抗老化装饰板材、地板及板材制造方法

摘要

本发明公开了抗老化装饰板材、地板及板材制造方法，涉及建筑装饰材料技术领域，板材制造方法包括以下步骤：选取基材，先后或同时在基材上形成图案层和透明防护层，所述透明防护层在所述图案层之上，对所述图案层和透明防护层分别进行电子束辐射，电子束辐射能量为150‑230keV，辐射剂量为35‑50kGy，所述基材、所述图案层和所述透明防护层形成一体化结构。本发明的抗老化装饰板材适用于建筑装饰，尤其适用于户外场地，能够解决现有塑胶板材抗紫外线能力差、板材容易因光照辐射而老化变色、板材铺装初期和后期存在明显色差或者板材铺装后出现不均匀褪色、板材之间存在因变色而导致的色差等问题。

说明书

技术领域

本发明涉及建筑装饰材料技术领域，具体涉及抗老化装饰板材、地板及板材制造方法。

背景技术

目前市面上的石塑地板SPC、高端乙烯基地板LVT、木塑地板WPC等塑胶地板因其材料原因，其抗紫外线能力较差，尤其是板材表层的PVC透明材料和印刷油墨在长期光照下不仅会老化，而且会变色。印刷油墨的颜色更容易因为户外环境的影响而发生变色，包括褪色、颜色变深、黄变、变白等现象，板材或者地板表面的光泽逐渐消失，这种老化现象严重时足以被人们直接观察到，给用户带来不良影响，容易给人留下产品品质较低的印象。多数地板产品有关光稳定性的检验标准都是按照色差值不大于8.0要求的，市售地板产品经过氙灯试验箱老化测试后的试验色差值大都在4～8的范围中，但这仍然难以满足市场越来越高的质量要求，尤其是地板的外观变化很容易被感知，色差值大于4.0时即已十分明显。

公告号为CN209293332U的中国实用新型公开了一种阻燃防褪色的装饰板材，主板体的上端面设有玻璃钢，所述主板体包括有第一低密度聚乙烯板和第二低密度聚乙烯板，所述第一低密度聚乙烯板的顶端面通过硅酮胶与玻璃钢的底端面固定粘连，所述第一低密度聚乙烯板的顶端面与第二低密度聚乙烯板的底端面均涂刷有氟碳树脂涂层。该专利方案通过设置氟碳树脂涂层，使得主板体具有很好的防褪色特性。但由于增加了涂层，也就增加了成本和施工周期，且施工难度较大，并且改变了板材表面的物理性状，并不适用于各种建筑用板材，溶剂型涂层还存在挥发物污染，也不能从根本上解决塑胶地板的变色问题。

发明内容

针对现有技术中的建筑装饰板材抗紫外线能力差、难以适用于户外环境，板材容易因光照辐射而老化变色、板材铺装初期和后期存在明显色差或者板材铺装后出现不均匀褪色、板材之间存在因变色而导致的色差等技术问题，本发明提供了抗老化装饰板材、地板及板材制造方法，能够有效提高塑胶板材抗老化和防变色能力，使塑胶板材在户外使用的耐光照和耐候性能明显改善，保持稳定的表面颜色，有利于控制板材铺装后的色差，从外观上加强用户对于板材质量的良好感受。

为解决上述问题之一，本发明提供了板材制造方法，包括以下步骤：

选取基材，先后或同时在基材上形成图案层和透明防护层，所述透明防护层在所述图案层之上，对所述图案层和透明防护层分别进行电子束辐射，电子束辐射能量为150-230keV，辐射剂量为35-50kGy，所述基材、所述图案层和所述透明防护层形成一体化结构。

可选地，所述基材选自软质基材、硬质基材和发泡基材，所述基材包含至少一层基材；当基材包含两层以上时，还包括将两层以上的基材复合在一起以形成一体化结构。

可选地，在所述基材上形成图案层的步骤包括，选用电子束固化油墨制备凹版印刷膜作为图案层，采用电子束辐射固化，将所述凹版印刷膜与基材复合在一起形成一体化结构；或者使用电子束墨水在基材上直接打印图案。

可选地，所述透明防护层的形成步骤包括，选取电子束交联PVC片材作为透明防护层，将所述凹版印刷膜与基材、电子束交联PVC片材复合在一起形成一体化结构，再进行电子束辐射；或者在已经使用电子束墨水在基材上打印的图案上涂覆电子束固化涂料，再使用电子束辐射固化；或者在已经与基材形成一体化结构的所述凹版印刷膜表面涂覆电子束固化涂料，再使用电子束辐射固化；或者在已经使用电子束墨水在基材上打印的图案上复合电子束交联PVC片材，再进行电子束辐射。

