專利名稱：可壓縮的泡沫材料帶及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種泡沫材料帶及其制造方法。具體而言，本發(fā)明涉及一種在膠板印刷中使用的雙面泡沫材料墊帶。
相關(guān)領(lǐng)域的描述軟泡沫塑料帶一般用于膠版印刷。例如在美國(guó)專利4,574,697；5,325,776和5,476,712中描述了這些帶子，這些帶子一般稱作泡沫材料墊帶或泡沫材料粘性背帶，包括一層可壓縮的軟泡沫塑料層，該層粘合在增強(qiáng)薄膜的一面上，用的是位于該薄膜背面上的粘合劑。在該泡沫材料層的外面還有粘合劑層。這樣的帶子可用于將印刷板固定在印刷機(jī)上。可壓縮的泡沫材料層能提高印刷質(zhì)量，同時(shí)還可以高速印刷。該帶子通常制成12、20、30、40、50和60密耳(0.38、0.51、0.76、1.02、1.27和1.52毫米)的形式，并能對(duì)不同類型的印刷提供不同的壓縮量。
泡沫材料墊帶一般通過(guò)在一隔離片上流延大于目標(biāo)物厚度的泡沫材料層(聚乙烯、乙酸乙烯酯、聚二氯乙烯或聚氨酯)。然后從隔離片上將該泡沫材料層剝離下來(lái)，拋光至要求的厚度。隨后用粘合劑將經(jīng)拋光的泡沫材料層疊壓在1密耳的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜的一個(gè)面上。PET薄膜的另一面包括設(shè)置有在PET薄膜和隔離層之間的第二粘合劑層。采用這種方法對(duì)制造薄的例如15和20密耳厚度的帶子，特別用于聚氨酯泡沫材料時(shí)，成本很高。而且，使用之后，由于PET薄膜表面上的粘結(jié)強(qiáng)度較小，從使用后的帶子上取下印刷板時(shí)PET會(huì)從泡沫材料分層下來(lái)。
因此，本領(lǐng)域仍然需要用高質(zhì)量聚氨酯泡沫材料制造薄的泡沫材料墊帶的經(jīng)濟(jì)方法。
發(fā)明概述一種改進(jìn)的泡沫材料墊帶解決了現(xiàn)有技術(shù)中上述缺陷和其它缺陷，這種泡沫材料墊帶包括具有第一面和背面第二面的可壓縮聚氨酯泡沫材料層；由固定層組成和增強(qiáng)層的復(fù)合增強(qiáng)薄膜，其中聚氨酯泡沫材料的第二面設(shè)置在增強(qiáng)薄膜的固定層上；設(shè)置在可壓縮聚氨酯泡沫材料第一面的第一粘合劑層；和設(shè)置在復(fù)合增強(qiáng)薄膜的增強(qiáng)層上的第二粘合劑層。固定層包含至少一種非烯烴聚合物，如聚偏氯乙烯(PVDC)、聚氨酯、尼龍等。
還提供了一種制造膠版印刷用的薄的泡沫材料墊帶的經(jīng)濟(jì)方法，該方法包括直接在有第一固定層和第二增強(qiáng)層的復(fù)合增強(qiáng)薄膜的固定層上流延(cast)可固化的聚氨酯泡沫組合物，隨后固化該泡沫組合物，形成可壓縮的聚氨酯泡沫材料。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需進(jìn)行流延后的拋光或砂磨步驟，還不需要在增強(qiáng)薄膜和該墊帶泡沫材料層之間有粘合劑。這種方法制造的帶子能減少或消除使用后從印刷滾筒上取下印刷板時(shí)泡沫材料層與增強(qiáng)薄膜之間的分層現(xiàn)象。其結(jié)果是更為經(jīng)濟(jì)而流暢制造方法。與已知的制造方法相比，該產(chǎn)品帶子改進(jìn)了使用后除去時(shí)的性能。還能制造更薄的帶子，例如15密耳(0.38毫米)帶子，目前的制造方法還不能制造這樣的帶子。
由下面的詳細(xì)描述和附圖，本領(lǐng)域技術(shù)人員能很好理解本發(fā)明的上述內(nèi)容和其它的特征和優(yōu)點(diǎn)。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是改進(jìn)的泡沫材料墊帶的剖面圖。
圖2是改進(jìn)的泡沫材料墊帶另一個(gè)實(shí)施方案的剖面圖，該帶子包括在襯里28兩面上的中間層30和隔離涂層32。
較好實(shí)施方案的詳細(xì)描述一種改進(jìn)的泡沫材料墊帶及其制造方法是使用一種有固定層和增強(qiáng)層的復(fù)合增強(qiáng)薄膜。固定層包含至少一種能和固化后的聚氨酯形成鍵的非烯烴聚合物，如聚偏氯乙烯(PVDC)、聚氨酯、尼龍、共聚酯等，制成的帶子在印刷后從印刷滾筒上取下印刷板時(shí)不易分層。使用這種復(fù)合增強(qiáng)薄膜還能經(jīng)濟(jì)地制造膠版印刷帶用的薄的泡沫材料墊帶，其中，泡沫材料直接流延在復(fù)合增強(qiáng)薄膜上然后固化。這種方法的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)需進(jìn)行流延后的拋光或砂磨步驟，還提高了泡沫材料與薄膜的粘合力。
