專利名稱：大量面漆用樹脂的制作方法
大量面漆用樹脂
背景技術(shù)：
本發(fā)明主題一般涉及可印刷或可接受印刷的(print receptive)面漆(topcoat) 的領(lǐng)域。發(fā)現(xiàn)與被涂在聚烯烴材料上用于UV(紫外線)印刷應(yīng)用的可印刷或可接受印刷的面漆特別有關(guān)，因此，本說明書對其進(jìn)行了具體引用。然而，應(yīng)該理解，本發(fā)明內(nèi)容的方面也相等地適用于其它膜材料或面材的面漆和/或其它類似的應(yīng)用。可印刷或可接受印刷的面漆，例如用于聚烯烴和/或其它膜材料或面材的各種制劑通常是本領(lǐng)域已知的。例如，基于聚丙烯酸酯與聚氨基甲酸酯類的組合的可印刷或可接受印刷的面漆在美國專利申請公開一公開號US 2004/0197572 Al——中有描述，其通過引用以其整體并入本文。這些類型的組合物的一個(gè)缺點(diǎn)是面漆對面材的中度固定。此外， 這些類型的組合物傾向于引起粘連問題，即，在產(chǎn)生中間的表面涂布材料之后干燥面漆與膜面材背面的不需要的粘著。這些組合物的另一個(gè)缺點(diǎn)是它們傾向于與剝離系統(tǒng)(release system)中存在的硅氧烷結(jié)合，這可導(dǎo)致對印刷性能的不期望的影響。另一種面漆組合物在專利合作條約申請——國際公開號WO 02/38382 Al——中有描述，其通過引用以其整體并入本文。在前述申請中公開了各種丙烯酸樹脂的組合。然而，這些面漆組合物具有弱的面漆對基底的固定以及具有弱的耐化學(xué)性。另一種可印刷或可接受印刷的面漆在美國專利申請公開——公開號US 2007/116905 Al——中有描述，其通過引用以其整體并入本文。其中描述的可接受印刷的面漆由水分散性聚醚型氨基甲酸酯和水分散性聚酯型氨基甲酸酯組成。在任何情況下，可印刷或可接受印刷的面漆的不同制劑的使用會是有問題的或被限于一種或多種方式。一些頻繁遇到的問題或限制的例子包括不期望的針孔和/或粘連和 /或弱的墨固著(ink anchorage)特征。尤其地，針孔可能由硅氧烷污染(例如，從襯底中獲得，所述襯底被施加到其上沉積面漆的下層膜或其它面材的背面)引起，而粘連可以由面漆對下層膜或面材背面的粘著而引起。再進(jìn)一步地，這對于面漆表現(xiàn)其它期望的特征，如優(yōu)良的打印質(zhì)量、顯著的耐水性、適當(dāng)?shù)墓鉂?、合適的光學(xué)特性(例如，霧度、透明度和/或總透射比)等一般是有利的。因此，公開了新的和/或改良的可印刷或可接受印刷的面漆，其解決以上提到的問題(一個(gè)或多個(gè))和/或其它問題。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式，公開了可印刷或可接受印刷的面漆。根據(jù)另一實(shí)施方式，公開了包含可印刷或可接受印刷的面漆的膜、面材或?qū)訅翰牧?。根?jù)再一個(gè)實(shí)施方式，公開了構(gòu)造或生產(chǎn)包含可印刷或可接受印刷的面漆的膜、 面材或?qū)訅翰牧系姆椒?。在閱讀并理解本說明書之后，本文公開的本發(fā)明內(nèi)容的眾多優(yōu)勢和益處對本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說將變得明顯。
附圖簡述本文公開的本發(fā)明內(nèi)容可以采取各種組分和組分排列，以及多個(gè)步驟和步驟排列的形式。附圖僅用于圖解說明優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不被解釋為限制。此外，應(yīng)該理解， 附圖可以不按比例。

圖1是顯示示例完成的結(jié)構(gòu)的圖表說明，所述結(jié)構(gòu)包括根據(jù)本文描述的試驗(yàn)制備和測試的面漆樣品。圖2是顯示粘連測量裝置的構(gòu)造的圖表說明。圖3是顯示試驗(yàn)1中測試的樣品的針孔性能的圖表。圖4是顯示試驗(yàn)1中測試的樣品的粘連性能的圖表。圖5是顯示試驗(yàn)1中測試的樣品的UV柔印(UV Flexo)墨固著性能的圖表。實(shí)施方式的詳細(xì)描述為了簡潔和清楚，除了在已經(jīng)根據(jù)和/或?yàn)檫m應(yīng)本文所介紹的優(yōu)選實(shí)施方式(一個(gè)或多個(gè))而被修改或改變的范圍外，本說明書將涉及本領(lǐng)域通常已知的結(jié)構(gòu)和/或功能元件、有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和/或方案以及其它組件而沒有進(jìn)一步詳細(xì)說明它們的構(gòu)造或操作。