專利名稱：共擠出的掩模層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在加工、運(yùn)輸?shù)冗^程中，聚合物表面使用保護(hù)性掩模層進(jìn)行保護(hù)，以避免被損壞。
背景技術(shù)：
有時(shí)候，在聚合物板狀表面上施用層壓掩模層，以保護(hù)該聚合物板狀表面。掩模層通常使用粘合劑將其附著到聚合物板狀表面上。層壓工藝會(huì)在聚合物板狀表面和掩模層之間留下形成空隙或氣泡的薄間距。這些缺陷可能會(huì)導(dǎo)致聚合物板狀表面的表面性質(zhì)發(fā)生變化，例如，圖像的光澤或分辨性(distinction)會(huì)發(fā)生變化。另外，聚合物表面和掩模層之間會(huì)形成污染，因而可能會(huì)導(dǎo)致其它表面變化。

發(fā)明內(nèi)容
多層板包括掩模層和聚合物層。掩模層與聚合物層共擠出，并且掩模層與聚合物層之間的粘附程度低。在熱成型和其它二次加工步驟中，掩模層可以被附著在聚合物層上。而且，掩模層不會(huì)使聚合物層的表面退化，并且可以起著潮氣阻擋層的作用。多層板可以包含任意數(shù)量的其它層。


圖1所示為兩層板的橫截面圖。
圖2所示為其中頂層被部分分開的兩層板的橫截面圖。
圖3所示為三層板的橫截面圖。
圖4所示為其中頂層被部分分開的三層板的橫截面圖。
具體實(shí)施例方式
作為本領(lǐng)域普通技術(shù)人員如何制備及使用所要求發(fā)明的實(shí)例，本說明書示出了具有共擠出掩模層的多層板的一些實(shí)例。這些實(shí)例在此處進(jìn)行描述，是為了滿足實(shí)施的需要，并且它們只是最佳的方式，而并不是施加權(quán)利要求中所沒有提及的限制。
多層板中的每一個(gè)掩模層都保護(hù)相鄰底層的表面，但是對(duì)該底層的粘附性沒有達(dá)到粘附程度。具體而言，掩模層可從該底層中剝離。然而，如果需要進(jìn)行熱成型或其它二次加工步驟，則掩模層與底層之間的粘附程度足以使掩模層在進(jìn)行這些加工時(shí)保持位于多層聚合物膜或板上?；谧罱K產(chǎn)物的要求，可以選擇掩模層，以使底層的表面質(zhì)量不會(huì)退化或減小到預(yù)定可接受的程度之外。
如圖1所示，通過共擠出，可以形成包含掩模層12和聚合物層14的兩層板10。共擠出技術(shù)是眾所周知的。一般而言，膜或板的共擠出指的是多層聚合物膜安置在共平面內(nèi)擠出，并使各個(gè)層彼此接觸，同時(shí)聚合物膜仍然為熔融狀態(tài)的工藝。如果各個(gè)聚合物層的分子結(jié)構(gòu)存在相互作用，則聚合物為熔融狀態(tài)時(shí)，這些相互作用通常也會(huì)發(fā)生。聚合物層之間的相互作用可以包括但不限制于物理相互作用，比如聚合物層之間的聚合物鏈的纏結(jié)；共價(jià)結(jié)合，比如聚合物層之間的聚合物鏈的交聯(lián)；以及離子及其它靜電相互作用。這種層之間的相互作用例如可以產(chǎn)生層之間的粘合。此處使用的粘合指的是施加在多層板的兩個(gè)層之間的吸引力。粘合程度可以從層不能分離的高程度，到施加一些力就可以使層分離的較低粘合的程度，到層之間不存在粘合因而層可以彼此自由地相對(duì)移動(dòng)的程度的寬范圍內(nèi)變化。
選擇圖1的掩模層12的材料，使得掩模層12與共擠出的聚合物層14的粘合程度低。換言之，掩模層12與聚合物層14彼此間的相互作用的程度低，因而當(dāng)施加小于掩模層12的抗撕強(qiáng)度的力時(shí)，掩模層12與聚合物層14分離。圖2示出了掩模層12與聚合物層14部分分離的多層膜。例如，將掩模層12從聚合物層14中除去所需的力可以在約0.05磅/英寸～約8磅/英寸之間。備選地，將掩模層12從聚合物層14中除去所需的力可以在約0.05磅/英寸～約6磅/英寸之間、在約0.05磅/英寸～約4磅/英寸之間、在約0.05磅/英寸～約2磅/英寸、或在約0.05磅/英寸～約1磅/英寸之間。粘合程度可以足夠低，因而聚合物層14的表面不會(huì)因粘合自身或?qū)⒀谀?2從聚合物層14中除去的工藝而退化。此處使用的術(shù)語“退化”意指底層表面的損壞或畸變。術(shù)語畸變要表示導(dǎo)致了圖像光澤或分辨性的變化。使聚合物層14的表面退化的準(zhǔn)確的粘合程度取決于用于形成聚合物層14的聚合物的物理性質(zhì)。