可选地，两层以上的所述基材之间，或者基材与所述凹版印刷膜之间，或者所述凹版印刷膜与所述电子束交联PVC片材之间，均通过挤出工艺、热压工艺或者粘接工艺复合形成一体化结构。

可选地，所述软质基材包含以下重量份的组分：PVC100份、石粉220-600份、钙锌稳定剂1-2份和环保增塑剂3-10份；所述硬质基材包含以下重量份的组分：PVC100份、石粉250-380份、钙锌稳定剂6-12份、外润滑剂1-2份、内润滑剂1-2份和增韧剂5-8份；所述发泡基材包含以下重量份的组分：PVC100份、石粉100-200份、钙锌稳定剂4-8份、外润滑剂0.5-1.5份、内润滑剂0.5-1.5份、发泡调节剂6-10份和发泡剂0.5-1.5份。

可选地，所述电子束固化油墨包含以下重量份的组分：环氧丙烯酸酯40-50份、甲基丙烯酸十二烷基酯12-15份、丙烯酸异辛酯10-15份、N-乙烯基吡咯烷酮8-16份、二甲氨基乙醇3-5份、颜料2-10份和分散剂0.1-0.8份；所述电子束墨水包含以下重量份的组分：聚氨酯丙烯酸酯15-35份、三丙二醇二丙烯酸酯20-35份、颜料2-10份、气相二氧化硅0.5-1份、1,6-乙二醇二丙烯酸酯5-10份、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯5-20份、分散剂0.1-0.8份和硅烷偶联剂2-3份。

可选地，所述电子束交联PVC片材包含以下重量份的组分：PVC100份、对苯二甲酸二辛酯20-40份、三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3-10份、钙锌稳定剂1-3份、透明加工助剂0-2份和1800目钙粉0-2份；所述电子束固化涂料包含以下重量份的组分：环氧改性丙烯酸树脂25-35份、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯10-15份、2500-5000目金刚石微粉10-15份、三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯5-10份、分散剂0.5-1份和三乙氧基硅烷3-5份。

本发明还提供一种抗老化装饰板材，由所述的板材制造方法制成，包含从下到上依次覆盖的基材、图案层和透明防护层。

本发明还提供一种地板，包括所述的抗老化装饰板材。

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

(1)图案层在透明防护层的覆盖之下，可以保持花色图案的稳定，不易磨损变色，基本无色差，或者难以察觉，耐光照，光稳定性较好，长期在室内外使用不褪色，易于清洁，表面光泽度表现较好；

(2)透明防护层由于采用了电子束辐射处理，抗老化性能明显增强，组分配比和电子束辐射能量、辐射剂量、复合工艺的设置使得电子束交联PVC片材的力学性能优于普通PVC塑料，板材的耐候性、耐磨性、耐热性均得以提升，有助于装饰板材的户外应用；

(3)通过电子束固化油墨和电子束墨水作为图案层的原料，固化速度更快，能耗更低，电子束交联PVC片材和电子束固化涂料制成透明防护层，不仅增强了抗老化性能，也改善了板材的表面综合性能，通过板材的一体化加工获得更好的整体性能，使得产品在实际使用中的表现更加令人满意，更加符合室外地板和室外墙体装饰的需求；

(4)在不增加氟碳树脂或其他特殊助剂的情况下，大大改善了板材的耐光色牢度，光照试验前后的板材色差值小于1.0，解决了行业难题，取得了预料不到的技术效果。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，任何人在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品，均落在本发明的保护范围之内。本发明中范围的公开包括在整个范围内的所有值和进一步细分范围的公开，包括对这些范围给出的端点和子范围。

板材制造方法，包括以下步骤：选取制造相应板材所需的基材，先后或同时在基材上形成图案层和透明防护层，透明防护层在图案层之上，对图案层和透明防护层分别进行电子束辐射，可以根据图案层和透明防护层的形成顺序先后进行电子束辐射，或在同时具有图案层和透明防护层的基材外表上进行电子束辐射，借助电子束的穿透力，在透明防护层之下的图案层同时也能受到电子束辐射，电子束辐射能量为150-230keV，辐射剂量为35-50kGy，基材、图案层和透明防护层形成一体化结构。

制造板材的基材可选自软质基材、硬质基材和发泡基材，但选择范围也不限于这三种基材，基材包含至少一层基材，可以是一种基材或两种以上基材；当基材包含两层以上时，还包括将两层以上的基材复合在一起以形成一体化结构。

在基材上形成图案层的步骤包括，选用电子束固化油墨制备凹版印刷膜作为图案层，采用电子束辐射固化，将凹版印刷膜与基材复合在一起形成一体化结构；或者使用电子束墨水在基材上直接打印图案。