一般而言，本說明書公開一種或多種發(fā)明的面漆，其適合用于印刷或者以其它方式接受其上的墨。同樣，公開了一種或多種包含可印刷或可接受印刷的面漆的膜或其它面材或?qū)訅翰牧?，隨之在本文中一起描述了用于構(gòu)造或生產(chǎn)它們的一種或多種方法的公開內(nèi)容。更具體而言，本文公開的根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的面漆適當(dāng)?shù)乇憩F(xiàn)以下的一種或多種(i)有限的針孔和/或粘連；(ii)優(yōu)良的墨固著特征；(iii)優(yōu)良的圖像質(zhì)量；(iv)期望的光學(xué)特性，如光澤、霧度、透明度和沒有顏色；和/或(ν)顯著的耐水性和耐化學(xué)性。建議的面漆尤其很適于涂在PP(聚丙烯)、PET(聚(對苯二甲酸亞乙酯))或PE(聚乙烯)膜上，雖然如此，但也可以被涂在其它面材上。從廣義上講，本文提出的面漆是水分散體，其包含至少(1)聚氨基甲酸酯，和(2) 聚氨基甲酸酯丙烯酸酯。尤其地，合適的面漆材料由(1)脂肪族聚氨基甲酸酯，和(2)脂肪族聚氨基甲酸酯丙烯酸酯組成。實(shí)際上，試驗(yàn)法(以下描述的)已經(jīng)鑒別以下制劑是特別有利的——即，水分散體，其包含至少(1)水性脂肪族聚醚型聚氨基甲酸酯，和⑵水性脂肪族丙烯酸氨基甲酸乙酯。根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的適于應(yīng)用的聚氨基甲酸酯選自水性聚酯型-聚氨基甲酸酯和水性聚醚型-聚氨基甲酸酯。聚酯型-聚氨基甲酸酯聚合物是優(yōu)勢成分為脂肪族的聚異氰酸酯組分和聚酯型多元醇組分的反應(yīng)產(chǎn)物。如本文所使用的，術(shù)語“優(yōu)勢成分為脂肪族的” 意為至少70重量百分比的聚異氰酸酯組分是脂肪族聚異氰酸酯，其中，無論是否也存在芳族基，所有異氰酸酯基團(tuán)直接與脂肪族基或脂環(huán)族基結(jié)合。更優(yōu)選地，脂肪族聚異氰酸酯的量為聚異氰酸酯組分的至少85重量％，最優(yōu)選為100重量％。合適的脂肪族聚異氰酸酯的例子包括乙烯二異氰酸酯、1，6_己二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯、環(huán)己烷-1，4-二異氰酸酯、4，4‘ - 二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯、亞環(huán)戊基二異氰酸酯、對-四甲基代苯二亞甲基二異氰酸酯(P-TMXDI)及其位變異構(gòu)體(m-TMXDI)、氫化2，4-甲苯二異氰酸酯和1_異氰酸根合-1-甲基-3 )-異氰酸甲酯基環(huán)己烷(IMCI)。也可以使用脂肪族聚異氰酸酯的混合物?？梢杂迷诰埘バ投嘣冀M分中的聚酯型多元醇包括多元醇如1，2_亞乙基二醇、丙二醇、二甘醇、新戊二醇、1，4_ 丁二醇、1，6-己二醇、呋喃二甲醇、環(huán)己烷二甲醇、甘油、 三羥甲基丙烷或季戊四醇或其混合物的端羥基反應(yīng)產(chǎn)物。同樣也包括聚羧酸，尤其是二羧酸及其酯形成衍生物。例子包括琥珀酸、戊二酸和己二酸或它們的甲酯、鄰苯二甲酸酐和對鄰苯二甲酸二酯。也可以使用通過內(nèi)酯例如己內(nèi)酯聚合而獲得、與多元醇結(jié)合的聚酯。 用于根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的商業(yè)可得的聚酯型-聚氨基甲酸酯包括由以下商標(biāo)名銷售的那些聚酯型-聚氨基甲酸酯AVALURE UR-425、AVALURE UR-430、AVALURE UR-405 和 AVALURE
UR-410-由 Goodrich Corporation (Charlotte，N. C.)生產(chǎn)；NEOREZ R600、NE0REZ R9679
