專利名稱：橡膠改性熱塑性塑料的靜電調(diào)色劑接受層的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種靜電調(diào)色劑接受層，更具體地是涉及一種含橡膠改性熱塑性塑料的接受層。
本發(fā)明的背景以前，高質(zhì)量的圖形限于大批量以降低費(fèi)用，或是小批量而成本高昂。隨著Scotchprint圖形的出現(xiàn)，可以用能承受的成本制造數(shù)量有限的高質(zhì)量的圖形。而且，Scotchcal 8620和8640接受體涂層膜允許對(duì)數(shù)量有限剛性表面使用這種高質(zhì)量的圖形。這些標(biāo)記膜包含乙烯膜基，該膜基面涂有含丙烯酸共聚物，乙烯基氯/乙酸乙烯酯共聚物和增塑劑的溶劑熱塑性混合物。該表面涂層是在室溫下中等柔韌性的無粘性的固體。高于70℃時(shí)，熱塑性塑料熔融并粘合至先前印刷到轉(zhuǎn)移介質(zhì)上的靜電調(diào)色劑上。冷卻后，標(biāo)記膜可從轉(zhuǎn)移介質(zhì)上分離出來，而調(diào)色劑被標(biāo)記膜保留。
理想化地，熱塑性塑料層(1)很好地粘合在基膜上，(2)不會(huì)粘附到轉(zhuǎn)移介質(zhì)上未上色(未形成圖象)的區(qū)域，(3)不會(huì)破壞基膜的物理性質(zhì)(張力，伸長(zhǎng)率，顏色等)，(4)完好地粘合至調(diào)色劑上，允許從轉(zhuǎn)移介質(zhì)上去除調(diào)色劑而不允許在通常使用過程中去除調(diào)色劑，(5)在通常使用過程中無粘性，和(6)與附加操作如透明涂覆或預(yù)掩蔽是相容的。
然而，連續(xù)的撓曲表面(例如在世界上大部分地區(qū)普遍使用的具有增塑聚氯乙烯涂層織物側(cè)面的運(yùn)輸工具和交通工具)對(duì)接受體涂層膜來說是一個(gè)問題。增塑聚氯乙烯涂層織物典型地為一種在板壁(siding)使用期過程中多次撓曲，滾壓，拍打和冷撓曲的熱塑性材料。因此，任何粘合或以其它方式粘附在這種板壁上的圖形圖象必須能經(jīng)得起同等的應(yīng)力而不損壞。
本發(fā)明的概述簡(jiǎn)言之，本發(fā)明的一個(gè)方面，接受層包含涂覆在抗龜裂壓敏粘合劑背襯膜上的丙烯酸樹脂，乙烯基樹脂，溶液或分散體級(jí)橡膠和增塑劑的混合物。簡(jiǎn)單地講，現(xiàn)在的接受層允許Scotchprint圖形施加在增塑聚氯乙烯涂層織物上以在軟側(cè)面(soft-sided)交通工具上使用。
有利地，最終的圖形圖象制品，即施加在增塑聚氯乙烯涂層織物板壁上的在抗龜裂壓敏粘合劑背襯膜上的已形成圖象的接受層，與任何合適的保護(hù)透明涂層一起將經(jīng)得住在軟側(cè)面交通工具上，尤其是在低溫下所發(fā)生的極端環(huán)境應(yīng)力，而這在目前的Scotchprint材料是無法經(jīng)受得起的。較好實(shí)例的描述正如在美國(guó)專利No.5,114,520和5,262,259中所述，圖象通常由先前已印刷到轉(zhuǎn)移介質(zhì)上的熱粘合靜電調(diào)色劑施加到本發(fā)明的接受層上，這些描述在此引用結(jié)合在本發(fā)明中。冷卻后，接受體涂層標(biāo)記膜可從轉(zhuǎn)移介質(zhì)上分離，而調(diào)色劑則由接受體涂層標(biāo)記膜保留。
較可取地，最終的圖形圖象制品經(jīng)得住下述試驗(yàn)(1)涂層粘合性試驗(yàn)；和(2)在-20℃時(shí)抗龜裂試驗(yàn)。
