專利名稱：由多層虹彩薄膜制備的用于漆和涂料中的薄片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明背景本發(fā)明涉及由多層虹彩薄膜制備的用于漆和涂料中的薄片。
具有不同折光指數(shù)的兩種聚合物交替層的多層塑料薄膜，當其各層具有合適的光學厚度時，可出現(xiàn)虹彩。虹彩色通過光干涉現(xiàn)象產(chǎn)生。一對交替聚合物構(gòu)成光學芯。通常整體最外層或表皮層比光學芯中的層厚。這種較厚的表皮可由光學芯層中的一種組分構(gòu)成，或可為不同的聚合物，用該聚合物賦予薄膜所需的永久物理、機械和其它性能。該多層結(jié)構(gòu)通常通過共擠出方法生產(chǎn)，這些薄膜描述于Cooper、Shetty和Pinsky的專利No.Re 31,780以及Shetty和Cooper的專利No.5,089,318和專利No.5,451,449中，這些專利這里作為參考引入。
已知的層壓虹彩薄膜被用于制備薄片，這些薄片可在各種應(yīng)用中用于產(chǎn)生“閃光”，但由于受到用已知虹彩薄膜制得的顆粒厚度和尺寸限制，因此尚未用于涂料組合物，如汽車清漆-底漆體系中。這種尺寸限制是由于生產(chǎn)薄片受到競爭要求這樣的事實所至。要求虹彩薄膜是脆性的，這樣它們可被切割為薄片，但與此同時，它們要求足夠的物理性能，以便可在制備薄片的生產(chǎn)機械上操作。
實際上，虹彩層壓膜薄片通過用精確切割機切割薄膜制備。用于精確切割虹彩層壓膜的機器為卷筒式給料并僅可采用比5.5英寸(約14cm)窄的寬度。因此，虹彩層壓薄膜必須具有足夠的物理性能，使其能夠在共擠出裝置上制成寬卷材，然后縱切為較窄的卷材(5.5英寸或更窄)并重繞。隨后將這些窄輥退卷并加入切割機中。為滿足競爭要求，已發(fā)現(xiàn)用于制備薄片的薄膜必須具有最小厚度1密耳(25.4μm)，制備的薄片的最短邊尺寸必須為約4密耳(101μm)或更大。
據(jù)信可由厚度低于1密耳(25.4μm)的薄膜通過碾磨或研磨操作生產(chǎn)小于4密耳(101μm)的顆粒，但發(fā)現(xiàn)目前生產(chǎn)的層壓薄膜產(chǎn)品不具有用于碾磨或研磨的足夠脆性。不幸的是，具有足以用于碾磨或研磨的脆性的那些薄膜配料不能被共擠出，原因在于該層壓薄膜在卷材操作和卷繞工藝期間在某些點破裂。
因此，仍然需要能夠降低尺寸的虹彩層壓薄膜和實現(xiàn)該尺寸降低的方法。本發(fā)明在于滿足這種需要。
通過本發(fā)明，可由具有厚度低于1密耳(25.4μm)，優(yōu)選約0.25-0.75密耳的層壓膜生產(chǎn)薄片，對于制備的薄片具有最長邊尺寸低于約4密耳(101μm)，優(yōu)選約0.2-3.8密耳。在使用球模型測量顆粒尺寸的那些裝置中，記錄最長邊的尺寸作為直徑，在這種情況下，直徑低于約150μm，優(yōu)選約7至135μm。本發(fā)明描述根據(jù)本發(fā)明，提供一種厚度基本上均勻的多層極薄層形成的受支撐熱塑性樹脂多層層壓膜，所述層通常是平行的且相互接觸的相鄰層為不同的透明熱塑性樹脂材料。將多層層壓膜支撐于支撐層上并與其粘附，這樣支撐層可容易從薄膜上剝離。
該多層層壓膜優(yōu)選具有至少10層，更優(yōu)選至少35層，最優(yōu)選至少70層極薄層。各層通常具有厚度約30至500nm。
層壓膜的相鄰層具有折光指數(shù)差優(yōu)選至少約0.03，更優(yōu)選至少約0.06。
任何透明熱塑性樹脂材料可用于本發(fā)明中。層壓膜的優(yōu)選透明熱塑性樹脂材料為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、二醇改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯(PETG)和聚苯乙烯(PS)?？墒褂玫慕M合包括PMMA/PBT、PMMA/PET和PMMA/PS。
