用于制造薄膜的組合物及相關(guān)方法
【專利說明】用于制造薄膜的組合物及相關(guān)方法
[000。 本申請(qǐng)是分案申請(qǐng)，原申請(qǐng)的申請(qǐng)日為2008年11月26日、申請(qǐng)?zhí)枮?200880131066.7(PCT/US2008/084812)、發(fā)明名稱為"組合物、薄膜W及相關(guān)方法"。
[0002] 相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0003] 本申請(qǐng)是2008年7月10日提交的國(guó)際專利申請(qǐng)?zhí)朠CT/US2008/069706的部分繼續(xù) 申請(qǐng)，該國(guó)際專利申請(qǐng)W其整體通過引用并入本文。 發(fā)明領(lǐng)域
[0004] 本發(fā)明設(shè)及粘性和非粘性物品及其制造方法。更具體地，在此描述的物品或者薄 膜不包含聚氯乙締（"PVC")。物品能夠用于多種用途，包括例如，標(biāo)識(shí)、圖形、貼墻材料、壓敏 產(chǎn)品、及類似物。
[0005] 發(fā)明背景
[0006] W增塑劑增塑的乙締基薄膜在粘性標(biāo)簽、膠帶和裝飾板中已被使用多年。乙締基 薄膜，尤其是聚氯乙締(PVC)薄膜對(duì)運(yùn)種用途獲得廣泛認(rèn)同，因?yàn)?，除其他原因外，它們廉價(jià) 和耐氣候性并且能夠容易地被顏料和染料染色。另外，增塑的聚氯乙締(PVC)獲得尤其廣泛 的認(rèn)同，因?yàn)橥ㄟ^增塑劑的加入能夠在寬的范圍改進(jìn)其性能。運(yùn)些薄膜已被成功地用于多 種圖形用途。
[0007] 盡管由于其優(yōu)良的柔初性和順應(yīng)性，在圖形和貼墻材料用途中乙締基薄膜是有用 的，有持續(xù)的需求開發(fā)不包含PVC的薄膜。一般地認(rèn)為含面素的材料諸如PVC燃燒時(shí)產(chǎn)生不 期望的副產(chǎn)物。
[000引因此，需要具有與PVC薄膜相當(dāng)?shù)男阅艿沫h(huán)境友好的、非-PVC薄膜。本發(fā)明滿足該 需求。
[0009] 發(fā)明簡(jiǎn)述
[0010] 本發(fā)明包括多種組合物、由組合物制得的薄膜、層合薄膜及相關(guān)方法。示例性實(shí)施 方式是被設(shè)計(jì)用于制造薄膜的組合物。該組合物包括包含醋酸乙締醋的聚合物和至少一種 添加劑，添加劑是顏料、表面活性劑、分散劑、潤(rùn)濕劑、增塑劑、消泡劑、偶聯(lián)劑、溶劑、UV吸收 劑、阻燃劑、或者抗光劑。包含醋酸乙締醋的聚合物指的是醋酸乙締醋共聚物或者均聚物或 者二者的混合物。示例性醋酸乙締醋共聚物是醋酸乙締醋乙締(VAE)共聚物。醋酸乙締醋乙 締(VAE)共聚物是基于醋酸乙締醋和乙締的共聚反應(yīng)的產(chǎn)物，其中醋酸乙締醋含量可在范 圍60-95%之間，和乙締含量范圍在整個(gè)配制物的5-40%之間。該產(chǎn)物不應(yīng)與乙締醋酸乙締 醋化VA)共聚物混淆，在該共聚物中醋酸乙締醋一般地范圍在配制物的10-40%，和乙締可 在配制物的60-90%之間變化。VAE是水基乳液，而EVA是用于熱烙和塑料成型用途的固體材 料。VAE也W粉末形式銷售一一一種歐洲領(lǐng)先的技術(shù)。
[0011] 本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式包括運(yùn)樣的組合物，該組合物包括:丙締酸共聚物、 VAE共聚物、和添加劑例如二氧化鐵、表面活性劑、分散劑、潤(rùn)濕劑、或者消泡劑。本發(fā)明的另 一示例性實(shí)施方式包括運(yùn)樣的組合物，該組合物包括:丙締酸和VAE共聚物的混雜物、和添 加劑例如二氧化鐵、表面活性劑、分散劑、潤(rùn)濕劑、或者消泡劑。丙締酸和VAE共聚物的混雜 物指的是由接種乳液聚合反應(yīng)制得的聚合產(chǎn)物，其中在VAE共聚物乳液作為種子膠乳存在 下聚合丙締酸單體。本發(fā)明的另一示例性實(shí)施方式包括運(yùn)樣的組合物，該組合物包括:丙締 酸共聚物、二氧化鐵、和添加劑例如表面活性劑、分散劑、潤(rùn)濕劑或者消泡劑。另一示例性實(shí) 施方式包括聚氨基甲酸醋、聚氨基甲酸醋和VAE共聚物的混合物、聚氨基甲酸醋丙締酸共聚 物、聚氨基甲酸醋和丙締酸共聚物的混合物。