和 NEOREZ R-989-都由 NeoResins (Waalwijk，The Netherlands)生產(chǎn)。聚醚型-聚氨基甲酸酯聚合物是優(yōu)勢成分為脂肪族的聚異氰酸酯組分與聚醚型多元醇組分的反應(yīng)產(chǎn)物。以上描述了有用的脂肪族聚異氰酸酯。合適的聚醚型多元醇包括通過環(huán)狀氧化物(cyclic oxide)聚合或通過添加一種或多種這樣的氧化物至多官能引發(fā)劑而獲得的產(chǎn)物。這樣聚合的環(huán)狀氧化物包括例如，環(huán)氧乙烷、氧化丙烯和四氫呋喃。添加有氧化物的這種多官能引發(fā)劑包括例如，水、1，2_亞乙基二醇、丙二醇、二甘醇、環(huán)己烷二甲醇、甘油、三羥甲基丙烷(trimethylopropane)、季戊四醇和雙酚類(如A和F)。合適的聚酯包括通過同時(shí)或相繼將乙烯和氧化丙烯加至適當(dāng)?shù)囊l(fā)劑而獲得的氧化丙烯二醇和三醇、聚(氧乙烯-氧化丙烯)二醇和三醇，以及通過四氫呋喃聚合而獲得的聚四亞甲基醚乙二醇。用于根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的商業(yè)可得的聚醚型-聚氨基甲酸酯包括以如下商標(biāo)名銷售的那些聚醚型-聚氨基甲酸酯SANCURE 878、AVALURE UR-450
和 SANCURE 861-由 Goodrich Corporation (Charlotte, N. C.)生產(chǎn)；NEOREZ R563 和
NEOREZ R-551-由 NeResin(Waalwijk，The Netherlands)生產(chǎn)。根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的方面，使用丙烯酸氨基甲酸乙酯。在實(shí)踐中，丙烯酸氨基甲酸乙酯的官能度(每分子丙烯酸部分的量)在1和6之間變化。一般而言官能度越低，反應(yīng)性就越低，柔韌性就越好，并且粘性越低。根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的面漆組合物優(yōu)選具有2或3的官能度。單官能的丙烯酸氨基甲酸乙酯是特殊產(chǎn)品，其被用于提高對難以粘附的基質(zhì)的粘著，以及改進(jìn)柔韌性。這些產(chǎn)物的粘性非常低。高官能度丙烯酸氨基甲酸乙酯(官能度為 4或更高)也是特殊產(chǎn)品，其被用于提高反應(yīng)性、抗劃傷性、耐化學(xué)性等。四種類型的異氰酸酯可被用于丙烯酸氨基甲酸乙酯合成單異氰酸酯、脂肪族二異氰酸酯、芳族二異氰酸酯和聚合異氰酸酯。不是單異氰酸酯的異氰酸酯也被稱為聚異氰酸酯。單異氰酸酯僅被用于單官能團(tuán)丙烯酸氨基甲酸乙酯，并且上面描述了這種類型的低聚物。二異氰酸酯是目前為止在丙烯酸氨基甲酸乙酯合成中最廣泛應(yīng)用的。它們可在脂肪族二異氰酸酯和芳族二異氰酸酯中得到。芳族二異氰酸酯被用于制備所謂的芳族丙烯酸氨基甲酸乙酯。芳族二異氰酸酯的摻入使丙烯酸氨基甲酸乙酯更堅(jiān)硬，并使其具有更好的抗劃傷性。芳族丙烯酸氨基甲酸乙酯的成本也比脂肪族丙烯酸氨基甲酸乙酯明顯低。這使得它們對于那些應(yīng)用——其中丙烯酸氨基甲酸乙酯的性能是期望的(例如，優(yōu)良的柔韌性或抗磨性)而制劑成本必須相對低——令人感興趣。芳族丙烯酸氨基甲酸乙酯的一個(gè)缺點(diǎn)是它們傾向于是黃色的，因而他們不太適于在白色或淺色基底上持久應(yīng)用。脂肪族二異氰酸酯被用于脂肪族丙烯酸氨基甲酸乙酯。脂肪族丙烯酸氨基甲酸乙酯較具有相同官能度的芳族丙烯酸氨基甲酸乙酯——一種相似的多元醇改性劑并且分子量相似——稍微更加柔韌。脂肪族丙烯酸氨基甲酸乙酯的優(yōu)勢是這樣一個(gè)事實(shí)即它們實(shí)質(zhì)上不變黃，并因而可被用于在白色或淺色基底上的持久應(yīng)用。聚合異氰酸酯比二異氰酸酯較少用于丙烯酸氨基甲酸乙酯。它們主要被用于更高官能度(例如，3或更高)的丙烯酸氨基甲酸乙酯。異氰酸酯-官能反應(yīng)劑由與含有活性氫官能度——以羥基為典型，盡管硫醇基、胺基和羧基也可以被使用——的化合物反應(yīng)的聚異氰酸酯制成。聚異氰酸酯實(shí)質(zhì)上是常規(guī)的，并包括例如，1,6己二異氰酸酯、甲苯二異氰酸酯 (TDI)、二苯甲烷二異氰酸酯(MDI)、間和對-苯二異氰酸酯、二甲基聯(lián)苯(bitolylene) 二異氰酸酯、環(huán)己烷二異氰酸酯(CHDI)、雙-(異氰酸甲酯基)環(huán)己烷(H 6 )1)、二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯(H 12MDI)、二聚酸二異氰酸酯(DDI)、三甲基1，6己二異氰酸酯、賴氨酸二異氰酸酯及其甲酯、異佛爾酮二異氰酸酯、甲基環(huán)己烷二異氰酸酯、1，5_萘二異氰酸酯、亞二甲苯基和二異氰酸酯二甲苯酯及其甲基衍生物、聚亞甲基聚苯基異氰酸酯、氯亞苯基-2， 4- 二異氰酸酯、聚亞苯基二異氰酸酯——其作為例如Mondur MR或Mondur MRS商業(yè)可得、 異佛爾酮二異氰酸酯(IPDI)、氫化亞甲基二苯異氰酸(HMDI)、四甲基代苯二亞甲基二異氰酸酯(TMXDI)、1，6己二異氰酸酯(HDI)或這些材料的低聚物材料，如IPDI、HDI或HDI的縮二脲的三聚體，以及類似物和其混合物。