生著色膜或圖案化膜。任何適合之著色膜或圖案化膜均可用於基層130中。在實施例中，基層130之膜係由諸如聚氯乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯聚酯、聚烯烴樹脂或(甲基)丙烯酸系樹脂之合成樹脂形成。聚氯乙烯樹脂易於加工、易於處理且相對較便宜，使其成為形成基層130之良好選擇。
在實施例中，裝飾基層130含有介於10重量%與50重量%之間的不燃性無機填料，諸如介於10重量%與40重量%之間、介於10重量%與30重量%之間或約20重量%的不燃性無機填料。無機填料以超過50重量%之量存在可能會不合
需要地限制膜之伸長率且可能存在處理問題。可使用任何適合之不燃性無機填料。適合之無機不燃性填料包括CaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3、SiO2、黏土(諸如微晶高嶺石或高嶺土)及其類似填料。
在實施例中，裝飾基層130含有介於0重量%與50重量%之間的不燃性無機填料。若裝飾基層130含有小於10重量%之無機填料(例如不含無機填料)，則裝飾基層130較佳為薄層或由具有低總燃燒熱之材料形成。
在實施例中，基層130之厚度介於60微米至150微米之間，諸如60微米至120微米、60微米至100微米，或約80微米。如以下實例中所說明，具有80微米之厚度且具有10%或10%以上之無機不燃性填料的基層PVC膜可具有小於2 MJ/m2之總燃燒熱。如由以下實例可得出，具有約150微米之厚度及約50重量%之無機不燃性填料的PVC膜應具有約2 MJ/m2之總燃燒熱。
裝飾基膜可藉由任何適合方法形成，諸如澆鑄或壓延。因為壓延趨於產生具有裝飾片通常所需之處理特性的較厚膜且趨於比澆鑄更為經濟，所以壓延在一些情況下可能較佳。對於含有或不含無機填料之PVC，可使用壓延來產生50微米至60微米之薄膜。
可依任何適合方式將一或多種無機不燃性填料併入裝飾基層膜中。舉例而言，可將無機不燃性填料混合或摻合至含有聚合物之溶劑中(例如，若該膜係待澆鑄)、至熔合聚合物中(例如，若該膜係待擠壓或壓延)或其類似物中。
黏著層140可包括任何適合之黏著劑，諸如壓敏黏著劑。適合黏著劑之實例包括丙烯酸系黏著劑、基於橡膠之黏著劑及聚矽氧黏著劑。丙烯酸系黏著劑之一個實例含有100份ACRYSET AST-8167E(可購自NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.,38%固體)及2質量份交聯劑(COLONATE L-55E，可購自NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY CO.,LTD.,55%固體)。聚矽氧黏著劑之一個實例為TL-1，其可以藉由電子束輻射而固化的MQ-Resin Powder 803 TF(Wacker Chemical Corporation)與Xiameter OHX-4070(Dow Corning)之60/40混合物形式製備。當然，可使用任何其他適合黏著劑。
可經由任何適合製程將黏著劑施加於基層130上。舉例而言，可將黏著劑施加於離型襯墊210之表面上且乾式層壓至基層130之表面。
黏著層140較佳使片100充分黏著於適於使用該片作為裝飾片之目的的表面上。一般而言，15 N/25 mm或大於15 N/25 mm之黏著性(基板：邦德防蝕鋼板(bonderized steel plate)，老化條件：20℃下48小時，剝離角：90度)將被視為適於裝飾片之目的。
黏著層140可具有任何適合厚度，只要其提供與片100之充分黏著即可。儘管薄黏著層140較佳用於降低總燃燒熱，但薄層可能不會提供與片之充分黏著。應瞭解，出於達成適合燃燒熱以及黏著性之目的，黏著層140之厚度將視所用黏著劑而定。