如圖1所示，一個(gè)實(shí)施方案中，改進(jìn)的泡沫材料墊帶10包括設(shè)置在復(fù)合增強(qiáng)薄膜14上的可壓縮開孔聚氨酯泡沫材料層12。聚氨酯泡沫材料層12的厚度通常約為5-60密耳(約125-1500微米)，較好約為12-17密耳(約300-425微米)。如本領(lǐng)域所知，泡沫材料可以有種種不同的壓縮性。
增強(qiáng)薄膜14包括固定層16和增強(qiáng)層18。固定層16包含至少一種非烯烴聚合物如聚偏氯乙烯(PVDC)、聚氨酯、尼龍(也稱作聚酰胺)、共聚酯等。例如在“Encyclopedia of Polymer Science & Engineering”，Volume 13，page 243-303中描述了聚氨酯薄膜，這種薄膜可從例如JPS Elastomerics獲得。例如在“Encyclopedia of Polymer Science & Engineering”，Volume 11，page 315-381中描述了尼龍薄膜，可從Poly Ply Group Corp.，Miami，F(xiàn)L.獲得。較好的是使用包含共聚酯或PVDC的固定層。有共聚酯固定層的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜可以購(gòu)得，在表1列出各種例子。PVDC也為本領(lǐng)域已知，例如在“Encyclopedia ofPolymer Science & Engineering”，Volume 17，page 492-531中描述，能由DowChemical Co.，Midland，MI提供。固定層厚度一般約為1-12微米。
增強(qiáng)層較好的是在制造和使用條件下不會(huì)變形的強(qiáng)度大的塑料，例如PET、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、乙烯基樹脂(vinyl)、聚碳酸酯或聚醚酰亞胺。較好的是用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。已知可用于薄膜成形的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，在“Encyclopedia of Polymer Science & Engineering”，Volume 12，page 193-215中有描述，例如由E.I.DuPont de Nemours Co.，Wilmington，Delaware提供。增強(qiáng)層厚度通常約為0.5-2密耳(約12.5-50微米)。
采用已知方法容易獲得復(fù)合薄膜，例如通過(guò)在一層上涂布另一層的辦法。較好的方法是增強(qiáng)層18與固定層16共擠出，例如共擠出PET薄膜和PVDC層。包括PET和共聚酯的合適共擠出增強(qiáng)薄膜14可從E.I.DuPont de Memours Co.，Wilmington，Delaware，以Melinex 301H獲得，還可從Rockwell Solutins Ltd.，Dundee Scotland，U.K.以WS-30商品名獲得。這樣的共擠出薄膜常稱作“熱封”薄膜，可以通過(guò)施加熱量如約220°F來(lái)封接之。
在泡沫材料層12的外表面上還設(shè)置第一粘合劑24，較好的與一底涂層22結(jié)合使用。第一粘合劑24較好的是壓敏粘合劑(PSA)。合適的壓敏粘合劑包括能從鋼質(zhì)、鋁質(zhì)和復(fù)合材料滾筒上取下的丙烯酸類粘合劑。
底涂層22提高了第一粘合劑層24在泡沫材料層12上的粘合，該層是與第一粘合劑層24和泡沫材料層12都具有高粘著強(qiáng)度和剝離強(qiáng)度的PSA。用于底涂層22的合適壓敏粘合劑包括例如丙烯酸類壓敏粘合劑，如Solutia，Inc.，St.Louis，MO銷售的商品名為Gelva 1159的丙烯酸類PSA。底涂層2的厚度較好約為0.5密耳(12.5微米)。
帶子10還包括粘合在增強(qiáng)層18上的第二粘合劑層20。第二粘合劑層20較好包含具有與印刷板可除去性能的壓敏粘合劑。合適的壓敏粘合劑是已知的，包括例如可從Ashland以Atoset 1450商品名獲得的丙烯酸類粘合劑。對(duì)增強(qiáng)層18進(jìn)行酸蝕可進(jìn)一步提高第二粘合劑層20在固定層18上的固定。
為易于制造和使用，第二粘合劑層20一般還和一層隔離層26接觸。本領(lǐng)域已知合適的隔離層，它一般包括襯里28、中間涂層30和剝離涂層32。合適的襯里包括但不限于牛皮紙。合適的中間涂層包括但不限于高密度聚乙烯(HDPE)層。合適的剝離涂層包括但不限于有機(jī)硅剝離涂層。一種剝離層例如可從RexamRelease，Bedford Park，IL以Rexam Grade 16043商品名購(gòu)得。
另一個(gè)實(shí)施方案中，如圖2所示，剝離層26包括在襯里28兩面上的中間涂層和剝離涂層，即在襯里28一面的第一中間涂層30a和第一剝離涂層32a，以及在襯里28另一面的中間涂層30b和剝離涂層32b。這樣使得能夠差別性剝離，此時(shí)，從輥?zhàn)由吓伤统鋈サ呐菽牧蠅|帶10優(yōu)選在與帶的一層接觸的剝離涂層32b和帶的下層的第一粘合劑層24之間進(jìn)行分離。