根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的面漆優(yōu)選包含具有聚酯或聚醚主鏈的脂肪族丙烯酸氨基甲酸乙酯。聚醚型氨基甲酸酯丙烯酸酯通常比聚酯型氨基甲酸酯丙烯酸酯更柔韌，并且常常成本較低。此外，與具有相同官能度和大約相同分子量的聚酯型氨基甲酸酯丙烯酸酯相比， 聚醚型氨基甲酸酯丙烯酸酯將具有稍低的粘性。聚酯可以，例如，通過使C1-C12 二酸(或它們相應(yīng)的酐)或其它二酸與二醇或二醇的混合物反應(yīng)而合成?；旌衔镌诖呋瘎┐嬖诘那闆r下被加熱至足以去除在縮合反應(yīng)中形成的水的溫度。聚醚可以通過本領(lǐng)域熟知的常規(guī)技術(shù)從環(huán)氧乙烷中合成，以具有例如，約 1,000-6000 (Mn)的分子量。也可以使用任選地烷基化的聚醚型多元醇(例如，嵌段聚乙烯和聚丙烯氧化物均聚物和共聚物)(例如，聚四亞甲基醚乙二醇)。另外，環(huán)氧乙烷和氧化丙烯可以共反應(yīng)，以形成聚醚型多元醇，或者聚醚型多元醇可以在含有與環(huán)氧乙烷和氧化丙烯起反應(yīng)的基團(tuán)的雙官能化合物上形成。這樣的合適的基團(tuán)包括例如，羥基、硫羥基、酸基和胺基。因此，二醇、三醇、二硫酚、二酸、胼和類似物是合適的雙官能化合物，其可以與環(huán)氧乙烷和/或氧化丙烯進(jìn)行反應(yīng)，以合成根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的聚醚。合適的這樣的化合物包括例如，烷撐二醇，其范圍通常為約2至8個(gè)碳原子(包括環(huán)烯乙二醇)。這樣的二醇的例子是1，2-亞乙基二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，2-丙二醇、 1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、1，3-戊二醇、1，2-己二醇、3-甲基戊烷、1，5-二醇、1，4-環(huán)己烷二甲醇以及類似物和其混合物。在期望或方便時(shí)，另外可以使用二甘醇、雙丙甘醇以及類似物。(甲基)丙烯酸羥基酯單體被包含，以官能化聚酯型-聚醚型氨基甲酸酯，用于稍后的UV固化。合適的(甲基)丙烯酸羥基酯包括例如，(甲基)丙烯酸羥乙基酯、(甲基) 丙烯酸羥丙酯、(甲基)丙烯酸羥丁酯、己內(nèi)酯丙烯酸酯以及類似物。可選地，可以使用其
7它的羥基功能性單體，例如，羥丁基乙烯基酯或烯丙醇。為了與本領(lǐng)域的術(shù)語保持一致，使用括號的基團(tuán)是任選的。因此，“(烷基)丙烯酸酯”意為“丙烯酸酯和丙烯酸烷基酯”?！闵虡I(yè)可得的可以用于根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的丙烯酸氨基甲酸乙酯的例子是 UCEC0AT 7772、UCEC0AT 7773、UCEC0AT 7849、UCEC0AT 7770 (都來自于 CYTEC Surface Specialties) ； Joncryl U6336 (BASF)、BAYHYDROL UV 2317、BAYHYDROL UV VP LS 2348 (Bayer)。根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的面漆可以包含水分散性交聯(lián)劑。合適的水分散性多官能的化學(xué)可激活的交聯(lián)劑是商業(yè)可得的。這些交聯(lián)劑包括多官能氮丙啶、異氰酸酯、三聚氰胺樹脂、 環(huán)氧、卩惡唑啉、碳二亞胺以及其它多官能交聯(lián)劑的可分散的制劑。在一個(gè)實(shí)施方式中，交聯(lián)劑以基于100份總固體約0. 1份至約30份范圍內(nèi)的量被加入。在一個(gè)其它實(shí)施方式中，交聯(lián)劑以基于100份總固體約1份至約20份范圍內(nèi)的量被加入。在另一個(gè)實(shí)施方式中，交聯(lián)劑以基于100份總固體約2份至約15份范圍內(nèi)的量被加入。仍在一個(gè)實(shí)施方式中，交聯(lián)劑以基于100份總固體大于或等于約4份的量被加入，并且，在更進(jìn)一步的實(shí)施方式中，交聯(lián)劑以基于100份總固體約4份至約7份范圍內(nèi)的量被加入。將交聯(lián)劑加入到聚氨基甲酸酯分散體組合物中可以形成相互貫穿或相互連接的網(wǎng)絡(luò)，其具有以共價(jià)鍵和/或非共價(jià)鍵將混合的聚合物連接的交聯(lián)基質(zhì)。