一种耐候装饰纸及其制备方法

摘要

本发明涉及装饰纸技术领域，具体涉及一种耐候装饰纸及其制备方法。候装饰纸所述包括原纸层、包覆于原纸层表面的防渗透胶层、贴合于防渗透胶层上表面的防护胶层，所述原纸层设置有油墨图案层。本发明的装饰纸具有优异的耐候性、耐腐蚀性和力学性能，使用寿命长，且外观效果佳，实用性强。本发明的耐候装饰纸制备方法简单高效，操作控制方便，产品质量稳定，利于工业化生产。

说明书

技术领域

本发明涉及装饰纸技术领域，具体涉及一种耐候装饰纸及其制备方法。

背景技术

装饰纸是贴在家具、装饰玻璃、天花板和地板等产品上的一种装饰材料，其在产品结构中是放在表层纸下面，主要起提供花纹图案的装饰作用和防止底层胶液渗透的覆盖作用。随着社会的进步和人们生活水平的提高，装饰纸已日益广泛得到广泛的。然而现有技术中的装饰纸常存在耐候性、耐腐蚀性不好，易出现脱落、变形和褪色的情况，其使用寿命和使用场合收到受到限制，其有待进一步改进，且其图案装饰效果有待进一步提高。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种耐候装饰纸，该装饰纸具有优异的耐候性、耐腐蚀性和力学性能，使用寿命长，且外观效果佳，实用性强。

本发明的另一目的在于提供一种耐候装饰纸的制备方法，该制备方法本发明的耐候装饰纸制备方法工艺简单，操作控制方便，生产效率高，产品质量稳定，利于工业化生产。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种耐候装饰纸，包括原纸层、包覆于原纸层表面的防渗透胶层、贴合于防渗透胶层上表面的防护胶层，所述原纸层设置有油墨图案层。

进一步的，所述防护胶层由防护用胶制成，所述防护用胶包括如下重量份的原料：丙烯酸树脂40-50份、双酚A型环氧树脂12-15份、PDVF树脂5-8份、无机填料7-12份、纳米二氧化钛4-7份、硅烷偶联剂3-6份、羟基纤维素2-4份、聚乙烯蜡2-4份、抗氧化剂1-3份、活性稀释剂20-25份、固化剂1.5-3.5份。

本发明通过将丙烯酸树脂、双酚A型环氧树脂、PDVF树脂作为主原料，与其他原料实现良好的配合，各原料相辅相成；硅烷偶联剂、羟基纤维素和聚乙烯蜡作相配合，使丙烯酸树脂、双酚A型环氧树脂、PDVF树脂组成的复合树脂与活性稀释剂、纳米二氧化钛等易于混合均匀，附着力佳，延展性好，粘度易于控制，能赋予防护胶层良好的耐侯性和耐腐蚀性，附着力好，且聚乙烯蜡在体系中具有优异的内部润滑作用，并与纳米二氧化钛、PDVF树脂等相配合，使防护胶层具有良好的光泽，油墨图案层不易变色和褪色，外观效果佳，并可提升防护胶层的耐候性、耐腐蚀性和力学性能，装饰纸的涂层不易变形，产品质量稳定。进一步的，所述丙烯酸树脂优选但不限于三菱丙烯酸树脂LR-7651。所述双酚A型环氧树脂优选但不限于双酚A型环氧树脂E-51(618)。所述PDVF树脂优选但不限于三爱富FR904PDVF树脂。

进一步的，纳米二氧化钛的粒径为30-60nm。纳米二氧化钛可提高防护用胶层的剥离强度、持粘力和力学强度，提高防护胶层耐紫外光老化性能，同时可避免纳米二氧化钛粒径过大时，由于不同粒径的二氧化钛折光指数不同，导致可见光散射程度过大而导致防护胶层的透明度降低，与其他原料相配合提高了防护胶层的外观效果、耐候性和耐磨性。

进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010、抗氧剂168、抗氧剂1076和抗氧剂BHT中的至少一种。通过采用上述抗氧化剂，提升了防护胶层的抗氧化性能。

进一步的，所述硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷中的至少一种。本发明通过采用上述偶联剂。硅烷偶联剂能改善丙烯酸树脂与双酚A型环氧树脂、PDVF树脂的交联，促进原料的相容性，起到很好的偶联作用，可以获得稳定的改性丙烯酸树脂防护用胶，使防护用胶具有良好的耐候性和力学性能。

进一步的，所述无机填料为碳酸钙、滑石粉和云母粉中的至少一种。本发明的通过采用上述无机填料可有效调整防护胶层材料刚性、韧性以及抗冲击性等，并可改善体系的流变性能，提高耐候性及表面光洁性。