本發(fā)明的一個優(yōu)點是，那些本身太脆以至操作不方便的組合現(xiàn)在可容易使用了。某些薄膜配料無脆性，但當試圖切割時會伸長，這樣難以或不可能粉碎為薄片。本發(fā)明的另一優(yōu)點是可通過精確切割或通過碾磨，使具有非常低伸長量的層壓膜配料的尺寸降至所需的顆粒尺寸。
支撐物可為與虹彩層壓膜弱粘附的任何材料，如聚合物支撐物、金屬支撐物等。將該支撐物以任何適當?shù)暮穸仁┯诙鄬訉訅耗け砻嫔弦援a(chǎn)生寬長度，將其修剪并縱切為窄長度(當試圖精確切割時)并卷繞于輥上。施加支撐物通過與虹彩層壓膜一起共擠出進行，或可將層壓膜擠出到固體支撐基片上或通過其它方便的方式進行。唯一要求是支撐物對多層層壓膜無不利影響并與虹彩層壓膜弱粘附。弱粘附是指支撐層可容易在合適時刻例如在縱切機/復繞機上從層壓膜上剝離。
支撐物優(yōu)選為聚合物，聚合物優(yōu)選為聚烯烴，該聚合物可為熱塑性的并可為透明或不透明的。該聚烯烴優(yōu)選可與層壓膜一起共擠出，這種屬性對生產(chǎn)工藝有利。典型的聚烯烴包括高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、LLDPE、聚丙烯等。還可使用除聚烯烴外的聚合物，如聚酯。
下面的實施例是說明性的實施例1將聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)熱塑性聚酯自第一個擠出機并將聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)自第二個擠出機加入供料頭中，形成115層光學芯，將聚乙烯層(總厚度的約20％)借助第三個擠出機加到一個表面上，由此形成0.73密耳(18.5μm)厚的層壓虹彩膜。剝離聚乙烯層后該層壓膜呈現(xiàn)明亮的虹彩，在垂直入射時通過反射觀察該層壓膜主要為紅色和綠色，在垂直入射時通過透射觀察該層壓膜為藍色和粉色。
將該帶有支撐物的多層層壓虹彩膜按如下方法粉碎。首先，將支撐物基片與層壓膜相互分離，然后將分離的薄膜在造粒機中切割為薄片，接著在冷卻下碾磨?？蓪⒃摫∑糜谄渲行枰伴W光”外觀的任何領(lǐng)域中。例如，可將這些薄片加入汽車涂料體系的清漆或底漆中或同時加入清漆和底漆中，且這些涂料中任何一種具有另外的著色劑。
實施例2按實施例1所述制備在光學芯中具有與實施例1相同聚合物的多層層壓結(jié)構(gòu)，其薄片如實施例1，不同的是光學芯具有99層。
實施例3-7用如下材料重復實施例1的步驟
在不離開本發(fā)明精神和范圍下可對本發(fā)明進行各種變化和替換。已描述的各種實施方案僅用于說明目的而不是用于限制本發(fā)明范圍。
權(quán)利要求
1.一種與支撐基材可剝離粘結(jié)的至少10層基本上均勻厚度的極薄層的透明熱塑性虹彩層壓膜，所述的各層通常是平行的，接觸的相鄰層為其折光指數(shù)相差至少約0.03的不同透明熱塑性樹脂材料。
2.根椐權(quán)利要求1的載在支撐物上的虹彩層壓膜，其中所述層壓膜的厚度小于1密耳(25.4μm)。
3.根椐權(quán)利要求1的載在支撐物上的虹彩層壓膜，其中所述層壓膜的厚度為約0.25至0.75密耳(6.4-19.2μm)。
4.根椐權(quán)利要求1的載在支撐物上的虹彩層壓膜，其中所述支撐物為聚烯烴。
5.根椐權(quán)利要求1的載在支撐物上的虹彩層壓膜，其中所述樹脂材料的至少一種選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、二醇改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚苯乙烯，其中不同透明熱塑性樹脂材料的接觸相鄰層的折光指數(shù)相差至少約0.06。