適用于制造這種泡沫材料墊帶的聚氨酯泡沫組合物為本領(lǐng)域已知，例如在美國(guó)專利5,973,016和5,922,781(St.Clair等)和5,733,945(Simpson)中有述。聚氨酯泡沫材料一般是由包括能與含活性氫組分反應(yīng)的有機(jī)異氰酸酯組分、表面活性劑和催化劑的組合物形成。形成泡沫材料的一種方法包括形成上述組合物；對(duì)該混合物進(jìn)行機(jī)械攪打使惰性氣體均勻分布在混合物中，形成結(jié)構(gòu)和化學(xué)性能基本穩(wěn)定但在室溫下可以加工的可熱固化的泡沫物；將泡沫物固化形成固化的泡沫材料。或者，可加入本領(lǐng)域已知的化學(xué)或物理發(fā)泡劑，例如分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生氣體的水、有機(jī)化合物、或揮發(fā)性有機(jī)材料如氯氟烴。
有機(jī)聚異氰酸酯組分較好的是具有下面通式的那些Q(NCO)i其中，i是2或更大的整數(shù)，Q是有i價(jià)的有機(jī)自由基。Q可以是取代或未取代的烴基(即亞烷基或亞芳基)。Q可以是具有通式Q1-Z-Q1的基團(tuán)，其中Q1是亞烷基或亞芳基，Z是-O-、-O-Q1-、-C(O)-、-S-、-S-Q1-S-或-SO2-。這些化合物的例子包括二異氰酸己二酯、1，8-二異氰酸基-p-甲烷、甲芐基二異氰酸酯、二異氰酸基環(huán)己烷、苯二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯(包括2，4-甲苯二異氰酸酯、2，6-甲苯二異氰酸酯和粗甲苯二異氰酸酯)、二(4-異氰酸苯基)甲烷、氯苯基二異氰酸酯、二苯甲烷-4，4’-二異氰酸酯(也稱作4，4’-二苯甲烷二異氰酸酯或MDI)以及它們的加成物、萘基-1，5-二異氰酸酯、三苯甲烷-4，4’，4”-三異氰酸酯、異丙基苯-α-4-二異氰酸酯、聚合的異氰酸酯如聚亞甲基聚苯基異氰酸酯。
Q還可以由具有i價(jià)的聚氨酯自由基代表，此時(shí)，Q(NCO)i是通常稱作預(yù)聚物的組合物。由超過(guò)化學(xué)計(jì)量的前述多異氰酸酯和前述含活性氫組分反應(yīng)形成這樣的預(yù)聚物，尤其是含多羥基物質(zhì)或下面所述的多元醇。例如，通常使用超過(guò)化學(xué)計(jì)量約30-200％比例的多異氰酸酯，化學(xué)計(jì)量是基于多元醇中一當(dāng)量羥基的等量異氰酸基。
根據(jù)需制備的聚氨酯種類，使用的多異氰酸酯量略有不同。相對(duì)于活性氫總當(dāng)量的-NCO總當(dāng)量應(yīng)能對(duì)每活性氫反應(yīng)物的每一當(dāng)量活性氫如羥基氫提供0.8-1.2當(dāng)量的-NCO，較好約0.9-1.1當(dāng)量-NCO。
含活性氫的組分包括含多元羥基的化合物，如羥基終端的聚烴(美國(guó)專利2,877,211)；羥基終端的聚縮甲醛(polyformal)(美國(guó)專利2,870,097)；脂肪酸甘油三酯(美國(guó)專利2,833,730和2,878,601)；羥基終端的聚酯(美國(guó)專利2,911,390和2,902,473)；聚亞烷基醚二醇(polyalkylene ether glycols)(美國(guó)專利2,808,391；英國(guó)專利733,624)；聚亞烷基亞芳基醚二醇(polyalklenearyleneether glycols)(美國(guó)專利2,808,391)；和聚亞烷基醚三醇(polyalkylene ethertriols)(美國(guó)專利2,866,774)。
特別好的含多元羥基的物質(zhì)是聚醚型多元醇，其制備可通過(guò)將烯化氧如氧化乙烯、氧化丙烯以及它們的混合物化學(xué)加成到水或多羥基的有機(jī)化合物，如乙二醇、丙二醇、亞丙基二醇、1，2-丁二醇、1，3-丁醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，2-己二醇、1，10-癸二醇、1，2-環(huán)己二醇、2-丁烯-1，4-二醇、3-環(huán)己烯-1，1-二甲醇、4-甲基-3-環(huán)己基-1，1-二甲醇、3-亞甲基-1，5-戊二醇、二乙二醇、(2-羥基乙氧基)-1-丙醇、4-(2-羥基乙氧基)-1-丁醇、5-(2-羥基乙氧基)-1-戊醇、1-(2-羥基甲氧基)-2-己醇、1-(2-羥基丙氧基)-2-辛醇、3-烯丙氧基-1，5-戊二醇、2-烯丙氧基甲基-2-甲基-1，3-丙二醇、[4，4-戊氧基-甲基]-1，3-丙二醇、3-(o-丙基苯氧基)-1，2-丙二醇、2，2’-二異亞丙基二(p-苯氧基)二乙醇、甘油、1，2，6-己三醇、1，1，1-三羥甲基乙烷、1，1，1-三羥甲基丙烷、3-(2-羥基乙氧基)-1，2-丙二醇、3-(2-羥基丙氧基)-1，2-丙二醇、2，4-二甲基-2-(2-羥基乙氧基)-甲基戊二醇-1，5；1，1，1-三[2-羥基乙氧基-甲基]乙烷、1，1，1-三[2-羥基丙氧基-甲基]丙烷、二乙二醇、二丙二醇、季戊四醇、山梨(糖)醇、蔗糖、乳糖、α-甲基葡糖苷、α-羥烷基葡糖苷、酚醛清漆樹脂、磷酸、苯磷酸、多磷酸如三聚磷酸和四聚磷酸、三元縮聚產(chǎn)物等。制備聚氧烯多元醇中使用的烯化氧一般有2-4個(gè)碳原子。較好的是氧化丙烯或氧化丙烯與氧化乙烯混合物。上面列出的多元醇本身可用作活性氫化合物。