进一步的，所述固化剂为甲苯二异氰酸酯三聚体、六亚甲基二异氰酸酯三聚体和二苯甲烷二异氰酸酯多聚体中的至少一种。采用上述技术方案，不仅提高防护用胶体系的固化速度，降低固化温度，提供了防护层的耐候性和热稳定性。

进一步的，所述活性稀释剂由己二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙醇按照重量比1：1-1.5:2-3组成。本发明通过采用上述活性稀释剂，与其余原料相容性好，可以起到调节防护用胶粘度并起到分散作用，使各原料分散均匀，提高丙烯酸树脂与其他原料的交联度，力学强度高，柔韧性好，提高了防护胶层的耐候性和耐腐蚀性，增强防护胶层的附着力。

进一步的，所述防护用胶的制备方法包括如下步骤：

A1、按照重量份，将丙烯酸树脂、双酚A型环氧树脂、PDVF树脂、硅烷偶联剂、羟基纤维素、纳米二氧化钛和活性稀释剂混合后，加热至65-75℃，搅拌30-50min，得到混合物A1；

A2、按照重量份，将无机填料、聚乙烯蜡、抗氧化剂、固化剂加入到混合物A1中，加热至80-90℃，搅拌50-70min，得到防护用胶。

本发明通过严格控制防护用胶的各原料配比，并设计制备步骤和工艺参数，装饰纸具有优异的耐候性、耐腐蚀性和力学性能，使用寿命长，且具有良好的表面光泽度，外观效果佳、实用性强。

所述防渗透胶层由防渗透层用胶制成，所述防渗透层用胶的制备方法包括如下步骤：

B1、按照重量份，将三聚氰胺20-30份、甲醛20-30份、纳米二氧化钛5-8份和水20-30份混合搅拌，升温至80-85℃保温20-30min；再加入N-甲基二乙醇胺6-8份，搅拌20-25min，制得物料B1；

B2、加入甲酸调节pH值为7.8-8.2，然后分别加入甲醛25-35份、尿素6-10份、双酚A型聚碳酸酯6-10份、乙烯基三甲氧基硅烷3-6份，搅拌均匀后，70-75℃下保温20-30min；再加入，混合搅拌均匀，降温至48-52℃；

B3、加入固化剂1-3份，搅拌均匀，出料，制得防渗透层用胶。

进一步的，所述固化剂是由苯酐、六亚甲基四胺和去离子水以重量比为1:1.5-2：1-1.6组成的混合物。

本发明通过将三聚氰胺、甲醛和水三者混合，并与双酚A型聚碳酸酯、乙烯基三甲氧基硅烷相配合，严格控制保温反应的温度时间，并加入N-甲基二乙醇胺能促进交联聚合反应，并严格控制保温反应的温度时间，纳米二氧化钛在体系中的分散均匀；而加入甲酸调节pH值后，既能使后续加入的甲醛和尿素具有更好的促活能力，提高三聚氰胺、甲醛的聚合反应，且一定pH值条件下能避免三聚氰胺和甲醛进一步交联形成凝胶，并进一步提高防渗透层用胶的耐候性、韧性和热稳定性，并加入上述固化剂，能提高固化效率，提高防渗透层用胶的稳定性。

本发明的另一目的通过下述技术方案实现一种耐候装饰纸的制备方法，包括以下步骤：

(1)将原纸用水预润湿后，完全浸入防渗透层用胶液中，固化后形成防渗透胶层，制得装饰纸初品；

(2)将固化干燥后的防渗透胶层的上表面涂布防护用胶，固化后形成防护胶层，制得耐候装饰纸。

进一步的，所述步骤(1)中，固化温度为95-110℃，固化时间为20-30min。所述步骤(2)中，固化温度为115-125℃，固化时间为15-25min。

本发明通过上述步骤制备装饰纸，操作控制方便，生产效率高，生产成本低，适合大规模生产，并严格控制各层的上胶量和固化温度时间，能使各胶层能均匀铺展于表面，各层分布均匀，外观效果佳，油墨图案层不易变色、褪色，且易于固化，使制得的浸渍纸各层粘合稳定，不出现层间分离的现象，质量稳定，具有较佳的耐候性、耐腐蚀性和力学性能。

本发明的有益效果：本发明的耐候装饰纸通过在原纸层上设置防渗透胶层和防护胶层，该装饰纸具有优异的耐候性、耐腐蚀性和力学性能，使用寿命长，且外观效果佳，实用性强。本发明的耐候装饰纸制备方法工艺简单，操作控制方便，生产效率高，产品质量稳定，利于工业化生产。