6.根椐權(quán)利要求5的載在支撐物上的虹彩層壓膜，其中所述樹脂材料中的一種是聚甲基丙烯酸甲酯，另外一種樹脂材料選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚苯乙烯。
7.一種制備適合用于粉碎的虹彩層壓膜的方法，包括形成一種具有至少10層基本上均勻厚度的極薄層并與支撐基材可剝離粘結(jié)的透明熱塑性層壓膜，所述的各層通常是平行的，接觸的相鄰層為其折光指數(shù)相差至少約0.03的不同透明熱塑性樹脂材料。
8.權(quán)利要求7的方法，包括通過擠出形成所述的載在支撐物上的層壓膜。
9.權(quán)利要求7的方法，還包括分離所述的支撐基材和所述的層壓膜；和粉碎所述的層壓膜。
10.權(quán)利要求9的方法，其中所述層壓膜的厚度小于1密耳(25.4μm)，其中所述支撐基材是聚烯烴。
11.權(quán)利要求9的方法，其中所述的粉碎所述薄膜步驟使得粉碎后的顆粒的最大邊尺寸小于約4密耳(101.2μm)。
12.權(quán)利要求9的方法，其中在所述的分離步驟前切割所述載在支持物上的層壓膜至寬度不超過約5.5英寸(14mm)。
13.根椐權(quán)利要求9的方法，其中所述樹脂材料的至少一種選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、二醇改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚苯乙烯，和其中不同透明熱塑性樹脂材料的接觸相鄰層的折光指數(shù)相差至少約0.06。
14.根椐權(quán)利要求9的方法，其中所述樹脂材料中的一種是聚甲基丙烯酸甲酯，另一種樹脂材料選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯和聚苯乙烯。
15.多個顆粒，其中每個顆粒包括一種具有至少10層基本上均勻厚度的極薄層的透明熱塑性層壓膜，所述的各層通常是平行的，接觸的相鄰層為其折光指數(shù)相差至少約0.03的不同透明熱塑性樹脂材料，顆粒的最大邊尺寸小于約4密耳和厚度小于約1密耳(25.4μm)。
16.根椐權(quán)利要求15的多個顆粒，其中所述顆粒的層壓膜的厚度為約0.25-0.75密耳(6.4-19.2μm)。
17.根椐權(quán)利要求16的多個顆粒，其中所述層壓膜的最大邊尺寸為約0.2-3.8密耳(5.04-96.5μm)。
18.根椐權(quán)利要求17的多個顆粒，其中所述樹脂材料中的一種是聚甲基丙烯酸甲酯，另一種樹脂材料選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯和和聚苯乙烯。
19.根椐權(quán)利要求15的多個顆粒，其中所述樹脂材料中的至少一種選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚對苯二甲酸丁二醇酯、二醇改性的聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚苯乙烯，和其中不同透明熱塑性樹脂材料的接觸相鄰層的折光指數(shù)相差至少約0.06。
全文摘要
虹彩層壓膜的粉碎顆粒,通過在將薄膜加工為顆粒形式前將其支撐于可剝離的基材上制備。
文檔編號B44F1/00GK1308576SQ99808471
公開日2001年8月15日 申請日期1999年4月29日 優(yōu)先權(quán)日1998年7月1日
發(fā)明者R·謝帝, S·I·阿倫 申請人:恩格爾哈德公司