掩模層12的厚度和彈性可能影響掩模層12能夠從聚合物層上除去的容易程度。通常地，對(duì)于給定的材料，掩模層12越厚，則其具有的結(jié)構(gòu)完整程度可能對(duì)其從聚合物層14中剝離或除去的能力影響越大。另外地，用于掩模層12的材料的彈性與厚度一起也能夠影響掩模層12從聚合物層14中剝離或除去的能力?？梢杂糜谛纬裳谀?2的材料的實(shí)例包括但不限制于線性低密度聚乙烯、低密度聚乙烯、聚乙烯-辛烯、聚乙烯-己烯、聚乙烯-丁烯、聚丙烯、聚酰胺、聚碳酸酯、ABS，SEBS，TPE、交聯(lián)的熱塑性硫化橡膠、以及這些的共聚物或混合物。這些材料還可以包括用于改善它們性能的各種添加劑。當(dāng)聚酰胺用于掩模層12時(shí)，掩模層12的厚度的實(shí)例在約25～約75微米之間。
用于形成掩模層12的材料的選擇取決于用于聚合物層14的材料。如上所討論的，掩模層12與聚合物層14之間的分子相互作用是決定掩模層12是否對(duì)聚合物層14的粘合程度低的因素。因此，在選擇好用于聚合物層14的聚合物之后，選擇形成掩模層12的聚合物。例如，聚合物層14可以是，但并不限制于，離聚物。有益的離聚物可以為，但不限制于，乙烯與部分被鋅、鈉、鎂或鋰離子中和的α，β-烯鍵式不飽和C3-C8羧酸形成的共聚物。當(dāng)乙烯與α，β-烯鍵式不飽和C3-C8羧酸形成的共聚物用于聚合物層時(shí)，能夠用于掩模層12的聚合物的實(shí)例為聚酰胺。
將掩模層12除去之后的聚合物層14的表面光澤度被認(rèn)為是在確定用于掩模層12及聚合物層14的材料的結(jié)合時(shí)需要考慮的因素。在這種情況下的光澤指的是掩模層12被除去之后的聚合物層14的表面的″光亮″。更具體而言，表面光澤可以被描述為光從表面的反射(與顏色無關(guān))。為了測(cè)量表面的光澤，可以使在特定角度的單束光離開表面偏轉(zhuǎn)到檢測(cè)器上。該檢測(cè)器然后測(cè)量所接收的光強(qiáng)度。然后，與檢測(cè)器連接的控制器及顯示單元可以提供能夠被轉(zhuǎn)變成光澤值的強(qiáng)度值或者該控制器可以直接顯示光澤值。光澤值越高，則表面越光亮。
光澤的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法是ASTM D 523。在ASTM D 523中，單束光的標(biāo)準(zhǔn)角為60°，但是在特殊情況下，也可以使用20°和85°的角。對(duì)于此處描述的多層板，如果聚合物層14在掩模層12被除去時(shí)需要高的光澤，則可規(guī)定，在60°下測(cè)量的光澤度大于約85。備選地，可以規(guī)定，聚合物層14在掩模層12被除去時(shí)在60°下測(cè)量的光澤度大于約90、大于約95或大于約100。
多層板可以具有任意數(shù)量的其它層。其它層能夠表現(xiàn)出各種功能，包括提供色彩或結(jié)構(gòu)剛性。圖3所示為三層板的實(shí)例。在圖3中，三層板20包括掩模層22、清澈的(clear)離聚物層24和聚合物層26。掩模層22和聚合物層26具有與上述掩模層12和聚合物層14相同的性質(zhì)。清澈的離聚物層24只是沒有加入顏料的如上所述的離聚物層。多層板還能夠包括一個(gè)或多個(gè)另外的襯里層。這些襯里層可以是但不限制于聚丙烯、TPO、聚乙烯、聚酰胺、聚酯、丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物以及它們的混合物。
具有掩模層的多層板可以進(jìn)行熱成型，例如形成汽車的緩沖器，或進(jìn)行其它二次加工步驟。如果具有掩模層的多層板進(jìn)行熱成型或進(jìn)行其它二次加工步驟，則可以選擇掩模層，以使其在熱成型或二次加工步驟過程中能夠附著在下面的聚合物層上。在這些步驟中，掩模層的存在將有助于保護(hù)下面聚合物層的表面。將在熱成型過程中附著于下面聚合物層上的掩模層除去所需要的力為約0.05磅/英寸～約8磅/英寸。備選地，將在熱成型過程中附著于下面聚合物層上的掩模層除去所需要的力為約0.05磅/英寸～約6磅/英寸、為約0.05磅/英寸～約4磅/英寸、為約0.05磅/英寸～約2磅/英寸或?yàn)榧s0.05磅/英寸～約1磅/英寸。即使多層板不進(jìn)行熱成型或其它二次加工步驟，掩模層的存在也有助于在運(yùn)輸或處理多層板過程中保護(hù)下面聚合物層的表面。