在實施例中，黏著層140之厚度介於10微米與60微米之間，諸如介於10微米與50微米之間、介於15微米與50微米之間、介於20微米與40微米之間、介於20微米與30微米之間或其類似範圍。
如以下實例中所說明，厚度為24微米之丙烯酸系黏著層維持與裝飾片之充分黏著特性且具有1 MJ/m2或小於1 MJ/m2之總燃燒熱。另舉一例，下文展示厚度為40微米之基於聚矽氧之黏著劑TL-1具有與裝飾片之充分黏著特性且具有1 MJ/m2或小於1 MJ/m2之總燃燒熱。
透明層120可為任何適合膜，其使得底層裝飾基層130之色彩或圖案可見。當然，透明層120或其部分可為稍不透明的，同時仍使得基層130之色彩或圖案之外觀透過透明層120可見。如本文所用之「透明」意謂位於透明物件或層之外的物件能夠透過透明物件或層清晰可見。在裝飾膜之情形中，應瞭解，透明層可散射一定量的光，同時仍被視為透明的。舉例而言，若基層130之一般裝飾特徵透過透明層120可見，則透明層120一般將被視為透明的，無論層120是否散射光。
任何適合之透明膜均可用於透明層120中。在實施例中，透明層120之膜由諸如聚氯乙烯、聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚酯、聚四氟乙烯、聚烯烴樹脂或(甲基)丙烯酸系樹脂之合成樹脂形成。
可經由任何適合製程使透明層120附著於基層130，諸如由壓花輥層壓。
透明層120可具有任何適合厚度。在實施例中，透明層120之厚度介於10微米與80微米之間，諸如介於15微米與50微米之間或介於20微米與40微米之間。
一般而言，如本文所述之片之透明層120的厚度相對於當前可用之裝飾片之透明層可減小，通常可為約80微米。透明層120相對於當前可用之裝飾片之透明層的厚度減小不應實質上負面影響所需特性，諸如耐久性。如以下實例中所述，減小透明層之厚度可使透明層之燃燒熱降低。然而，並非所有材料均可易於以較小厚度製造。
一種可以較小厚度(例如約15微米)製造之適合透明膜為聚偏二氟乙烯(PVdF)。如以下實例中所示，30微米厚之PVdF膜可具有1 MJ/m2或小於1 MJ/m2之總燃燒熱。
在實施例中，當根據ASTM E84(建築材料之表面燃燒特徵的標準測試方法)測試時，本文所述之裝飾片100具有15或小於15(諸如10或小於10)之火焰傳播指數，或50或小於50(諸如40或小於40、30或小於30、20或小於20、15或小於15或10或小於10)之煙霧擴散指數。當前可用之裝飾片，諸如DI-NOC片，具有顯著較高可燃性參數。
以下呈現非限定性實例，該等實例描述上文所論述之物品及方法的多個實施例。
多個裝飾片或其層或組分之總燃燒熱係藉由氧彈熱量測定法來測定。在以下實例中，根據GB/T 14402-2007-建築材料及產品之耐火測試反應-燃燒熱測定(其類似於ISO
1716)使用氧彈熱量計(IKA C5000，IKA Works,Inc.,Wilmington,North Carolina)來測定總燃燒熱。使用此標準，在藉由燃燒經鑑定之苯甲酸而校準之氧彈熱量計中於標準化條件下燃燒測試物品。
測定市售裝飾片DI-NOC FW334(3M,Saint Paul,MN,USA)之總燃燒熱。DI-NOC FW334為典型裝飾片且具有三個層-80微米厚之透明聚氯乙烯(PVC)膜、80微米厚之裝飾基底PVC膜及40微米厚之丙烯酸系黏著層。
各別地量測DI-NOC FW334之各層的總燃燒熱。結果呈現於下表1中。
整個裝飾片之總燃燒熱(PCS)為6.27百萬焦耳/平方公尺。應注意，個別層之累積總燃燒熱(2.48+2.27+1.47=6.22)略微低於測試片(6.27)。咸信多個層之批次間厚度變化可為此微小變化之原因。