具体实施方式

为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。

实施例1

本实施例中一种耐候装饰纸，包括原纸层、包覆于原纸层表面的防渗透胶层、贴合于防渗透胶层上表面的防护胶层，所述原纸层设置有油墨图案层。即原纸层的上下表面均涂覆有防渗透胶层胶层，可对原纸层及油墨图案层起到良好的保护作用。

进一步的，所述防护胶层由防护用胶制成，所述防护用胶包括如下重量份的原料：丙烯酸树脂45份、双酚A型环氧树脂14份、PDVF树脂6份、无机填料8份、纳米二氧化钛5份、硅烷偶联剂4份、羟基纤维素3份、聚乙烯蜡3份、抗氧化剂1.5份、活性稀释剂22份、固化剂2.5份。

进一步的，纳米二氧化钛的粒径为30-60nm。

进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂BHT按照重量比1:2组成。

进一步的，所述硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷按照重量比1:1.5:1组成。

进一步的，所述无机填料为碳酸钙和滑石粉按照重量比1:1组成。所述固化剂为甲苯二异氰酸酯三聚体。

进一步的，所述活性稀释剂由己二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙醇按照重量比1:1.2:2.5组成。

进一步的，所述防护用胶的制备方法包括如下步骤：

A1、按照重量份，将丙烯酸树脂、双酚A型环氧树脂、PDVF树脂、硅烷偶联剂、羟基纤维素、纳米二氧化钛和活性稀释剂混合后，加热至70℃，搅拌40min，得到混合物A1；

A2、按照重量份，将无机填料、聚乙烯蜡、抗氧化剂、固化剂加入到混合物A1中，加热至85℃，搅拌60min，得到防护用胶。

进一步的，所述防渗透胶层由防渗透层用胶制成，所述防渗透层用胶的制备方法包括如下步骤：

B1、按照重量份，将三聚氰胺25份、甲醛25份、纳米二氧化钛6份和水25份混合搅拌，升温至82℃保温22min；再加入N-甲基二乙醇胺6份，搅拌22min，制得物料B1；

B2、加入甲酸调节pH值为7.8，然后分别加入甲醛30份、尿素7份、双酚A型聚碳酸酯7份、乙烯基三甲氧基硅烷4份，搅拌均匀后，72℃下保温25min；再加入，混合搅拌均匀，降温至50℃；

B3、加入固化剂1.5份，搅拌均匀，出料，制得防渗透层用胶。

进一步的，所述固化剂是由苯酐、六亚甲基四胺和去离子水以重量比为1:1.8：1.2组成的混合物。

上述耐候装饰纸的制备方法，包括以下步骤：

(1)将原纸用水预润湿后，完全浸入防渗透层用胶液中，固化后形成防渗透胶层，制得装饰纸初品；

(2)将固化干燥后的防渗透胶层的上表面涂布防护用胶，固化后形成防护胶层，制得耐候装饰纸。

进一步的，所述步骤(1)中，固化温度为105℃，固化时间为25min。所述步骤(2)中，固化温度为120℃，固化时间为20min。

实施例2

本实施例中，一种耐候装饰纸，包括原纸层、包覆于原纸层表面的防渗透胶层、贴合于防渗透胶层上表面的防护胶层，所述原纸层设置有油墨图案层。

进一步的，所述防护胶层由防护用胶制成，所述防护用胶包括如下重量份的原料：丙烯酸树脂40份、双酚A型环氧树脂12份、PDVF树脂5份、无机填料7份、纳米二氧化钛4份、硅烷偶联剂3份、羟基纤维素2份、聚乙烯蜡2份、抗氧化剂1份、活性稀释剂20份、固化剂1.5份。

进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂168和抗氧剂1076按照重量比1:1组成。

进一步的，所述硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷按照重量比1:2:1组成。

进一步的，所述无机填料为碳酸钙、滑石粉和云母粉按照重量比2:1.5组成。所述固化剂为甲苯二异氰酸酯三聚体和六亚甲基二异氰酸酯三聚体按照重量比1:1.5组成。

进一步的，所述活性稀释剂由己二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙醇按照重量比1：1：2组成。

进一步的，所述防护用胶的制备方法包括如下步骤：

A1、按照重量份，将丙烯酸树脂、双酚A型环氧树脂、PDVF树脂、硅烷偶联剂、羟基纤维素、纳米二氧化钛和活性稀释剂混合后，加热至65℃，搅拌50min，得到混合物A1；