其它的含活性氫化合物是環(huán)酯聚合物。在專利文獻(xiàn)中充分報(bào)道了由至少一種環(huán)酯單體制備環(huán)酯聚合物，如美國(guó)專利3.021,309至3,021,317、3,169,954和2,962,524。合適的環(huán)酯單體包括但不限于δ-戊內(nèi)酯；ε-己內(nèi)酯；σ-庚內(nèi)酯和單烷基-戊內(nèi)酯，如單甲基、單乙基和單己基戊內(nèi)酯。
還可以使包含環(huán)酯和烯化氧單體的混合物、界面活性劑如固體的較高分子量聚(硬脂酸乙烯酯)或甲基丙烯酸月桂酯/氯乙烯共聚物(在30℃環(huán)己酮中粘度從約0.3降低至約1.0)在惰性液體飽和脂族烴賦形劑如庚烷和五氟化磷作為催化劑存在條件下，在升高溫度如約80℃下反應(yīng)，制備環(huán)酯/烯化氧共聚物。
其它含活性氫材料是通過(guò)在多元醇中聚合烯鍵不飽和單體獲得的聚多元醇組合物，如美國(guó)專利3,383,351中所述，此專利揭示的內(nèi)容參考結(jié)合于此。用于制備這種組合物的單體包括丙烯腈、氯乙烯、苯乙烯、丁二烯、偏二氯乙烯和其它烯鍵不飽和單體(如上述美國(guó)專利中描述列舉的)。合適的多元醇包括在上述美國(guó)專利中描述列舉的那些。聚合物多元醇組合物可含有約1-70％(重量)，較好約為5-50％(重量)，最好約為10-40％(重量)在多元醇中聚合的單體。這樣的組合物一般可通過(guò)在選用的多元醇中，于40-150℃，在自由基聚合催化劑如過(guò)氧化物、過(guò)硫酸酯、過(guò)碳酸酯、過(guò)硼酸酯和偶氮化合物的存在條件下聚合單體來(lái)制備。
較好的，多元醇組分還包括分子量約低于200的低分子量二醇的混合物(作為鏈增長(zhǎng)劑和/或交聯(lián)劑)。各多元醇組分的相對(duì)量影響最終發(fā)泡材料的模量。分子量很低組分(硬鏈段)如二丙二醇(DPG)、1，4-丁二醇、2-甲基-1，3-丙二醇(MPDiol)的量增加，可產(chǎn)生高模量的泡沫材料。增加分子量為250-750的組分的相對(duì)量也會(huì)增加模量，盡管程度不大。
多元醇或多元醇混合物的羥基數(shù)可以在很大范圍內(nèi)變化。一般，多元醇或其混合物的羥基數(shù)，包括如果使用的交聯(lián)添加劑，在約28-1000范圍，更高約為100-800。羥基數(shù)定義為對(duì)使用或沒(méi)有使用本發(fā)明中使用的其它交聯(lián)添加劑，由1克多元醇或多元醇混合物制備的完全乙?；苌锏乃猱a(chǎn)物進(jìn)行完全中和所需的氫氧化鉀毫克數(shù)。使用的確切多元醇(一種或多種)取決于要求的泡沫材料特性。特別是，多元醇組分變化會(huì)導(dǎo)致寬范圍的模量和韌性。各組分以及總配方的分子量和羥基數(shù)可以分別適當(dāng)選擇，以達(dá)到慢恢復(fù)或回彈性的撓性泡沫材料。
可以使用各種表面活性劑，達(dá)到穩(wěn)定泡沫物的目的，較好的是有機(jī)硅表面活性劑。較好的有機(jī)硅表面活性劑是主要由SiO2(硅酸鹽)單元和(CH3)3SiO0.5(三甲基甲硅烷氧基)單元組成的共聚物，其中硅酸鹽與三甲基甲硅烷氧基單元的摩爾比約為0.8∶1至2.2∶1，較好約為1∶1至2.0∶1。另一種較好的有機(jī)硅表面活性穩(wěn)定劑是部分交聯(lián)的硅氧烷-聚氧化烯嵌段共聚物以及它們的混合物，其中硅氧烷嵌段和聚氧化烯嵌段通過(guò)硅-碳，或通過(guò)硅-氧-碳連接。另外，可以使用常規(guī)的有機(jī)聚硅氧烷-聚氧化烯嵌段共聚物，如在美國(guó)專利2,834,748、2,846,458、2,868,824和3,057,901中描述的那些共聚物。本發(fā)明中用作泡沫穩(wěn)定劑的有機(jī)硅聚合物量可以在寬范圍內(nèi)變化，如每100重量份活性氫組分約為0.5-10重量份或更多。較好的，泡沫配方中有機(jī)硅共聚物存在量，在上述同樣基準(zhǔn)下約為1.0-6.0重量份。
催化劑包括各種無(wú)機(jī)金屬化合物和包含一些有機(jī)基團(tuán)的金屬化合物。較好的是基于如下金屬的乙酰丙酮金屬如鋁、鋇、鈣、鈰(III)、鉻(III)、鈷(II)、鈷(III)、銅(II)、銦、鐵(II)、鑭、鉛(II)、錳(II)、錳(III)、釹、鎳(II)、鈀(II)、鉀、釤、鈉、鋱、鈦、礬、釔、鋅和鋯。常用催化劑是二(2，4-戊二酸)鎳(II)(也稱作乙酰丙酮鎳或二乙酰丙酮鎳)及其衍生物，如雙乙腈二乙酰丙酮鎳(diacetonitrilediacetylacetonato nickel)、二苯基腈二乙酰丙酮鎳、二(三苯基磷)二乙?；阴１嚨?。最好是乙酰丙酮鐵，原因是乙酰丙酮鐵的相對(duì)穩(wěn)定性、優(yōu)良的催化活性以及沒(méi)有毒性。通過(guò)將乙酰丙酮金屬預(yù)溶解在合適溶劑如二丙二醇或其它含羥基的化合物，能非常方便地加入乙酰丙酮金屬，所述含羥基化合物會(huì)參與反應(yīng)并成為最終產(chǎn)物的一部分。