透明防护层的形成步骤包括，选取电子束交联PVC片材作为透明防护层，将凹版印刷膜与基材、电子束交联PVC片材复合在一起形成一体化结构，再进行电子束辐射；或者在已经使用电子束墨水在基材上打印的图案上涂覆电子束固化涂料，再使用电子束辐射固化；或者在已经与基材形成一体化结构的凹版印刷膜表面涂覆电子束固化涂料，再使用电子束辐射固化；或者在已经使用电子束墨水在基材上打印的图案上复合电子束交联PVC片材，再进行电子束辐射。还包括在已经与凹版印刷膜和基材形成一体化结构的电子束交联PVC片材上涂覆电子束固化涂料，再使用电子束辐射固化。辐射时间可根据材料配方适当调整，辐射时间过长可能导致部分降解，辐射时间过短则不能达到预期效果。

电子束辐射操作需要将抗老化装饰板材作为待处理的物料送入电子束辐射装置中进行，可以在室温下进行，该电子束辐射装置连接有氮源或氦气、氩气等惰性气体储存装置，氮源包括氮气钢瓶汇流排或制氮机，氮气减压后可以通过风机送入该电子束辐射装置，当进行电子束辐射操作时，同时送入氮气，在氮气氛围下实施电子束辐射，流动的氮气能够带走物料表面因电子束照射而产生的热量，改善物料表面的温度场，同时也能借助气流带走挥发物质，有助于获得更好的处理效果。氮源与该电子束辐射装置连接的管路上设有用来改变氮气温度的温度调节器，或者在待处理的物料下方设有导热板，导热板中设有供换热介质流动的通道；可以将待处理的物料送入电子束辐射装置内后停留一段时间，开启温度调节装置或向导热板中输送换热介质，通过一段时间的热交换，使得待处理的物料达到预设温度，再开始电子束辐射操作；为实现连续操作，待处理的物料可以在电子束辐射装置中连续移动，移动一段距离后待处理的物料达到预设温度，然后到达电子束辐射操作区域。

两层以上的基材之间，或者基材与凹版印刷膜之间，或者凹版印刷膜与电子束交联PVC片材之间，均通过挤出工艺、热压工艺或者粘接工艺复合形成一体化结构。

软质基材包含以下重量份的组分：PVC100份、石粉220-600份、钙锌稳定剂1-2份和环保增塑剂3-10份；硬质基材包含以下重量份的组分：PVC100份、石粉250-380份、钙锌稳定剂6-12份、外润滑剂1-2份、内润滑剂1-2份和增韧剂5-8份；发泡基材包含以下重量份的组分：PVC100份、石粉100-200份、钙锌稳定剂4-8份、外润滑剂0.5-1.5份、内润滑剂0.5-1.5份、发泡调节剂6-10份和发泡剂0.5-1.5份。

电子束固化油墨包含以下重量份的组分：环氧丙烯酸酯40-50份、甲基丙烯酸十二烷基酯12-15份、丙烯酸异辛酯10-15份、N-乙烯基吡咯烷酮8-16份、二甲氨基乙醇3-5份、颜料2-10份和分散剂0.1-0.8份；电子束墨水包含以下重量份的组分：聚氨酯丙烯酸酯15-35份、三丙二醇二丙烯酸酯20-35份、颜料2-10份、气相二氧化硅0.5-1份、1,6-乙二醇二丙烯酸酯5-10份、三(2-羟乙基)异氰脲酸三丙烯酸酯5-20份、分散剂0.1-0.8份和硅烷偶联剂2-3份。

电子束交联PVC片材包含以下重量份的组分：PVC100份、对苯二甲酸二辛酯20-40份、三羟基甲基丙烷三甲基丙烯酸酯3-10份、钙锌稳定剂1-3份、透明加工助剂0-2份和1800目钙粉0-2份；其中钙粉优选为碳酸钙粉；电子束固化涂料包含以下重量份的组分：环氧改性丙烯酸树脂25-35份、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯10-15份、2500-5000目金刚石微粉10-15份、三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚甲基丙烯酸酯5-10份、分散剂0.5-1份和三乙氧基硅烷3-5份。

实施例1

选取软质基材和硬质基材，硬质基材在软质基材之下，采用凹版印刷膜作为图案层并将所述图案层设于软质基材之上，作为透明防护层的电子束交联PVC片材在凹版印刷膜之上，硬质基材、软质基材、图案层和透明防护层通过挤出工艺复合成一体化结构的物料，再将此物料送入电子束辐射装置中在氮气氛围和室温条件下进行辐射处理，电子束辐射能量设定为150keV，辐射剂量为35kGy，得到一种抗老化装饰板材。将该抗老化装饰板材样品放入氙灯试验箱内模拟户外应用场景模拟全光谱太阳光进行老化测试，包括照射340nm波长的紫外光，辐照时间300小时，取出该样品，与另一个未经过老化测试的抗老化装饰板材样品采用国标GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》的色差测定方法得到色差值为0.69。