其它添加劑也可以被加入，以獲得某一期望的特征，如蠟、消泡劑、表面活性劑、著色劑、抗氧化劑、UV穩(wěn)定劑、發(fā)光劑、交聯(lián)劑等。在一個(gè)實(shí)施方式中，面漆組合物含有抗粘連添加劑。這些添加劑降低膜在處于卷狀時(shí)粘貼在一起的趨勢?？拐尺B添加劑包括天然硅石、硅藻土、合成的硅石、玻璃珠、陶瓷顆粒等?；砑觿┌ú０?，如硬脂酰胺、山崳酸酰胺、油酰胺、芥酸酰胺(erucamide)以及類似物；仲酰胺，如硬脂酰芥酸酰胺、瓢兒菜芥酸酰胺、油基棕櫚酸酰胺(palimitamide)、 硬脂酰硬脂酰胺、瓢兒菜硬脂酰胺以及類似物；乙烯雙酰胺，如N，NN-亞乙基雙硬脂酰胺 (NN-ethylenebisstearamide)、N，NN-亞乙基雙油酰胺(NN-ethylenebisolamide)以及類似物；并且，也可以包括任意兩種或多種上述酰胺的組合。根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的面漆組合物可以通過本領(lǐng)域熟知的方法被施加到膜類材料。 這些施加方法的非限制性例子為Meyer棒涂布(Meyer-rod coating)、直接凹面涂布 (direct gravure coating)、模具式涂布(die coating)、逆向[H]面涂布(reverse gravure coating)、棍式涂布(roll coating)、噴霧涂布(spray coating)、舌Ij 刀涂布(knife coating)以及類似方法。合適地，其上涂有根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的面漆組合物的面材(如圖1中所示)可以由片材形成，所述片材參考涂覆具體標(biāo)準(zhǔn)而被選擇。這樣的標(biāo)準(zhǔn)可以包括，例如，期望的尺寸 (高度、長度和厚度)、表面特性、組合物、柔韌性以及其它物理和經(jīng)濟(jì)屬性或特性。合適的面材可以包括例如，合成紙，如聚烯烴型、聚苯乙烯型；各種塑料膜或片，如聚烯烴、聚氯乙烯、聚乙烯對苯二酸鹽、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯和聚碳酸酯。面材可以是，或者可以包括多層聚合物的片材。多層可以共擠壓，或者多層可以被層壓在一起。在一個(gè)實(shí)施方式中， 面材包括共擠壓的多層和層壓的多層。另外，白色的不透明膜可以通過添加白色素至一種或多種上述合成樹脂中而形成，并被用作面材。在一個(gè)實(shí)施方式中，泡沫膜被用作面材。泡沫膜可以通過常規(guī)發(fā)泡操作形成。在另一個(gè)實(shí)施方式中，面材可以是層壓體，其通過組合多個(gè)由以上列出的材料組成的單層片材而形成。這樣的層壓體的例子可以包括纖維素纖維紙與合成紙的組合，以及組合的纖維素纖維紙與塑料膜或片材的層壓體。在另一合適的實(shí)施方式中，面材包括涂覆和未涂覆的紙、鍍金屬紙、鋁箔、層壓紙以及具有擠壓在其表面上的聚合材料的紙。以如上所述方式形成的面材的厚度任選地通過參考涂覆具體標(biāo)準(zhǔn)而被確定。這樣的標(biāo)準(zhǔn)可以包括期望的最終用途。在一個(gè)實(shí)施方式中，片材厚度在約IOm至約300m的范圍內(nèi)。在另一個(gè)實(shí)施方式中，片材厚度在約20m至約200m的范圍內(nèi)。在再一個(gè)實(shí)施方式中，片材厚度在約30m至約150m的范圍內(nèi)。任選地，可以對面材應(yīng)用底漆處理或電暈放電處理或等離子體處理，以增加面材與將在面材表面上形成的干燥的面漆組合物之間的粘合強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明內(nèi)容的面漆組合物——即將如上述形成——可以根據(jù)因素如粘性；涂覆類型、量和方法；期望的最終用途；以及類似因素，具有預(yù)定的厚度。在一個(gè)實(shí)施方式中， 厚度可以在約0.05μπ 至約2μπ 的范圍內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施方式中，厚度可以在約0. 1 μ Π!至約1 μ m的范圍內(nèi)，以及在一個(gè)實(shí)施方式中，在約0. 15 μ m至約0. 5 μ m的范圍內(nèi)，所有的厚度在干燥涂覆的組合物之后進(jìn)行測量。試驗(yàn)#1根據(jù)第一個(gè)試驗(yàn)，多個(gè)可印刷或可接受印刷的面漆的樣品如下制備和測試。