當(dāng)最終的圖形圖象制品由多于一塊的板組成(例如含有重疊接縫的并列板或一塊板部分或全部粘合在另一塊板上)時(shí)，則最終的圖形圖象制品最好能經(jīng)得住下述附加試驗(yàn)(3)一層形成圖象的膜與下一層形成圖象的膜的重疊粘合性。將“板”定義為在抗龜裂壓敏粘合劑背襯膜上的形成圖象接受層的片，它可包含或不包含合適的保護(hù)透明涂層。
將“涂層粘合性”定義為在水中浸漬16小時(shí)之后，從水中取出并用毛巾擦干后即刻對(duì)樣品進(jìn)行試驗(yàn)，達(dá)到由ASTM試驗(yàn)D3359，試驗(yàn)方法B的4B或5B額定值。將“抗龜裂”定義為在反復(fù)撓曲后，較好地按DIN 53359試驗(yàn)B在-20℃下在撓曲試驗(yàn)機(jī)上操作4000次雙撓曲后對(duì)表面的最小限度損害。除了被試驗(yàn)的形成圖象膜粘合至已粘合到PVC一涂層織物基材上同樣的形成圖象膜部分上外，“重疊”粘合性按ASTM D1000確定。在試驗(yàn)前，將這種多層復(fù)合物(即至少兩塊板相互重疊)在65℃下老化至少16小時(shí)。對(duì)所有顏色和未上色部分該重疊粘合性較好地為每英寸寬至少1.0磅。
含氨基甲酸乙酯基層的標(biāo)記膜(例如Scotchcal 190標(biāo)記膜)是用于增塑的聚氯乙烯涂層織物的。盡管氨基甲酸乙酯為基的膜具有顯著的抗龜裂，抗增塑劑和耐濕性，但標(biāo)準(zhǔn)Scotchprint接受體涂層不能在氨基甲酸乙酯為基或其它抗龜裂標(biāo)記膜上加工。
當(dāng)將用于常規(guī)乙烯基氯為基的標(biāo)記膜的靜電調(diào)色劑接受體涂層施加在用于標(biāo)記軟側(cè)面交通工具的抗龜裂膜上時(shí)，這種涂層膜不符合抗龜裂標(biāo)準(zhǔn)且通常不符合涂層粘合性標(biāo)準(zhǔn)。然而，當(dāng)抗龜裂膜(例如氨基甲酸乙酯為基的膜)涂有本發(fā)明的接受體時(shí)，涂層膜基本上保持了基膜在不含這種涂層的情況下的所有性質(zhì)，而且更重要的是該涂層膜符合上述性能指標(biāo)。對(duì)由調(diào)色劑轉(zhuǎn)移形成圖象來說，使用不含任何接受體涂層的氨基甲酸乙酯為基的膜通常是不能接受的，原因是熱層壓導(dǎo)致無法從未上色區(qū)域松脫和在上色區(qū)域上差的重疊粘合性。
眾所周知熱塑性涂層的柔韌性可通過加入增塑劑得以提高。室溫下用于乙烯基膜的涂層的柔韌性部分可歸功于增塑劑。提高增塑劑的用量已顯示出改進(jìn)了抗低溫龜裂。然而，隨著增塑劑含量更高，尤其是在含丙烯酸的涂層中，那么在通常處置溫度下表面會(huì)變得發(fā)粘。這種表面發(fā)粘會(huì)引起處理困難，污垢沉積，較小的耐磨性，較差的內(nèi)部強(qiáng)度，圖象脫層和輥堵塞等問題。
大家知道的柔韌的聚氯乙烯基材典型地包含高含量(每一百份樹脂中60-100份)的單體增塑劑。這種單體增塑劑趨于遷移到任何粘合在表面的圖形標(biāo)記膜上，這樣導(dǎo)致與加入過量增塑劑相同類型的問題。
亦已發(fā)現(xiàn)涂覆在氨基甲酸乙酯為基的膜上的包含丙烯酸樹脂，乙烯基樹脂，溶液或分散體級(jí)橡膠和增塑劑的混合物的接受體涂層組合物將符合性能指標(biāo)，同時(shí)最大程度地降低增塑劑在通常處置溫度下的影響。較為可取的是，接受體涂層組合物含至少5％—55％的溶液或分散體級(jí)別橡膠，含7％—30％的溶液或分散體級(jí)別橡膠則更好。在此范圍內(nèi)所得的印刷圖形符合抗龜裂指標(biāo)。