基於以上實例1中所述之結果，尋求總燃燒熱降低約40%，目標為約4 MJ/m2或小於4 MJ/m2。各層之初始目標為：透明層-小於1.0 MJ/m2；裝飾基層-小於2.0 MJ/m2；及黏著層-小於1.0 MJ/m2。亦需要維持類似膜特性，諸如黏
著性、耐久性、伸長率、處理性、可印性及其類似特性。
為了維持處理性及可印性，假定裝飾基層應維持裝飾片之典型厚度，例如約80微米，諸如以上實例1中所述之DI-NOC FW334之厚度。相應地，維持此裝飾基層之厚度同時降低總燃燒熱面臨獨特的挑戰。為了維持可接受之黏著程度，假定黏著層之厚度需要類似於典型裝飾片之厚度或將需要改變黏著材料。假定可適度減小透明層之厚度而不會負面影響片之所需特性(諸如耐久性)，從而降低總燃燒熱。然而，並非所有材料均可易於以較小厚度製造。
為了獲得具有類似於市售片之特性但PCS較低之裝飾片，改變三個層中之每一層的多種材料、厚度、填料及阻燃劑以鑑別適合組分及層。
對於黏著劑，測試含有及不含阻燃劑的多種基於丙烯酸之黏著劑使裝飾片黏著於平坦表面之能力。適合黏著性被視為大於15 N/25 mm之黏著性(基板：邦德防蝕鋼板，老化條件：20℃下48小時，剝離角：90度)，所有測試黏著劑均滿足此條件(資料未顯示)，其總燃燒熱資料呈現於下文。如上文所論述，根據GB/T 14402-2007藉由氧彈熱量測定法來測定各層之總燃燒熱。
如下製備七種黏著劑樣品。
樣品1：使用可購自Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.之T.K.Auto Homo Mixer將100質量份之丙烯酸系黏著劑(ACRYSET AST-8167E，可購自NIPPON SHOKUBAI CO.,
LTD.,38%固體)及2質量份之交聯劑(COLONATE L-55E，可購自NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY CO.,LTD.,55%固體)在500 rpm下混合5分鐘。藉由刮刀塗佈將所得溶液塗佈於聚矽氧襯墊上。在65℃下乾燥5分鐘及在95℃下乾燥5分鐘之後，形成40微米之黏著層厚度。此對應於以上實例1中所論述之DI-NOC FW334之黏著層。
樣品2：使用可購自Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.之T.K.Auto Homo Mixer將100質量份之丙烯酸系黏著劑(ACRYSET AST-8167E，可購自NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.,38%固體)及2質量份之交聯劑(COLONATE L-55E，可購自NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY CO.,LTD.,55%固體)及11.4質量份之磷酸酯阻燃劑(PX-200，可購自DAIHACHI CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.)在500 rpm下混合5分鐘。藉由刮刀塗佈將所得溶液塗佈於聚矽氧襯墊上。在65℃下乾燥5分鐘及在95℃下乾燥5分鐘之後，形成40微米之黏著層厚度。
樣品3及4：使用可購自Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.之T.K.Auto Homo Mixer將100質量份之丙烯酸系黏著劑(ACRYSET AST-8167E，可購自NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.,38%固體)及2質量份之交聯劑(COLONATE L-55E，可購自NIPPON POLYURETHANE INDUSTRY CO.,LTD.,55%固體)及15.21質量份之溴化阻燃劑(Saytex 8010，可購自ALBEMARLE JAPAN CORPORATION.)及4.57質量份之三氧化二銻(三氧化二銻MSA，可購自YAMANAKA & Co.,