如美國(guó)專利5,733,945(共同轉(zhuǎn)讓給Simpson的)揭示，加入到乙酰丙酮金屬的是乙酰丙酮(2，4-戊二酮)(此專利全文參考結(jié)合于此)。乙酰丙酮能提供熱量的潛在性，可以有時(shí)間進(jìn)行要求的混合、流延和其它加工，并避免在低溫加工期間有害早期固化。乙酰丙酮金屬和乙酰丙酮的重量比一般約為2∶1。以液相存在的催化劑量較好在每100重量份活性氫化合物為0.03-3.0重量份范圍。
制備過(guò)程中，聚氨酯泡沫混合物中可加入其它添加劑。例如，可使用常規(guī)添加劑如填料(氧化鋁三水合物、二氧化硅、滑石、分子篩如4A分子篩、碳酸鈣、粘土等)、染料、顏料(例如二氧化鈦和氧化鐵)等。使用位阻胺光穩(wěn)定劑可進(jìn)一步提供耐UV性?？梢允褂蒙倭枯o助發(fā)泡劑。例如，可以使用高沸點(diǎn)如高于40℃的氟烴。具體氟烴包括例如1，1，2-三氯-1，2，2-三氟乙烷和四氯二氟乙烷的異構(gòu)體、四氯一氟乙烷等。盡管不是必需，但可使用其它輔助發(fā)泡劑如少量水，達(dá)到在要求這樣增加的膨脹情況下熱固化期間增加膨脹作用的目的。
例如在美國(guó)專利5,973,016和5,922,781中揭示了形成聚氨酯泡沫材料的方法和配方。這些泡沫材料可使用化學(xué)發(fā)泡劑進(jìn)行發(fā)泡，但較好是通過(guò)用惰性氣體的機(jī)械發(fā)泡來(lái)制造。泡沫的氣相最好是空氣，因?yàn)榭諝鈨r(jià)廉宜得。然而，如果需要可以使用其它氣體，例如氮?dú)?、二氧化碳、室溫下通常為氣態(tài)的氟烴，它們對(duì)液相的任一組分基本為惰性。在高剪切裝置如Hobart混合器或Oakes混合器中機(jī)械攪打液相，可將惰性氣體加到液相中。機(jī)械攪打操作宜在不大于100-200psig壓力下進(jìn)行。通常，使用方便易得的設(shè)備，而不使用專門設(shè)備。攪打進(jìn)入液相的惰性氣體量應(yīng)足以提供環(huán)境壓力下密度小于發(fā)泡前液相密度的約45％，較好約小于35％。在Oakes混合器中的攪打進(jìn)行幾秒，或在Jobart混合器進(jìn)行3-30分鐘，或只要在使用的混合設(shè)備中達(dá)到要求的泡沫密度。在進(jìn)行攪打操作中形成的泡沫是化學(xué)穩(wěn)定和結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的，但在室溫如約10-40℃容易加工。
發(fā)泡之后，在受控速度下將泡沫混合物通過(guò)軟管或其它管道移出，沉積在復(fù)合增強(qiáng)薄膜14的固定層16上。從供料輥放出該薄膜并由輥牽拉通過(guò)該系統(tǒng)中各個(gè)部位，最后重新繞在收集輥上。當(dāng)薄膜和其上沉積的泡沫材料移動(dòng)時(shí)，通過(guò)刮刀或其它合適的鋪展裝置，將泡沫材料以要求厚度鋪展成層?？梢允褂煤?jiǎn)單的臺(tái)式墊襯刮刀或其它更復(fù)雜的鋪展裝置如輥襯刮刀涂裝機(jī)或三輥或四輥可逆涂裝機(jī)。刮刀將泡沫材料鋪展成要求的厚度。
然后，將控制了厚度的泡沫材料層送入熱區(qū)，對(duì)聚氨酯泡沫材料進(jìn)行固化，根據(jù)泡沫材料的組成，熱區(qū)溫度保持在約200-450°F?？梢孕纬蓽夭?，達(dá)到在一層泡沫材料上形成整體表層，或在泡沫材料上層壓一相對(duì)較重的層的目的。
該材料加熱和固化之后，然后通過(guò)冷區(qū)，在該區(qū)域通過(guò)合適的冷卻裝置如風(fēng)扇進(jìn)行冷卻。最終產(chǎn)品卷繞在一輥上儲(chǔ)存，并根據(jù)需要使用。通過(guò)所述方法制造的聚氨酯泡沫材料產(chǎn)品是厚度均勻的復(fù)合泡沫材料片。其厚度通過(guò)刮刀容易進(jìn)行控制，因?yàn)榕菽牧显诠袒^(guò)程中沒(méi)有反應(yīng)性膨脹。在固化過(guò)程中僅有的膨脹是泡沫混合物中空氣泡的熱膨脹，能預(yù)先計(jì)算其總量，提供對(duì)最終產(chǎn)品厚度的嚴(yán)格控制。最終產(chǎn)品的密度也較為均勻，因?yàn)楣袒^(guò)程中傳導(dǎo)加熱和輻射加熱能對(duì)泡沫材料片提供相當(dāng)均勻的熱分布。
使用中，此薄的軟泡沫材料墊帶通過(guò)第一粘合劑層24粘合在印刷滾筒上，而通過(guò)第二粘合劑層20粘合在印刷板如光聚合物印刷板上。
