[發明專利]拉伸聚合物制品時的表面彩色圖案化

無效

• 申請號: 200980131195.0
• 申請日: 2009-06-04
• 公開（公告）號: CN102119076A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 凱文·L·尼古拉斯;詹姆斯·J·奧布賴恩;安德魯·T·格雷厄姆;格雷戈里·T·斯圖爾特;克勞德·小布朗
• 申請（專利權）人: 陶氏環球技術公司
• 主分類號: B29C55/30
• 分類號: B29C55/30;B44F9/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 陳平

交叉參考的申明

該申請要求2008年6月10日遞交的美國臨時申請No.61/060,265的權益。

發明背景

發明領域

本發明涉及一種取向聚合物組合物和一種用于生產取向聚合物組合物的方法。

相關技術描述

希望制成具有彩色圖案的聚合物制品，所述彩色圖案在該聚合物制品中或上產生裝飾外觀如天然木紋。

使用著色劑實現天然木紋圖案的一種方式是將基礎樹脂和顏色母料一起在擠出機中處理并隨后擠出該混合物(參見，例如，美國專利(USP)4048101；4280950；5387381；和PCT出版物WO?97/04019)。這種方法產生在整個所得聚合物組合物中分散有著色劑的擠出制品。將著色劑分散在整個聚合物組合物中是適宜的，以向著色劑圖案提供深度，使得這樣圖案免于聚合物組合物表面的擦傷和磨損(參見，例如，在美國專利4280950第1欄第21-24行中對已有技術缺點的討論)。另一方面，使著色劑分散在整個聚合物組合物中是低效的，因為許多著色劑在組合物的內部且沒有用處。另外，將著色劑與基礎聚合物在擠出機中混合產生較小(如果有的話)限定著色劑布置和圖案的控制(參見，例如，美國專利5387381，第2欄，7-12行)。著色劑圖案的精確布置在這種方法中，如果有可能的話，也是困難的。因此，將著色劑加入聚合物組合物以產生裝飾設計存在著增加效率和控制的時機。

一種受益于優化加入著色劑以產生裝飾外觀，尤其天然木紋圖案的制品，是取向聚合物組合物(OPC)。OPC包含主要在單方向上取向的聚合物。OPC具有高于取向前的相同聚合物組合物的強度和撓曲模量。OPC的較高強度和撓曲模量使得它們對于結構場合如通常利用木材的擋板，鋪面板，籬笆和地板是理想的。

兩件出版物報道了向可取向聚合物組合物的表面施加墨標記，所述墨標記在取向成OPC之后保留。標記用于確定拉伸過程的線性拉伸比(參見，W.R.Newson和F.R.Maine，使用云母制成的取向聚丙烯組合物(ORIENTED?POLYPROPYLENE?COMPOSITIONS?MADE?WITH?MICA)和W.R.Newson和F.R.Maine，使用碳酸鈣制成的取向聚丙烯復合體(ORIENTED?POLYPROPYLENE?COMPOSITES?MADE?WITH?CALCIUM?CARBONATES)，都是第8屆國際木纖維-塑料復合體會議(8^th?International?Conference?on?Woodfiber-Plastic?Composites)的印刷品，Madison，Wisconsin，2005年5月23-25日)。這些參考文件描述了測量聚合物組合物表面上的墨標記的延伸以確定在拉伸聚合物組合物之后的線性拉伸比。線性拉伸比是伸長標記在拉伸之后的長度與在拉伸之前的長度的比率。正如后面由本發明的發現所說明，標記往往是具有可忽略的寬度且在OPC的拉伸方向延伸的直線，或精確線性拉伸比難以確定，如果可能的話。適宜的是產生比OPC上的伸長線更吸引人的和視覺上有意思的著色劑圖案，和產生比OPC表面上的純粹標記更具耐磨性的著色劑圖案。

需要一種用于生產具有裝飾圖案，尤其天然木紋圖案的OPC的方法。進一步需要該方法有效地使用著色劑和能夠精確控制著色劑在聚合物組合物中的布置。再更需要這樣一種方法，該方法提供相比將墨標記至施加到聚合物組合物的表面上所能實現的，具有受益于更大耐磨性的裝飾圖案的OPC。

發明概述

本發明通過提供一種用于制備具有裝飾著色劑圖案的OPC的方法而發展了取向聚合物組合物技術，所述方法允許有效地使用著色劑，控制著色劑的放置，受益于聚合物組合物的不均勻拉伸和/或可以提供具有有相比通過將墨標記施加到聚合物組合物表面上所能實現的耐磨性更大耐磨性的裝飾圖案的OPC。

一方面，本發明通過提供一種制備比已有技術方法對裝飾圖案具有更大控制的取向聚合物組合物(OPC)的方法而發展了取向聚合物組合物技術。不同于在聚合物組合物，尤其OPC上產生裝飾圖案的在先方法，本方法允許能夠直接將著色劑布置在可取向聚合物上或中的特定位置，以在最終OPC中產生特定著色劑圖案。

第二方面，本發明意外地使得技術人員能夠優選地將著色劑定位在OPC的表面上，這樣不必浪費地將著色劑混入基礎樹脂。