LTD.)在500 rpm下混合5分鐘。藉由刮刀塗佈將所得溶液塗佈於聚矽氧襯墊上。在65℃下乾燥5分鐘及在95℃下乾燥5分鐘之後，形成43微米(樣品3)及33微米(樣品4)之黏著層厚度。
樣品5：使用可購自Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.之T.K.Auto Homo Mixer將100質量份之丙烯酸系黏著劑(RD2788，可購自Minnesota Mining & Manufacturing Co.,40%固體)及1.7質量份之交聯劑(RD1054，可購自Minnesota Mining & Manufacturing Co.,5%固體)在500 rpm下混合5分鐘。藉由刮刀塗佈將所得溶液塗佈於聚矽氧襯墊上。在65℃乾燥5分鐘及在95℃乾燥5分鐘之後，形成30微米之黏著層厚度。
樣品6：使用可購自Tokushu Kika Kogyo Co.,Ltd.之T.K.Auto Homo Mixer將100質量份之丙烯酸系黏著劑(SK-Dyne YN-94，可購自SOKEN CHEMICAL & ENGINEERING CO.,LTD.,25%固體)及0.5質量份之交聯劑(RD1054，可購自Minnesota Mining & Manufacturing Co.,5%固體)在500 rpm下混合5分鐘。藉由刮刀塗佈將所得溶液塗佈於聚矽氧襯墊上。在65℃下乾燥5分鐘及在95℃下乾燥5分鐘之後，形成24微米之黏著層厚度。
樣品7：以MQ-Resin Powder 803 TF(Wacker Chemical Corporation)與Xiameter OHX-4070(Dow Corning)之60/40混合物形式製備基於聚矽氧之黏著劑TL-1。對混合物進行溶劑塗佈(50%固體，於甲苯中)，在70℃下乾燥10分鐘且
由電子束(15 Mrad，280 keV)固化。
黏著劑樣品之組成概述提供於下表2中。
總燃燒熱(PCS)展示於下表3中。
如表3中所示，樣品1-4之PCS值大於1，而樣品5-7之PCS值小於1。此外，添加阻燃劑對黏著層之PCS具有極小影響或無影響。
各測試黏著劑適於使裝飾片黏著於平坦表面(資料未顯示)。
如下獲得或製備九種透明層，樣品8-16。
樣品8：自Tatsuta Chemical Co.,Ltd.獲得PVC，呈82微米厚之膜形式。
樣品9：自Tatsuta Chemical Co.,Ltd.獲得經阻燃劑處理之PVC，呈原型82微米厚之膜形式。此膜經氯阻燃劑處理。
樣品10：自Kum Kang Co.,Ltd.獲得經阻燃劑處理之PVC，呈原型87微米厚之膜形式。此膜負載有9.4重量%之磷酸酯阻燃劑。
樣品11：自Mitsubishi Plastics,Inc.獲得經阻燃劑處理之PVC，呈原型97微米厚之膜形式。此膜經磷酸酯阻燃劑處理。
樣品12：自Bando Chemical Industries Ltd.獲得PVC，呈60微米厚之原型膜形式。
樣品13：以40微米厚之原型膜形式獲得PVC(SCOTCHCAL,Sumitomo 3M Ltd.)。
樣品14：以28微米厚之原型膜形式獲得PVC(SCOTCHCAL,Sumitomo 3M Ltd.)。
樣品15：以24微米厚之膜形式獲得聚氟乙烯(PVF)(TEDLAR,Dupont)。
樣品16：以30微米厚之膜形式獲得聚偏二氟乙烯(PVdF)(DX-14S0230,Denki Kagaku Kabushiki Kiasha)。
總燃燒熱(PCS)展示於下表4中。