下面，用一些非限制性實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例實(shí)施例1為試驗(yàn)泡沫材料與增強(qiáng)薄膜之間的粘合，將聚氨酯泡沫材料流延在各種增強(qiáng)薄膜上(表1)?；旌纤械呐菽锝M分(多元醇、催化劑和除表面活性劑、顏料和異氰酸酯之外的添加劑)，置于一個(gè)有攪拌器并處于干氮?dú)夥諆?nèi)的收集罐中。然后，將該混合物以受控流量泵壓至Oakes型高剪切混合頭。還將異氰酸酯、表面活性劑和顏料的混合物以受控流量和相對(duì)于多元醇混合物流量的適當(dāng)流量比例，分開泵壓至該混合頭。使用流量計(jì)測(cè)定和調(diào)節(jié)各原料流體的流量。在該混合頭中通入干燥空氣，使用氣體流量控制器調(diào)節(jié)空氣流量，使固化后的材料密度約為30磅/英尺3(千克/米3)。在該高剪切混合頭中進(jìn)行混合和發(fā)泡之后，材料通過(guò)柔性軟管和剛性噴嘴泵出。
聚氨酯泡沫材料組合物流延在表1所示的薄膜上。以約30英尺/分鐘速度通過(guò)裝置牽拉薄膜。板式墊襯刮刀涂裝機(jī)(KOP)鋪展該泡沫材料，并用于控制最終產(chǎn)品厚度約為0.016英寸(400微米)。泡沫材料層的流延寬度約為56英寸(142.2厘米)。
涂布后的薄膜然后通過(guò)多個(gè)由一組熱電偶、控制器和加熱元件將溫度保持在120-320°F(49-160℃)的多個(gè)加熱板組成的固化裝置。一組上層加熱板保持在450°F(232℃)。然后，固化產(chǎn)品通過(guò)空氣冷卻裝置、一組驅(qū)動(dòng)輥，卷繞在收集輥上。
彈性泡沫材料損耗因子在室溫或接近室溫下約小于0.5。使用流變RDAII動(dòng)態(tài)分析儀(型號(hào)RW 35076)，使用動(dòng)態(tài)升溫規(guī)程，以100弧度/秒的頻率，在0.3％應(yīng)變測(cè)定損耗因子。試驗(yàn)樣品是一個(gè)從該材料片沖出的1英寸圓片。樣品置于25毫米鋸齒形平行板之間并經(jīng)輕壓。該儀器顯示常規(guī)力20％情況下的間距尺寸并記錄之，并使用該裝置的自動(dòng)張力特征保持該間距。試驗(yàn)溫度范圍為-40℃至210℃，使用5℃/分鐘的升溫速度。
采用刻劃剝離試驗(yàn)，測(cè)定泡沫材料與PET的粘合力。該試驗(yàn)是先用剃刀在泡沫材料上劃出“X”形字樣，要小心切割，不要切透PET薄膜。然后，用拇指，利用滾動(dòng)作用從X的交點(diǎn)進(jìn)行剝離。泡沫材料能剝離的表示失敗，而泡沫材料撕破的表示通過(guò)。
表1
1雙軸取向的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯薄膜2Precision Coatings Inc.(Walled Lake，MI)預(yù)處理03酸蝕薄膜表2
*比較例實(shí)施例3制備可壓縮膠版安裝帶，方法為在共擠出的PET/共-聚酯薄膜(Weld Seal 30，Rockwell)的共聚酯面上流延按實(shí)施例1所述制備的機(jī)械發(fā)泡的可固化聚氨酯泡沫組合物，該薄膜的PET面用三氯乙酸進(jìn)行了酸侵蝕。制備三種聚氨酯泡沫材料，各具有密度為30磅/英尺3(千克/米3)，15％壓縮應(yīng)變下CFD(壓縮力偏差)為1、18或30磅/英寸2(+/2psi)，損耗因子為0.15。
將經(jīng)蝕刻的PET面層壓在可除去的丙烯酸壓敏粘合劑上，該壓敏粘合劑涂布在兩面涂布有一種差別性硅隔離劑的牛皮紙的涂布有高密度聚乙烯的較緊隔離劑面上。24小時(shí)后，當(dāng)以90°剝離角和12英寸/分鐘(30.5厘米/分鐘)剝離速度進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，厚度為1.5-2.0密耳(37.5-50微米)的丙烯酸類粘合劑，測(cè)出是以粘合劑力為1.5-2.5磅/直線英寸粘合在光聚合物印刷板的背面上。
然后，在該結(jié)構(gòu)的泡沫材料面上用另一種可除去的壓敏粘合劑涂布，24小時(shí)后，當(dāng)以90°剝離角和12英寸/分鐘(30.5厘米/分鐘)剝離速度進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，厚度為1.5-2.0密耳(37.5-50微米)的丙烯酸類粘合劑，測(cè)出是以1-2磅/直線英寸的力粘合在不銹鋼上。復(fù)合增強(qiáng)薄膜、泡沫材料和粘合劑的總厚度為0.022英寸(微米)。
用雙面膠版泡沫材料帶泡沫材料面上的粘合劑，將該帶安裝在膠版印刷壓機(jī)的不銹鋼滾筒上。除去隔離襯里后，將“指紋”膠版光聚合物板(0.067英寸(微米)厚，肖氏A硬度為50)固定在PET面的粘合劑上。板上圖象為120線條/英寸，并包括各種尺寸字型和反型的色澤等級(jí)，以及污點(diǎn)目標(biāo)。用一個(gè)600lpi anilox輥在該板施涂1單元體積(2.3×10億微米3)的水基品紅油墨。電暈處理的白色聚乙烯用于印刷試驗(yàn)，線速為200英尺/分鐘。使用污點(diǎn)目標(biāo)調(diào)節(jié)壓機(jī)至得出最佳壓痕，檢查是否發(fā)生過(guò)量壓痕。