每個(gè)樣品面漆被涂布到下層面材，即，由供應(yīng)商——在本案中為^movia Films——進(jìn)行單面電暈處理的60微米(mircon)厚雙向定向(雙向拉伸，biaxially oriented)的聚丙烯(BOPP) 膜上。簡言之，上述膜被稱為B0PP60。涂布是在裝備有孔眼體積為40cc/m2的逆向凹印滾筒的Dixon實(shí)驗(yàn)涂布機(jī)(pilot coater)上完成的。涂布體積為13cc/m2。在涂層過程中，線速度為lOm/min，并且，樣品面漆材料的Mcm寬的涂層被涂覆到^cm寬的面材基板(web) 上。以這種方式，每個(gè)樣品面漆均被涂覆到經(jīng)電暈處理的面材的面上。之后，在80°C的空氣溫度下對每個(gè)樣品進(jìn)行干燥，產(chǎn)生41°C的基板溫度。在實(shí)踐中，完整的結(jié)構(gòu)一般是通過將 PSA(壓敏黏合劑)涂布的剝離襯墊粘貼到表面涂布的面材背表面而得到的。因此，完整的結(jié)構(gòu)將具有圖1中所示的多層構(gòu)造。更具體而言，如圖1中所示，完整的結(jié)構(gòu)10包括面材12，其具有涂覆在或以其它方式形成在其前面的或第一主要表面上的面漆14。在面材12的對面或背表面上，面材12通過黏合劑18，例如如PSA的層可剝離地與剝離襯墊16粘貼。針孔面漆的針孔性能通過所謂的鋪展測試(spread test)而被量化，所述鋪展測試針對每個(gè)樣品重復(fù)兩次如下進(jìn)行。表面涂布的面材樣品首先被切割成約5X 15cm的大小。在一定的老化階段之后，使剝離襯墊的背面與樣品面材的表面涂布的面接觸，即，使得襯墊的背表面或外部表面與樣品表面涂布層的頂部表面或外部表面接觸。然后，將該構(gòu)造或排列置于壓力(通過約IOkg重力施加)之下約4小時(shí)的時(shí)期。在壓力施加時(shí)期之后，將襯墊與樣品面材分開(即，以便暴露樣品表面涂布層的頂部表面或外部表面)，并且，通過Hamilton 100-微升注射器，將2微升小滴的模型墨(即，異丙醇(IPA)溶液中的0. 2wt%的結(jié)晶紫) 施加到樣品面材的表面涂布的面上，而且使小滴干燥。如此每樣品施加5小滴。然后，通過掃描獲得的小滴的圖像和分析圖像以獲得其Feret直徑(即，小滴中任何兩個(gè)點(diǎn)之間的最大距離)來測量每個(gè)干燥的小滴的大小。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，相對較大的小滴一般表示相對較好的面漆質(zhì)量(即，相對較少的針孔)。粘連利用以下設(shè)備和輔助工具每測量重復(fù)進(jìn)行3次，進(jìn)行粘連現(xiàn)象評價(jià)的測試張力測試儀(tensiletester)，具有 50N 測壓元件(load cell)；粘連測量框架，其結(jié)合4mm的黃銅棒；兩個(gè)PE 板(每個(gè) 15 X 5cm)；10片完整的結(jié)構(gòu)(每個(gè)15X 5cm)，其被用作緩沖材料；60微米厚的PP(聚丙烯)膜(即，PP60)的輥，其已經(jīng)被廠商——在本實(shí)施例中為 Innovia Flims單面電暈處理；IOkg 重力；和設(shè)置為50°C的烤箱。在涂布和干燥被測試的面漆之后，立即將PP60的片材放在表面涂布的膜的頂部， 確保PP60的電暈處理的面與測試樣品表面涂布的面接觸。從測試樣品/PP60組合中切下片(約^X7cm)，并用適當(dāng)?shù)臉悠分甘緲?biāo)記它們。然后，將這些片與PE板一起疊加成堆，并將一些緩沖材料放在該堆的頂部和底部。然后，將IOkg重量放置在整個(gè)堆的頂部。將整個(gè)堆于50°C下在烤箱中保存5天。在這之后，將該堆從烤箱中移走，并將測試樣品/PP60組合與輔助材料(即，PE板和緩沖材料)分開。如圖2中所示，通過小心地將兩種膜材料(即，表面涂布的測試樣品和PP60膜) 剝開直到粘連開始的點(diǎn)(一般由區(qū)域42指示)，將每個(gè)測試樣品/PP60組合40安裝到張力測試儀中。兩個(gè)層的松開端在黃銅棒50 (固定在框架52中)的對面上延伸，并再次被一起夾在頂部夾具M(jìn)中。由于框架52被保持在較低的夾具(未顯示)中，材料40于是被張力測試儀拉過棒50。將每次測量的原始數(shù)據(jù)(即，需要將材料拉過黃銅棒的力)分別收集在適當(dāng)?shù)奈募A中。針對每次測量收集約950個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)。然后，將每個(gè)文件夾導(dǎo)入到適當(dāng)?shù)某绦蛑?