如表4中所示，有機阻燃劑(氯及磷酸酯阻燃劑)未有效地降低PCS。此外，低至40微米之PVC膜厚度無法滿足燃燒熱小於1百萬焦耳/平方公尺之目標標的。然而，厚度為28微米之PVC滿足目標PCS標的，但此類薄PVC片的製造可為昂貴的且與可用於較厚PVC片之製程相比可能產生機械上較不合理之膜。然而，PVdF膜可易於以約30微米之厚度製造，同時仍保留良好機械特性。另外，30微米PVdF滿足目標PCS標的。
如下文所述獲得或製備五種裝飾基層，樣品17-21。
樣品17：自Dai Nippon Printing Co.,Ltd.獲得PVC，呈80微米厚之膜形式。此對應於以上實例1中所論述之DI-NOC FW334之裝飾基層。
樣品18：自Bando Chemical Industries,Ltd.以原型形式獲得負載有20重量% CaCO3之80微米厚之PVC裝飾著色膜。
樣品19：自Bando Chemical Industries,Ltd.以原型形式獲得負載有30重量% CaCO3之80微米厚之裝飾著色PVC膜。
樣品20：自Bando Chemical Industries,Ltd.以原型形式獲得負載有20重量% Mg(OH)2之80微米厚之裝飾著色PVC膜。
樣品21：自Bando Chemical Industries,Ltd.以原型形式獲得負載有30重量% Mg(OH)2之80微米厚之裝飾著色PVC膜。
因為有機阻燃劑在降低黏著層或透明層之PCS方面低效，所以在一些測試膜中使用不燃性無機填料用於裝飾基層。假定添加重量百分比超過約50%之無機填料將不合需要地限制膜之伸長率，將存在處理問題及其類似問題。因此，將初始測試限於具有最多30重量%之不燃性有機填料的膜。
總燃燒熱(PCS)展示於下表5中。
如表5中所示，添加20重量%或30重量%之不燃性無機填料使PCS降至小於2百萬焦耳/平方公尺之目標。基於此等結果，咸信負載有約10重量%無機填料之80微米厚之膜亦
將滿足或接近滿足目標PCS。因此，具有介於10重量%與40重量%之間的膜應有效地使PCS降至所需水準，而不會顯著不利地影響裝飾基膜之所需機械特性。
儘管碳酸鈣及氫氧化鎂在降低PCS方面大致同等有效，但認為碳酸鈣在膜製造期間較易分散且可略微較佳。
基於此實例2中所呈現之結果，PCS小於4百萬焦耳/平方公尺之尤其理想的裝飾片可含有：(i)30微米厚之PVdF膜，諸如DX-14SS0230，呈透明層形式；(ii)負載有20-30重量%之不燃性無機填料的80微米厚之PVC膜，呈裝飾基層形式；及(iii)24微米厚之丙烯酸系黏著層，諸如SK-Dyne YN-94。
製備預期具有基於實例2中所呈現之結果之所需特性的裝飾片。如下製備三種片。
片1：在160℃-170℃下使用壓花輥將30微米厚之透明PVdF膜(DX-14S0230，Denki Kagaku Kabushiki Kiasha)層壓至負載有10重量% CaCO3之80微米著色(亦即，在製造期間添加著色劑)PVC膜(來自Bando Chemical Industries,Ltd之原型)。層壓之前，使用聚乙烯丙烯酸系墨水將木材紋理圖案印刷於著色PVC膜上。使用刮刀塗佈機將丙烯酸系壓敏黏著劑(SKY-Dyne YN-94，SOKEN CHEMICAL & ENGINEERING CO.,LTD.,25%固體)塗佈於離型襯墊上，且在90℃下乾燥5分鐘以在襯墊上產生24微米厚之黏著層。將所得黏著層層壓至經層壓PVC膜之背面以產生測試
樣品。
片2：在160℃-170℃下使用壓花輥將30微米厚之透明PVdF膜(DX-14S0230，Denki Kagaku Kabushiki Kiasha)層壓至負載有20重量% CaCO3之80微米厚的著色(膜如何著色？)PVC膜(來自Bando Chemical Industries,Ltd之原型)。在層壓之前，使用聚乙烯丙烯酸系墨水將木材紋理圖案印刷於著色PVC膜上。使用刮刀塗佈機將丙烯酸系壓敏黏著劑(SKY-Dyne YN-94，SOKEN CHEMICAL & ENGINEERING CO.,LTD.,25%固體)塗佈於離型襯墊上，且在90℃下乾燥5分鐘以在襯墊上產生24微米厚之黏著層。將所得黏著層層壓至經層壓PVC膜之背面以產生測試樣品。