采用固體油墨密度(SID)和點(diǎn)增加(dot gain)評(píng)價(jià)印刷性能。SID由印刷出的油墨固體的光密度儀讀數(shù)測(cè)定。點(diǎn)增加由色澤等級(jí)的光密度儀讀數(shù)使用Marry-Davis公式獲得。由下面表3可知，該帶提供了固體油墨密度高和點(diǎn)增加低的綜合性能。該帶能清潔地從滾筒上取下，不發(fā)生撕裂。
表3
已描述了較好實(shí)施方案，在不偏離本發(fā)明精神和范圍下可以進(jìn)行各種修改和代替。因此，本發(fā)明只是以說(shuō)明性而非限制性的形式作了描述。
權(quán)利要求
1.一種泡沫材料墊帶，包括可壓縮的聚氨酯泡沫材料層，該層有第一面和相背的第二面；復(fù)合增強(qiáng)薄膜，包括固定層和增強(qiáng)層，其中聚氨酯泡沫材料的第二面置于復(fù)合增強(qiáng)薄膜的固定層上；置于可壓縮聚氨酯泡沫材料第一面上的第一粘合劑層；置于復(fù)合增強(qiáng)薄膜增強(qiáng)層上的第二粘合劑層。
2.如權(quán)利要求1所述的帶，其特征在于所述可壓縮的聚氨酯泡沫材料厚度約為5-60密耳(約125-1500微米)。
3.如權(quán)利要求1所述的帶，其特征在于所述可壓縮的聚氨酯泡沫材料厚度約為12-17密耳(約300-425微米)。
4.如權(quán)利要求1所述的帶，其特征在于所述泡沫材料是開孔的。
5.如權(quán)利要求1所述的帶，其特征在于所述固定層選自聚偏二氯乙烯、聚氨酯、共聚酯和尼龍，所述增強(qiáng)層選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯(polyvinyl)、聚碳酸酯和聚醚酰亞胺。
6.如權(quán)利要求1所述的帶，其特征在于所述固定層是聚偏二氯乙烯，所述增強(qiáng)層是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
7.如權(quán)利要求1所述的帶，其特征在于所述復(fù)合增強(qiáng)薄膜是通過(guò)共擠出固定層和增強(qiáng)層形成的。
8.如權(quán)利要求1所述的帶，其特征在于所述增強(qiáng)層是經(jīng)過(guò)酸侵蝕的。
9.如權(quán)利要求1所述的帶，其特征在于所述帶還包括在第一粘合劑層和聚氨酯泡沫材料之間的底涂層。
10.如權(quán)利要求1所述的帶，其特征在于所述帶還包括置于第二粘合劑層背對(duì)增強(qiáng)層的面上的隔離層。
11.如權(quán)利要求10所述的帶，其特征在于所述隔離層包括隔離涂層、中間層和襯里，其中隔離涂層置于第二粘合劑層背對(duì)增強(qiáng)層的面上，中間層置于隔離涂層背對(duì)第二粘合劑層的面上，襯里置于中間層背對(duì)隔離涂層的面上。
12.如權(quán)利要求11所述的帶，其特征在于所述隔離涂層還包括置于襯里背對(duì)中間層的面上的第二中間層和置于第二中間層背對(duì)該襯里的面上的第二隔離涂層。
13.一種泡沫材料墊帶，包括可壓縮的開孔的聚氨酯泡沫材料層，該層有第一面和相背的第二面，可壓縮的聚氨酯泡沫襯里厚度約為5-60密耳(約125-1500微米)；復(fù)合增強(qiáng)薄膜，包括固定層和增強(qiáng)層，其中固定層選自聚氨酯、尼龍、共聚酯和聚偏二氯乙烯，增強(qiáng)層選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯、聚碳酸酯和聚醚酰亞胺，聚氨酯泡沫材料的第二面置于復(fù)合增強(qiáng)薄膜的固定層上；置于可壓縮氨酯泡沫材料第一面上的第一粘合劑層；置于復(fù)合增強(qiáng)薄膜增強(qiáng)層上的第二粘合劑層。
14.如權(quán)利要求13所述的帶，其特征在于所述帶還包括置于第二粘合劑層背對(duì)增強(qiáng)層的面上的隔離層。
15.如權(quán)利要求14所述的帶，其特征在于所述隔離層包括隔離涂層、中間層和襯里，所述隔離涂層置于第二粘合劑層背對(duì)增強(qiáng)層的面上，中間層置于隔離涂層背對(duì)第二粘合劑層的面上，襯里置于中間層背對(duì)隔離涂層的面上。
16.如權(quán)利要求15所述的帶，其特征在于所述隔離涂層還包括置于襯里背對(duì)中間層的面上的第二中間層和置于第二中間層背對(duì)該襯里的面上的第二隔離涂層。
17.一種泡沫材料墊帶，包括可壓縮的開孔的聚氨酯泡沫材料層，該層有第一面和相背的第二面，可壓縮的聚氨酯泡沫襯里厚度約為5-60密耳；復(fù)合增強(qiáng)薄膜，包括聚偏二氟乙烯固定層和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯增強(qiáng)層，聚氨酯泡沫材料的第二面置于復(fù)合增強(qiáng)薄膜的固定層上；置于可壓縮聚氨酯泡沫材料第一面上的第一粘合劑層；置于復(fù)合增強(qiáng)薄膜的增強(qiáng)層上的第二粘合劑層。