，所述程序?jì)算平均粘連力。針于每個(gè)樣品計(jì)算粘連力(log 70%百分點(diǎn))。為了避免邊際效應(yīng)(edge effect)，將第一個(gè)和最后一個(gè)100個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)從計(jì)算中刪掉。通常，相對較低的值表示相對較少的粘連。墨固著通過使用Flexiproof 100 柔性版印刷打樣機(jī)(由 RK Print Coat Instruments Ltd.制造)一裝配有UV(紫外線)固化裝置和具有3、4、5、6、8和13cc/m2的帶的帶狀金屬墨輥(anilox roller)——測量或以其它方式測定墨固著。該測試使用的墨是原色品
紅 UV 柔性版印刷墨，其被稱為 Flexocure Gemini ，可從 XSYS Printing Solutions-
Flint Group的分公司得到。首先將測試樣品切成約12. 5X 10cm，然后安裝在印刷機(jī)上用于打印。以80、50和20m/min打印每個(gè)樣品。在打印之后，立即將兩條紙帶條(即，Scotch Magic 紙帶810，從3M可得)牢固地壓在打印的表面上，并維持約5秒。將紙帶剝掉(以約180°，盡可能快地)并保存，用于分析。為了完成上述分析，將去掉的紙帶粘到一張紙上，并在黑白模式中以300dpi (每英寸點(diǎn)數(shù))掃描該紙。用適當(dāng)?shù)能浖治霎a(chǎn)生的圖像，以計(jì)算170X 1000像素面積的平均灰色密度(mean gray density)。這導(dǎo)致70 (指示基本上所有的墨都被紙帶脫掉)和255(表明基本上沒有墨被紙帶脫掉)之間的值。通過將所有3種速度的每條紙帶的值(即，總計(jì)6個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn))平均，獲得墨固著的最終值。通常，相對較高的值指示相對較好的固著。耐水性通過將打印的樣品在具有規(guī)定溫度的水中浸沒規(guī)定的時(shí)間來測試耐水性。按照上述墨固著測試來進(jìn)行樣品的打印，以50m/min打印每個(gè)樣品。在水浸沒的時(shí)刻，打印有約4 至5天之久。在三種不同的條件下進(jìn)行耐水性測試，即95 0C 30分鐘(本文稱為巴氏殺菌試驗(yàn)測試)；O0C 24小時(shí)(本文稱為冰箱測試(ice chest test))；禾口40°C 1小時(shí)(本文稱為淋水測試(shower test))。在規(guī)定的浸沒時(shí)期之后，通過用薄紙輕拍而干燥樣品，以及施用測試紙帶并剝開 (再次以與墨固著測試相似的方式)。然后，以與以上參考墨固著測試而描述的方式基本上相同的方式分析移去的紙帶。光澤基本上按照如由國際標(biāo)準(zhǔn)化組織international Organization for Standardization)所建立的 ISO 2813 :1994/Cor 1 :1997,在光澤度計(jì)(即 Dr. Lange Labor-Reflektometer RL3)上測量每個(gè)樣品的光澤。霧度、透明度和總透射比基本上按照如由ASTM International——最初稱為美國材料與測試協(xié)會
(American Society for Testing and Materials)-所建立的 ASTMD—1003 禾口 / 或 ASTM
D-1044，在Hazegard Plus儀器上測量霧度、透明度和總透射比。試驗(yàn)#1的材料下表(即，表1)中的材料被用于本試驗(yàn)中。
權(quán)利要求
1.用于面材的可印刷或可接受印刷的面漆，所述面漆含有 聚氨基甲酸酯；和聚氨基甲酸酯丙烯酸酯。
2.如權(quán)利要求1所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述聚氨基甲酸酯是脂肪族聚氨基甲酸酯。
3.如權(quán)利要求1或2所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述聚氨基甲酸酯丙烯酸酯是脂肪族聚氨基甲酸酯丙烯酸酯。
4.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述聚氨基甲酸酯是聚醚型氨基甲酸酯。
5.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述聚氨基甲酸酯是水分散性聚氨基甲酸酯。