此處描述的多層板的掩模層可以用作下面聚合物層的潮氣阻擋層。一些聚合物能夠從直接接觸的水或從環(huán)境大氣濕度中吸收潮氣。通常，當(dāng)給定聚合物產(chǎn)物進(jìn)行熱成型或二次加工步驟時(shí)，該聚合物產(chǎn)物必要進(jìn)行干燥。如果聚合物產(chǎn)物在進(jìn)行熱成型或二次處理步驟中沒有進(jìn)行干燥，則被吸入聚合物產(chǎn)物中的任何水份在進(jìn)行熱成型或二次加工步驟中都會(huì)釋放出來，從而導(dǎo)致板外觀的畸變。作為實(shí)施例，離聚物材料根據(jù)用于中和離聚物的離子而具有不同程度的吸濕(不同離子以不同的速率吸濕)。因此，當(dāng)離聚物材料用于多層板的下面聚合物層時(shí)，如果所選擇的材料合適，則掩模層可以起著潮氣阻擋層的作用，因而可以使多層板在沒有先干燥的情況下進(jìn)行加工。
這里寫出的說明書陳述了本發(fā)明的最佳方式，并且描述了本發(fā)明，因而本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠通過在權(quán)利要求中所述特征的實(shí)例，制備及使用本發(fā)明。本發(fā)明的可專利性范圍由權(quán)利要求限定，并且可以包括本領(lǐng)域技術(shù)人員所能想到的其它實(shí)例。這樣的其它實(shí)例可以是在本申請(qǐng)日之前或之后得到的實(shí)例，并且如果它們具有的特征并不是與本權(quán)利要求的文字語言不同，或者如果它們包括與權(quán)利要求的文字語言無實(shí)體上差異的等價(jià)特征，則它們也都在本權(quán)利要求的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種共擠出的多層板，其包括聚合物層；以及掩模層，其與聚合物層共擠出，并且與所述聚合物層的粘合程度低。
2.權(quán)利要求1的多層板，其中所述掩模層不會(huì)使所述聚合物層的表面退化。
3.權(quán)利要求1的多層板，其中當(dāng)所述掩模層被除去時(shí)，所述聚合物層在60°下測(cè)量的光澤度大于約85。
4.權(quán)利要求1的多層板，其中所述掩模層用作濕氣阻擋層。
5.權(quán)利要求1的多層板，其中除去掩模層需要的力為約0.05磅/英寸～約8磅/英寸。
6.權(quán)利要求1的多層板，其中除去掩模層需要的力為約0.05磅/英寸～約4磅/英寸。
7.權(quán)利要求1的多層板，其中除去掩模層需要的力為約0.05磅/英寸～約2磅/英寸。
8.權(quán)利要求1的多層板，其中所述聚合物層包含離聚物。
9.一種共擠出的多層板，其包括聚合物層；清澈的離聚物層；以及掩模層，其與清澈的離聚物層共擠出，并且所述聚合物層與所述清澈的離聚物層的粘合程度低。
10.權(quán)利要求9的多層膜或板，其中所述掩模層不會(huì)使清澈的離聚物層的表面退化。
11.權(quán)利要求9的多層膜或板，其中當(dāng)所述掩模層被除去時(shí)，所述清澈的離聚物層在60°下測(cè)量的光澤度保持大于約85。
12.權(quán)利要求9的多層膜或板，其中所述掩模層用作濕氣阻擋層。
13.權(quán)利要求9的多層膜或板，其中除去所述掩模層需要的力為約0.05磅/英寸～約8磅/英寸。
14.權(quán)利要求9的多層膜或板，其中除去所述掩模層需要的力為約0.05磅/英寸～約4磅/英寸。
15.權(quán)利要求9的多層膜或板，其中除去所述掩模層需要的力為約0.05磅/英寸～約2磅/英寸。
16.權(quán)利要求9的多層膜或板，其中所述聚合物層是有顏色的。
17.權(quán)利要求9的多層膜或板，其中所述聚合物層包含離聚物。
18.一種共擠出的多層板，其包括有顏色的離聚物層；清澈的離聚物層；以及掩模層，其與清澈的離聚物層及聚合物層共擠出，并且與所述清澈的離聚物層的粘合程度使得所述掩模層被除去所需的力為約0.05磅/英寸～約8磅/英寸，并且所述掩模層用作潮氣阻擋層。
19.權(quán)利要求18的多層膜或板，其中所述掩模層不會(huì)使清澈的離聚物層的表面退化。
20.權(quán)利要求18的多層膜或板，其中當(dāng)所述掩模層被除去時(shí)，所述清澈的離聚物層在60°下測(cè)量的光澤度保持大于約85。
全文摘要
描述了含有掩模層和聚合物層的共擠出多層板。掩模層對(duì)聚合物層的粘合程度低，因而它能夠被除去。在熱成型及其它二次加工步驟中，掩模層可以被附著在聚合物層上。該多層板可以包含任意數(shù)量的其它層。
文檔編號(hào)B32B27/30GK1980792SQ200580021931
公開日2007年6月13日 申請(qǐng)日期2005年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2004年7月2日
發(fā)明者D·C·史密斯, M·A·泰勒, H·L·斯卡廖內(nèi) 申請(qǐng)人:A.舒爾曼因維深公司