实施例2

选取发泡基材和硬质基材，硬质基材在发泡基材之下，采用凹版印刷膜作为图案层并将所述图案层设于软质基材之上，硬质基材、发泡基材和图案层通过粘接工艺复合成一体化结构的物料，在凹版印刷膜之上涂覆电子束固化涂料，再将此物料送入电子束辐射装置中在氮气氛围和室温条件下进行辐射处理，电子束辐射能量设定为180keV，辐射剂量为40kGy，得到一种抗老化装饰板材。将该抗老化装饰板材样品放入氙灯试验箱内模拟户外应用场景模拟全光谱太阳光进行老化测试，包括照射340nm波长的紫外光，辐照时间300小时，取出该样品，与另一个未经过老化测试的抗老化装饰板材样品采用国标GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》的色差测定方法得到色差值为0.85。

实施例3

选取硬质基材，采用凹版印刷膜作为图案层并将所述图案层设于硬质基材之上，作为透明防护层的电子束交联PVC片材在凹版印刷膜之上，硬质基材、图案层和透明防护层通过热压工艺复合成一体化结构的物料，在电子束交联PVC片材之上涂覆电子束固化涂料，再将此物料送入电子束辐射装置中在氮气氛围和室温条件下进行辐射处理，电子束辐射能量设定为200keV，辐射剂量为45kGy，得到一种抗老化装饰板材。将该抗老化装饰板材样品放入氙灯试验箱内模拟户外应用场景模拟全光谱太阳光进行老化测试，包括照射340nm波长的紫外光，辐照时间300小时，取出该样品，与另一个未经过老化测试的抗老化装饰板材样品采用国标GB/T 17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》的色差测定方法得到色差值为0.79。

实施例4

选取发泡基材和硬质基材，硬质基材在发泡基材之下，硬质基材和发泡基材通过粘接工艺复合成一体化结构的物料，使用电子束墨水在发泡基材上直接打印图案作为图案层，再将此物料送入电子束辐射装置中在室温条件下进行辐射处理，电子束辐射能量设定为220keV，辐射剂量为50kGy，取出物料之后在图案层之上涂覆电子束固化涂料，再将此物料送入电子束辐射装置中在氮气氛围和室温条件下进行辐射处理，电子束辐射能量设定为180keV，辐射剂量为40kGy，得到一种抗老化装饰板材。将该抗老化装饰板材样品放入氙灯试验箱内模拟户外应用场景模拟全光谱太阳光进行老化测试，包括照射340nm波长的紫外光，辐照时间300小时，取出该样品，与另一个未经过老化测试的抗老化装饰板材样品采用国标GB/T17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》的色差测定方法得到色差值为0.95。

实施例5

选取两片硬质基材，将这两片硬质基材通过热压工艺复合成一体化结构的物料，使用电子束墨水在发泡基材上直接打印图案作为图案层，再将此物料送入电子束辐射装置中在室温条件下进行辐射处理，电子束辐射能量设定为220keV，辐射剂量为50kGy，取出物料之后再将此物料与电子束交联PVC片材通过热压工艺复合成一体化结构的物料，再将此物料送入电子束辐射装置中在氮气氛围和室温条件下进行辐射处理，电子束辐射能量设定为230keV，辐射剂量为40kGy，得到一种抗老化装饰板材。将该抗老化装饰板材样品放入氙灯试验箱内模拟户外应用场景模拟全光谱太阳光进行老化测试，包括照射340nm波长的紫外光，辐照时间300小时，取出该样品，与另一个未经过老化测试的抗老化装饰板材样品采用国标GB/T17657-2013《人造板及饰面人造板理化性能试验方法》的色差测定方法得到色差值为0.98。

通过上述板材制造方法可获得一种抗老化装饰板材，包含从下到上依次覆盖的基材、图案层和透明防护层。

利用上述的抗老化装饰板材可制成一种地板，在抗老化装饰板材的基材采用硬质基材时，该地板可以制成锁扣型地板或非扣型地板，当抗老化装饰板材的基材采用软质基材或发泡基材时，该地板可制成卷材地板或片材地板。

以上示意性地对本发明及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本发明创造宗旨的情况下，不经创造性地设计出与该技术方案相似的实施例，均应属于本发明的保护范围。