片3：在160℃-170℃下使用壓花輥將30微米厚之透明PVdF膜(DX-14S0230，Denki Kagaku Kabushiki Kiasha)層壓至負載有30重量% CaCO3之80微米厚的著色(膜如何著色？)PVC膜(來自Bando Chemical Industries,Ltd之原型)。在層壓之前，使用聚乙烯丙烯酸系墨水將木材紋理圖案印刷於著色PVC膜上。使用刮刀塗佈機將丙烯酸系壓敏黏著劑(SKY-Dyne YN-94，SOKEN CHEMICAL & ENGINEERING CO.,LTD.,25%固體)塗佈於離型襯墊上，且在90℃下乾燥5分鐘以在襯墊上產生24微米厚之黏著層。將所得黏著層層壓至經層壓PVC膜之背面以產生測試樣品。
片之總燃燒熱(PCS)展示於下表6中。
如表6中所示，裝飾片2及3之總燃燒熱極接近於基於實例2中所呈現之結果的預期總燃燒熱(亦即，裝飾片之預期燃燒熱將等於個別層之燃燒熱之總和)。片1之PCS小於4 MJ/m2，驗證了具有具10重量%之不燃性無機填料之裝飾基層之片滿足整體目標PCS。
根據ASTM E84(建築材料之表面燃燒特徵的標準測試方法)測試如實例3中所述而製備之片1的可燃性。ASTM E84測試方法為等效於NFPA第255號及UL第723號之技術。此測試方法將標稱24呎(7.32 m)長×20吋(508 mm)寬之試件暴露於受控空氣流且調節燃燒火焰暴露以在5.5分鐘內使火焰沿著試件之整個長度傳播。火焰傳播指數為指示由在規定測試條件下火焰區之邊界行進期間所得之觀測結果得到的比較性量測值之數目或分級。煙霧擴散指數為指示由測試表面燃燒特徵期間所收集之煙霧遮蔽資料得到的比較性量測值之數目或分級。測試結果不可預測，此係因為具有較低PCS之裝飾片是否亦將具有較低可燃性為未知的。此根據實例2中所呈現之結果顯而易見，其中有機阻燃劑對降低PCS具有極小影響或無影響，但已預期降低可燃性。
將裝飾片1層壓至厚度¼吋(6.3 mm)、密度90 lb/ft3(1444
kg/m3)、II級(按照ASTM C 1186)之纖維加強型水泥板，且根據ASTM E84進行測試。單獨纖維加強型水泥板用作陰性對照，且厚度23/32吋之經NOFMA(國家木地板協會)鑑定之赤櫟地板用作陽性對照。結果呈現於下表7中。
當根據ASTM E84測試時，DI-NOC片(諸如實例1中所論述之DI-NOC FW334)之先前測試通常得到20-25之火焰傳播指數及70-100之煙霧擴散指數。類似於DI-NOC FW334之DI-NOC片的結果呈現於下表8中。
自層壓至水泥板之片1及3M DI-NOC膜獲得之資料(表7)指示單獨之片1及3M DI-NOC，此係因為水泥板不具有火焰傳播指數或煙霧擴散指數。因此，與當前可用之裝飾片相比，本文所述之裝飾片不僅具有較低總燃燒熱，而且具有較低火焰傳播指數及煙霧擴散指數(比較表7與表8)。
因此，揭示具有低總燃燒熱之裝飾膜的實施例。熟習此項技術者應瞭解，本文所述之膜、系統、裝飾片、組合物及方法可使用除所揭示實施例以外之實施例來實施。所揭
示實施例出於說明而非限制之目的來呈現。
100‧‧‧裝飾片/片
120‧‧‧透明層/層
130‧‧‧裝飾基層/基層/層
140‧‧‧黏著層/層
200‧‧‧系統
210‧‧‧離型襯墊
圖1為包括離型襯墊及裝飾片實施例之系統的示意性剖視圖。此示意圖不一定按比例繪製。
100‧‧‧裝飾片/片
120‧‧‧透明層/層
130‧‧‧裝飾基層/基層/層
140‧‧‧黏著層/層
200‧‧‧系統
210‧‧‧離型襯墊