18.如權(quán)利要求17所述的帶，其特征在于所述帶還包括置于第二粘合劑層背對(duì)增強(qiáng)層的面上的隔離層，所述隔離層包括隔離涂層、中間層和襯里，所述隔離涂層置于第二粘合劑層背對(duì)增強(qiáng)層的面上，中間層置于隔離涂層背對(duì)第二粘合劑層的面上，襯里置于中間層背對(duì)隔離涂層的面上。
19.如權(quán)利要求18所述的帶，其特征在于所述隔離涂層還包括置于襯里背對(duì)中間層的面上的第二中間層，和置于第二中間層背對(duì)該襯里的面上的第二隔離涂層。
20.一種制造用于膠版印刷的泡沫材料墊帶的方法，該方法包括在有固定層和增強(qiáng)層的復(fù)合增強(qiáng)薄膜的固定層上流延可固化的聚氨酯泡沫材料組合物；固化該泡沫組合物，形成可壓縮的聚氨酯泡沫材料；用粘合劑涂覆與固定層相背的固化的泡沫材料表面。
21.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述固化的可壓縮聚氨酯泡沫材料的厚度約為5-60密耳(約125-1500微米)。
22.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述固化的可壓縮聚氨酯泡沫材料的厚度約為12-17密耳(約300-425微米)。
23.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述固定層選自聚偏二氯乙烯、聚氨酯、共聚酯和尼龍，所述增強(qiáng)層選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚苯二甲酸丁二醇酯、聚乙烯、聚碳酸酯和聚醚酰亞胺。
24.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述泡沫材料是開孔的。
25.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述固定層是聚偏二氯乙烯，所述增強(qiáng)層是聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
26.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述復(fù)合帶通過(guò)共擠出固定層和增強(qiáng)層形成。
27.如權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述增強(qiáng)層是經(jīng)酸侵蝕的。
28.一種制造用于膠版印刷的泡沫材料墊帶的方法，該方法包括在有聚偏二氯乙烯的固定層和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的增強(qiáng)層的復(fù)合增強(qiáng)薄膜的固定層上流延可固化的聚氨酯泡沫材料組合物；固化該泡沫組合物，形成可壓縮的開孔的聚氨酯泡沫材料，其厚度約為12-17密耳(約300-425微米)；和用粘合劑涂覆與固定層相背的固化的泡沫材料表面。
29.一種泡沫材料墊帶，采用如權(quán)利要求20所述的方法制造。
30.一種泡沫材料墊帶，采用如權(quán)利要求28所述的方法制造。
31.一種使用如權(quán)利要求1所述帶子的膠版印刷方法，該方法包括將第一粘合劑層粘合到印刷滾筒上，并將第二粘合劑層粘合到柔性印刷板上。
32.一種使用如權(quán)利要求15所述帶的膠版印刷方法，該方法包括將第一粘合劑層粘合到印刷滾筒上，并將第二粘合劑層粘合到柔性印刷板上。
33.一種使用如權(quán)利要求19所述帶的膠版印刷方法，該方法包括將第一粘合劑層粘合到印刷滾筒上，并將第二粘合劑層粘合到柔性印刷板上。
全文摘要
一種改進(jìn)的泡沫材料墊帶,該帶包括有第一面和相背的第二面的可壓縮聚氨酯泡沫材料層;包括固定層和增強(qiáng)層的復(fù)合增強(qiáng)薄膜,其中聚氨酯泡沫材料的第二面置于復(fù)合增強(qiáng)薄膜的固定層上;置于可壓縮聚氨酯泡沫材料的第一面上的第一粘合劑層;置于復(fù)合增強(qiáng)薄膜的增強(qiáng)層上的第二粘合劑層。固定層是至少一種非烯烴聚合物如聚偏二氯乙烯(PVDC)、聚氨酯、尼龍等。還提供了制造用于膠版印刷的薄的泡沫材料墊帶的經(jīng)濟(jì)方法,該方法包括在有第一固定層和第二增強(qiáng)層的復(fù)合增強(qiáng)薄膜的固定層上直接流延可固化的聚氨酯泡沫組合物,隨后固化該泡沫組合物,形成可壓縮的聚氨酯泡沫材料。
文檔編號(hào)B32B7/12GK1386091SQ01802175
公開日2002年12月18日 申請(qǐng)日期2001年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月26日
發(fā)明者B·E·普賴斯, B·W·基亨尼 申請(qǐng)人:世界財(cái)產(chǎn)股份有限公司