6.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述聚氨基甲酸酯丙烯酸酯是水分散性聚氨基甲酸酯丙烯酸酯。
7.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述聚氨基甲酸酯丙烯酸酯具有2或3的官能度。
8.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述面漆還包含 交聯(lián)劑。
9.如權(quán)利要求8所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述交聯(lián)劑是水溶性或水分散性的。
10.如權(quán)利要求8或9所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述交聯(lián)劑是氮丙啶交聯(lián)劑。
11.如權(quán)利要求8-10任一項(xiàng)所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述交聯(lián)劑包含基于100份總固體大于或等于約4份量的面漆。
12.如權(quán)利要求8-10任一項(xiàng)所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述交聯(lián)劑包含基于100份總固體約4份至約7份范圍內(nèi)量的面漆。
13.如權(quán)利要求8-10任一項(xiàng)所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述交聯(lián)劑包含基于100份總固體約2份至約15份范圍內(nèi)量的面漆。
14.如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述面漆還包含硅酸酯分散體。
15.如權(quán)利要求1-13任一項(xiàng)所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述面漆還包含抗粘連添加劑和滑爽添加劑的至少一種。
16.片材或輥結(jié)構(gòu)，在其表面上形成如前述權(quán)利要求任一項(xiàng)所述的可印刷或可接受印刷的面漆。
17.權(quán)利要求16所述的片材或輥結(jié)構(gòu)，其中所述結(jié)構(gòu)包括在其印刷接受面上形成有面漆的面材。
18.權(quán)利要求17所述的結(jié)構(gòu)片材或輥結(jié)構(gòu)，其中所述結(jié)構(gòu)還包含剝離襯墊，所述面材通過黏合劑以其背面被可剝離地粘到所述剝離襯墊上，所述面材背面與其印刷接受面相對。
19.權(quán)利要求18所述的片材或輥結(jié)構(gòu)，其中所述黏合劑是壓敏黏合劑。
20.權(quán)利要求17-19任一項(xiàng)所述的片材或輥結(jié)構(gòu)，其中所述面材包括層壓材料、膜或紙的至少一種。
21.權(quán)利要求17-19任一項(xiàng)所述的片材或輥結(jié)構(gòu)，其中所述面材包含聚丙烯。
22.權(quán)利要求21所述的片材或輥結(jié)構(gòu)，其中所述聚丙烯是可雙向定向的。
23.權(quán)利要求17-19任一項(xiàng)所述的片材或輥結(jié)構(gòu)，其中所述面材包含鍍金屬紙。
24.權(quán)利要求23所述的片材或輥結(jié)構(gòu)，其中所述鍍金屬紙包括至少一個(gè)金屬表面，并且所述面漆在所述金屬表面上形成。
全文摘要
公開了用于面材(12)的面漆(14)，其顯示期望的墨固著、抗針孔特性、防潮性/耐水性、光學(xué)特征和/或抗粘連特性。在一個(gè)實(shí)施方式中，面漆含有聚氨基甲酸酯和聚氨基甲酸酯丙烯酸酯的制劑。適當(dāng)?shù)?，聚氨基甲酸酯是脂肪族聚氨基甲酸酯?或聚氨基甲酸酯丙烯酸酯是脂肪族聚氨基甲酸酯丙烯酸酯。在一個(gè)適當(dāng)?shù)膶?shí)施方式中，聚氨基甲酸酯丙烯酸酯和聚氨基甲酸酯丙烯酸酯之一或兩者是水分散性的。適當(dāng)?shù)兀谶M(jìn)一步的實(shí)施方式中，聚氨基甲酸酯是聚醚型氨基甲酸酯。適當(dāng)?shù)?，制劑還可以包括交聯(lián)劑，例如，水溶性或水分散性交聯(lián)劑。
文檔編號C08J7/04GK102365176SQ201080014194
公開日2012年2月29日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月6日
發(fā)明者R·威格斯 申請人:艾利丹尼森公司