A2、按照重量份，将无机填料、聚乙烯蜡、抗氧化剂、固化剂加入到混合物A1中，加热至80℃，搅拌70min，得到防护用胶。

进一步的，所述防渗透胶层由防渗透层用胶制成，所述防渗透层用胶的制备方法包括如下步骤：

B1、按照重量份，将三聚氰胺20份、甲醛20份、纳米二氧化钛5份和水20份混合搅拌，升温至80℃保温30min；再加入N-甲基二乙醇胺6份，搅拌20min，制得物料B1；

B2、加入甲酸调节pH值为7.8，然后分别加入甲醛25份、尿素6份、双酚A型聚碳酸酯6份、乙烯基三甲氧基硅烷3份，搅拌均匀后，70℃下保温20-30min；再加入，混合搅拌均匀，降温至48℃；

B3、加入固化剂1份，搅拌均匀，出料，制得防渗透层用胶。

进一步的，所述固化剂是由苯酐、六亚甲基四胺和去离子水以重量比为1:1.5：1组成的混合物。

上述耐候装饰纸的制备方法，包括以下步骤：

(1)将原纸用水预润湿后，完全浸入防渗透层用胶液中，固化后形成防渗透胶层，制得装饰纸初品；

(2)将固化干燥后的防渗透胶层的上表面涂布防护用胶，固化后形成防护胶层，制得耐候装饰纸。

进一步的，所述步骤(1)中，固化温度为95℃，固化时间为30min。所述步骤(2)中，固化温度为115℃，固化时间为25min。

本实施例的其他内容与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例3

本实施例中，一种耐候装饰纸，包括原纸层、包覆于原纸层表面的防渗透胶层、贴合于防渗透胶层上表面的防护胶层，所述原纸层设置有油墨图案层。

进一步的，所述防护胶层由防护用胶制成，所述防护用胶包括如下重量份的原料：丙烯酸树脂50份、双酚A型环氧树脂15份、PDVF树脂8份、无机填料12份、纳米二氧化钛7份、硅烷偶联剂6份、羟基纤维素4份、聚乙烯蜡4份、抗氧化剂3份、活性稀释剂25份、固化剂3.5份。

进一步的，所述抗氧剂为抗氧剂1010和抗氧剂BHT按照重量比为2:1租成。

进一步的，所述硅烷偶联剂为氨丙基三乙氧基硅烷、氨丙基三甲氧基硅烷和γ-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷按照重量比1:1:1组成。

进一步的，所述无机填料为碳酸钙、滑石粉和云母粉按照重量比2:1:1组成。。所述固化剂为二苯甲烷二异氰酸酯多聚体。

进一步的，所述活性稀释剂由己二醇二丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙醇按照重量比1：1.5:3组成。

进一步的，所述防护用胶的制备方法包括如下步骤：

A1、按照重量份，将丙烯酸树脂、双酚A型环氧树脂、PDVF树脂、硅烷偶联剂、羟基纤维素、纳米二氧化钛和活性稀释剂混合后，加热至75℃，搅拌30min，得到混合物A1；

A2、按照重量份，将无机填料、聚乙烯蜡、抗氧化剂、固化剂加入到混合物A1中，加热至90℃，搅拌50min，得到防护用胶。

进一步的，所述防渗透胶层由防渗透层用胶制成，所述防渗透层用胶的制备方法包括如下步骤：

B1、按照重量份，将三聚氰胺30份、甲醛30份、纳米二氧化钛8份和水30份混合搅拌，升温至85℃保温20min；再加入N-甲基二乙醇胺6份，搅拌20min，制得物料B1；

B2、加入甲酸调节pH值为8.2，然后分别加入甲醛35份、尿素10份、双酚A型聚碳酸酯10份、乙烯基三甲氧基硅烷6份，搅拌均匀后，75℃下保温20min；再加入，混合搅拌均匀，降温至52℃；