Claims (19)
- 一種裝飾片，其包含：裝飾基層；黏著層，其安置於該裝飾基層之表面上；及透明層，其安置於該基層之與該黏著層相對之表面上，其中該裝飾片具有介於85微米與250微米之間的厚度，且當使用標準GB/T 14402-2007藉由氧彈熱量測定法量測時具有4.0百萬焦耳/平方公尺或小於4.0百萬焦耳/平方公尺之總燃燒熱，及其中該裝飾基層包含重量百分比介於10%與50%之間的一或多種無機不燃性填料。
- 一種裝飾片，其包含：裝飾基層；黏著層，其安置於該裝飾基層之表面上；及透明層，其安置於該基層之與該黏著層相對之表面上，其中該裝飾片具有介於90微米與250微米之間的厚度，且當根據ASTM E84測試時具有15或小於15之火焰傳播指數或50或小於50之煙霧擴散指數，及其中該裝飾基層包含重量百分比介於10%與50%之間的一或多種無機不燃性填料。
- 如請求項1或2之裝飾片，其中該裝飾基層包含重量百分比介於10%與30%之間的一或多種無機不燃性填料。
- 如請求項1或2之裝飾片，其中該一或多種無機不燃性填料包含CaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3、SiO2、微晶高嶺石及高嶺土中之一或多者。
- 如請求項1或2之裝飾片，其中該裝飾基層包含聚氯乙烯。
- 如請求項1或2之裝飾片，其中該裝飾基層具有介於60微米與120微米之間的厚度。
- 如請求項1或2之裝飾片，其中該黏著層具有介於10微米與50微米之間的厚度。
- 如請求項1或2之裝飾片，其中該黏著層具有介於20微米與30微米之間的厚度。
- 如請求項1或2之裝飾片，其中該黏著層包含壓敏黏著劑。
- 如請求項9之裝飾片，其中該壓敏黏著劑為丙烯酸系壓敏黏著劑。
- 如請求項9之裝飾片，其中該壓敏黏著劑為聚矽氧壓敏黏著劑。
- 如請求項1或2之裝飾片，其中該透明層具有介於15微米與50微米之間的厚度。
- 如請求項1或2之裝飾片，其中該透明層具有介於20微米與40微米之間的厚度。
- 如請求項1或2之裝飾片，其中該透明層係由選自由聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯及聚氟乙烯組成之群的材料形成。
- 如請求項1或2之裝飾片，其中該透明層係由聚偏二氟乙 烯形成。
- 一種裝飾片，其包含：裝飾基層，其包含聚氯乙烯及一或多種無機不燃性填料，其中該等無機不燃性填料佔該裝飾基層之10重量%至50重量%，且其中該裝飾基層具有介於60微米與150微米之間的厚度；黏著層，其安置於該裝飾基層之表面上，其中該黏著層具有介於10微米與50微米之間的厚度；及透明層，其安置於該基層之與該黏著層相對之表面上，其中該透明層包含聚偏二氟乙烯且具有介於15微米與50微米之間的厚度，其中該裝飾片具有介於85微米與250微米之間的厚度，且當藉由氧彈熱量測定法量測時具有4.0百萬焦耳/平方公尺或小於4.0百萬焦耳/平方公尺之總燃燒熱。
- 如請求項16之裝飾片，其中當根據ASTM E84測試時，該裝飾片具有15或小於15之火焰傳播指數及50或小於50之煙霧擴散指數。
- 一種裝飾片，其基本上由以下各物組成：裝飾基層，其包含聚氯乙烯及一或多種無機不燃性填料，其中該等無機不燃性填料佔該裝飾基層之10重量%至50重量%，且其中該裝飾基層具有介於60微米與150微米之間的厚度；黏著層，其安置於該裝飾基層之表面上，其中該黏著層具有介於15微米與50微米之間的厚度；及 透明層，其安置於該基層之與該黏著層相對之表面上，其中該透明層包含聚偏二氟乙烯且具有介於15微米與50微米之間的厚度。
- 一種系統，其包含如請求項1至18中任一項之裝飾片及安置於該黏著層之與該基層相對之表面上的離型襯墊。
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