[0012] 在另一實(shí)施方式中，膠乳或者化C〇3(碳酸巧)可W被用于代替二氧化鐵，從而制造 具有相同或者相似不透明性的薄膜，但是減少了薄膜的成本。在一個(gè)實(shí)施方式中，組合物是 液體配制物。在另一實(shí)施方式中，組合物是乳液。
[0013] 另一示例性實(shí)施方式是運(yùn)樣的薄膜，其包括含醋酸乙締醋的聚合物，和至少一種 添加劑，添加劑是顏料、表面活性劑、分散劑、潤(rùn)濕劑、增塑劑、消泡劑、偶聯(lián)劑、溶劑、UV吸收 劑、阻燃劑、或者抗光劑。該薄膜具有至少大約50%的伸長(zhǎng)率。
[0014] 另一示例性實(shí)施方式是運(yùn)樣的薄膜，其包括丙締酸共聚物、VAE、二氧化鐵、和至少 一種添加劑，添加劑是表面活性劑、分散劑、潤(rùn)濕劑、或者消泡劑。
[0015] 另一示例性實(shí)施方式是運(yùn)樣的薄膜，其包括襯層、壓敏粘合劑、強(qiáng)化層、和印刷接 受層(print receptive layer)。印刷接受層包括運(yùn)樣的材料，該材料是醋酸乙締醋與VAE 的混合物的乳液、VAE/丙締酸混雜物、VAE共聚物、或者丙締酸配制物。在進(jìn)一步實(shí)施方式 中，薄膜是圖形薄膜。
[0016] 另一示例性實(shí)施方式是運(yùn)樣的組件，其包括襯層、壓敏粘合劑、和強(qiáng)化層，強(qiáng)化層 包括運(yùn)樣的材料，該材料是可交聯(lián)的醋酸乙締醋共聚物與VAE乳液的混合物、或者聚氨基甲 酸醋乳液，或者包含聚氨基甲酸醋的乳液的混合物。
[0017] 制造本發(fā)明的薄膜的一個(gè)示例性方法包括步驟:制造包括聚醋酸乙締醋均聚物或 者共聚物、二氧化鐵、和添加劑的組合物;和將組合物作為涂層涂覆在襯層上。然后干燥涂 層的襯層并從襯層剝離薄膜。在另一示例性的制造薄膜的實(shí)施方式中，誘鑄組合物至聚對(duì) 苯二甲酸乙二醋（"陽r)薄膜上。
[0018] 根據(jù)本發(fā)明的另一示例性方法是制造薄膜的方法。該方法包括提供組分和基底， 混合組分W形成組合物，并且用組合物涂布基底。組合物包括包含醋酸乙締醋的聚合物和 至少一種添加劑，添加劑是顏料、表面活性劑、分散劑、潤(rùn)濕劑、增塑劑、消泡劑、偶聯(lián)劑、溶 劑、UV吸收劑、阻燃劑、或者抗光劑。在本發(fā)明的其他更詳細(xì)的特征中，方法進(jìn)一步包括干燥 組合物，和從基底移去干燥的組合物。根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步方面，基底可W是聚對(duì)苯二甲酸 乙二醋薄膜。
[0019] 當(dāng)對(duì)拉伸強(qiáng)度和拉伸伸長(zhǎng)率、使用溶劑基噴墨印刷機(jī)在薄膜樣品上直接印刷(非 擊打式印刷)的印刷適性、和根據(jù)SAE技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)J1960 (2004年10月修訂)方法的耐久性進(jìn)行 測(cè)試時(shí)，本發(fā)明的薄膜表現(xiàn)至少一種下列物理性質(zhì)：至少100%的斷裂拉伸伸長(zhǎng)率、肉眼確 定無油墨污跡和擴(kuò)散的良好印刷、和1個(gè)月至7年的耐久性。
[0020] 本發(fā)明的非-PVC薄膜具有耐氣候性并且能夠容易地被顏料和染料染色。另外，通 過加入適當(dāng)量的顏料可W改進(jìn)不透明性。運(yùn)些顏料可W作為一層或者多層包括在薄膜中。 同樣，白色的或者灰色的油墨清洗劑（ink wash)可W被用于改善薄膜的不透明性。非-PVC 薄膜能夠用于壓敏粘合產(chǎn)品W及非粘性片和薄膜的制造中，包括標(biāo)簽、帶、橫幅、標(biāo)記、交通 工具包裝、廣告牌、和裝飾板、W及多種其他用途，包括但不限于通常使用PVC薄膜的用途。
[0021] 從結(jié)合附圖的優(yōu)選實(shí)施方式的下列描述一一其W舉例的方式闡明本發(fā)明的原理， 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)明白本發(fā)明的其他特征，本發(fā)明不限于公開的任何具體的優(yōu)選的實(shí)施 方式。