B3、加入固化剂3份，搅拌均匀，出料，制得防渗透层用胶。

进一步的，所述固化剂是由苯酐、六亚甲基四胺和去离子水以重量比为1:2：1.6组成的混合物。

上述耐候装饰纸的制备方法，包括以下步骤：

(1)将原纸用水预润湿后，完全浸入防渗透层用胶液中，固化后形成防渗透胶层，制得装饰纸初品；

(2)将固化干燥后的防渗透胶层的上表面涂布防护用胶，固化后形成防护胶层，制得耐候装饰纸。

进一步的，所述步骤(1)中，固化温度为110℃，固化时间为20min。所述步骤(2)中，固化温度为125℃，固化时间为15min。

本实施例的其他内容与实施例1相同，这里不再赘述。

实施例4

本实施例中，一种耐候装饰纸，包括原纸层、包覆于原纸层表面的防渗透胶层、贴合于防渗透胶层上表面的防护胶层，所述原纸层设置有油墨图案层。

进一步的，所述防护胶层由防护用胶制成，所述防护用胶包括如下重量份的原料：丙烯酸树脂42份、双酚A型环氧树脂13份、PDVF树脂6份、无机填料8份、纳米二氧化钛5份、硅烷偶联剂4份、羟基纤维素2.5份、聚乙烯蜡2.5份、抗氧化剂2份、活性稀释剂22份、固化剂2.5份。

进一步的，所述防护用胶的制备方法包括如下步骤：

A1、按照重量份，将丙烯酸树脂、双酚A型环氧树脂、PDVF树脂、硅烷偶联剂、羟基纤维素、纳米二氧化钛和活性稀释剂混合后，加热至70℃，搅拌45min，得到混合物A1；

A2、按照重量份，将无机填料、聚乙烯蜡、抗氧化剂、固化剂加入到混合物A1中，加热至84℃，搅拌55min，得到防护用胶。

进一步的，所述防渗透胶层由防渗透层用胶制成，所述防渗透层用胶的制备方法包括如下步骤：

B1、按照重量份，将三聚氰胺24份、甲醛22份、纳米二氧化钛6份和水28份混合搅拌，升温至82℃保温25min；再加入N-甲基二乙醇胺6.5份，搅拌20min，制得物料B1；

B2、加入甲酸调节pH值为8，然后分别加入甲醛28份、尿素7份、双酚A型聚碳酸酯7份、乙烯基三甲氧基硅烷5份，搅拌均匀后，72℃下保温28min；再加入，混合搅拌均匀，降温至50℃；

B3、加入固化剂2份，搅拌均匀，出料，制得防渗透层用胶。

上述耐候装饰纸的制备方法，包括以下步骤：

(1)将原纸用水预润湿后，完全浸入防渗透层用胶液中，固化后形成防渗透胶层，制得装饰纸初品；

(2)将固化干燥后的防渗透胶层的上表面涂布防护用胶，固化后形成防护胶层，制得耐候装饰纸。

进一步的，所述步骤(1)中，固化温度为105℃，固化时间为25min。所述步骤(2)中，固化温度为118℃，固化时间为23min。

本实施例的其他内容与实施例1相同，这里不再赘述。

对比例1

本对比例与实施例1不同之处在于：所述防护用胶不包括PDVF树脂、羟基纤维素和聚乙烯蜡。本对比例的其他内容与实施例1相同，这里不再赘述。

对比例2

本对比例与实施例1不同之处在于：所述防渗透胶层由防渗透层用胶制成，所述防渗透层用胶的制备方法包括如下步骤：

B1、按照重量份，将三聚氰胺30份、甲醛30份和水30份混合搅拌，升温至85℃保温20min；再加入N-甲基二乙醇胺6份，搅拌20min，制得物料B1；

B2、加入甲酸调节pH值为8.2，然后分别加入甲醛35份、尿素10份，搅拌均匀后，75℃下保温20min；再加入，混合搅拌均匀，降温至52℃；

B3、加入固化剂3份，搅拌均匀，出料，制得防渗透层用胶。

本对比例的其他内容与实施例1相同，这里不再赘述。

对实施例1-4和对比例1-2进行性能测试：将本发明的装饰纸防护面层的涂覆厚度为100μm，原纸层上下表面防渗透胶层的厚度均为90μm，装饰纸压合于厚度为6mm的人造板，制得样品；

对实施例1-4进行和对比例1-2外观检查：实施例1-4进行和对比例1-2制得的装饰纸和样品均表面光泽均匀，未出现污斑、鼓泡、鼓包、纸张撕裂、崩边、表面龟裂的性质；

对实施例1-4和对比例进行性能检查。性能测试结果如下：

与板材表面胶合强度测试、表面耐冷热循环、表面耐污染腐蚀、表面耐水蒸气、甲醛释放量按照GB/T17657-2013进行测试。

本发明的耐候装饰纸通过在原纸层上设置防渗透胶层和防护胶层，该装饰纸具有优异的耐候性、耐污染腐蚀性、耐水蒸气和抗冲击性，使用寿命长，且外观效果佳，实用性强。本发明的耐候装饰纸制备方法工艺简单，操作控制方便，生产效率高，产品质量稳定，利于工业化生产。

上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。