[0022] 附圖簡(jiǎn)述
[0023] 通過結(jié)合附圖參考本發(fā)明目前優(yōu)選的示例性實(shí)施方式的下列更詳細(xì)的描述，將更 加完全地理解和認(rèn)識(shí)本發(fā)明的運(yùn)些W及其他特征、方面和優(yōu)勢(shì)，附圖中：
[0024] 圖1是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方式制備的薄膜的剖面圖。
[0025] 圖2是根據(jù)本發(fā)明制造薄膜的方法的流程圖。
[00%]除另有說明，上述圖中的圖解不必按比例繪制。
[0027] 發(fā)明詳述
[0028] 現(xiàn)通過下列詳細(xì)描述更加詳細(xì)地闡明本發(fā)明，下列詳細(xì)描述呈現(xiàn)完成本發(fā)明的最 新的已知方式。但是，應(yīng)當(dāng)理解本描述并非用于限制本發(fā)明，而是，被提供用W闡明發(fā)明的 一般特征。
[0029] 本發(fā)明設(shè)及聚氯乙締（"PVC'）替代薄膜的組合物和制造。本發(fā)明的薄膜不包含PVC 并且因此被稱為非-PVC薄膜。非-PVC薄膜提供環(huán)境友好的并且具有PVC薄膜的順應(yīng)性、耐久 性、或者印刷適性的性能的優(yōu)勢(shì)。本發(fā)明的非-PVC薄膜具有比得上或者超過PVC薄膜的性質(zhì) 和性能，并且適合于PVC薄膜通常被使用的用途，包括例如標(biāo)識(shí)、圖形、貼墻材料、壓敏產(chǎn)品 及類似物。
[0030] 圖1是根據(jù)本發(fā)明制備的示例性薄膜的剖面圖。一般地通過附圖標(biāo)記5表示薄膜， 薄膜包括釋放襯層10諸如娃樹脂涂層的材料、壓敏粘合劑層20、強(qiáng)化層30、和印刷層40。
[0031] -般地可將粘合劑層20分為下列種類:無規(guī)共聚物粘合劑諸如基于丙締酸醋和/ 或甲基丙締酸醋共聚物、α-締控共聚物、有機(jī)娃共聚物、氯下二締/丙締臘共聚物、及類似物 的那些;和嵌段共聚物粘合劑，其包括基于線性嵌段共聚物（即Α-Β和Α-Β-Α類型）、支化嵌段 共聚物、星型嵌段共聚物、接枝或者福向嵌段共聚物(radial block copolymer)、及類似物 的那些，W及天然和合成橡膠粘合劑。
[0032] 可在Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,Vo 1. IS.Wiley- Interscience Publishers(New York, 1988)中找到有用的壓敏粘合劑的描述。可在 Encyclopedia of Polymer Science and Technology，Vol.1，Interscience Publishers (New化rk，1964)中找到有用的壓敏粘合劑的其他描述。
[0033] 優(yōu)選地襯層10是超薄的或者超輕的襯層，其具有小于1.02密耳(0.0255mm)、小于1 密耳（0.0254mm)、小于0.8密耳（0.0203mm)、小于0.6密耳（0.015mm)、小于0.50密耳 (0.013mm)、或者等于或小于0.25密耳(0.00626mm)的厚度?？蒞在商業(yè)上購(gòu)得運(yùn)種薄的襯 層，如來自日本東京Mitsubishi Chemical Company的HOSTAPHAN?聚醋薄膜（例如， 0.5密耳，0.0127mm，商品名2SLK娃樹脂涂層的薄膜)片材。另一襯層材料由加利福尼亞州帕 薩迪納的Avery Dennison Corporation提供，為具有1.25密耳（0.032mm)粘合劑層的1.02 密耳(0.026mm)聚醋背襯片材。
[0034] 強(qiáng)化層30可包括可交聯(lián)的醋酸乙締醋共聚物和VAE乳液的混合物，或者其可W是 包含聚氨基甲酸醋的乳液。在示例性實(shí)施方式中印刷層40可包括包含醋酸乙締醋的聚合 物、醋酸乙締醋與VAE的混合物、VAE/丙締酸混雜物、全部丙締酸配制物、或者VAE乳液。
[0035] 本發(fā)明的組合物和薄膜5的示例性實(shí)施方式包括下列的至少一種：
[0036] (1)醋酸乙締醋乙締（"VAE")，
[0037] (2)VAE-丙締酸混雜物
[0038] (3)醋酸乙締醋均聚物，
[0039] (4)VAE和醋