一旦靜電調(diào)色劑接受體涂層被施加到抗龜裂膜上，調(diào)色劑圖象可被熱轉(zhuǎn)移至該接受層上。然后可由本領(lǐng)域技術(shù)熟練者已知的技術(shù)，例如篩網(wǎng)印刷透明涂層或淹沒涂覆(flood coating)透明涂層，施加耐磨涂層，保護(hù)層或透明涂層。
而且，亦已發(fā)現(xiàn)如在轉(zhuǎn)讓給本申請(qǐng)相同受讓人的Attorney Docket No.49516 USA 4A中所述，加入圖形外層復(fù)合物(與保護(hù)層相鄰的預(yù)掩蔽層)可提高最終圖形圖象板的重疊粘合性。
用于圖象接受體涂層的特別有用的丙烯酸樹脂包括甲基丙烯酸甲酯聚合物和共聚物，例如可購(gòu)自Rohm & Haas的Acryloids B-44和B-48，和甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯/N-叔丁基丙烯酰胺。用于圖象接受體涂層的特別有用的乙烯基樹脂包括乙烯基氯/乙酸乙烯酯共聚物，例如以商品名為“UCAR”購(gòu)自Union Carbide的共聚物。任何分散體或溶液級(jí)橡膠都可用于本發(fā)明，其合適的例子包括但不局限于溶液氯化橡膠(例如以商品名為Hydrin CG購(gòu)自ZeonChemicals的表氯醇)和氨基甲酸乙酯分散體橡膠(例如購(gòu)自Zeneca Chemical的NeoPac R-9000)。
本發(fā)明的目的和優(yōu)點(diǎn)將進(jìn)一步地由下述實(shí)施例加以闡述，但不應(yīng)將在這些實(shí)施例中所述的具體的物料及其量，以及其它條件和細(xì)節(jié)看作是對(duì)本發(fā)明的過分限制。除非另有闡明或是顯而易見的，所有的物料都是可商品購(gòu)得或?qū)Ρ绢I(lǐng)域的技術(shù)熟練者來說是已知的。
材料名稱匯編

乙烯基樹脂特性

(1)ASTM D-1243丙烯酸聚合物特性

實(shí)施例實(shí)施例1將概括于表1的量的組分進(jìn)行混和制備接受體涂層。然后將這種混合物涂覆到主要組分比率為33/41/26的二氧化鈦，Zeneca Chemicals R-9000和Zeneca Chemicals R-962的帶有壓敏粘合劑背襯的膜上。接受層的涂層重量為19.4g/m2。使這種涂層膜形成圖象并通過涂層粘合性和抗龜裂試驗(yàn)。
表1所用的量(磅) 組分11.49MMA/EA/t-BAM三元聚合物37.97 甲乙酮(MEK)14.65 甲苯13.80 VYNC5.52 VYHH5.17Hydrin CG 70橡膠11.40 Palatinol 711-9實(shí)施例2將概括于表2的量的組分進(jìn)行混和制備接受體涂層。然后將這種混合物涂覆到主要組分比率為33/45/22的二氧化鈦，Miles Bayhydrol 123和ZenecaChemicals R-9000的壓敏粘合劑膜上。接受層的涂層重量為19.4g/m2。將這種涂層膜形成圖象并通過涂層粘合性和抗龜裂試驗(yàn)。表5概括了Zeneca和Miles產(chǎn)品的膜性能。
表2所用的量(磅) 組分4.28 Rohm & Haas B-4452.75 甲乙酮(MEK)10.32 甲苯12.56 VYNC5.02 VYHH4.70 Hydrin CG 70橡膠10.37Palatinol 711-P實(shí)施例3透明涂層/預(yù)掩蔽層是這樣制備的先用主要由表3所述配方組成的一層、而后用表4中所述的一層涂覆在其兩面含有高密度聚乙烯(在其光澤一面為13磅和在其粗糙一面為11磅，購(gòu)自HP Smith)、基重為94磅/令(3000平方英尺)的紙質(zhì)預(yù)掩蔽背襯上。涂覆第一層獲得的干涂層重量為4.5g/m2。涂覆第二層獲得的干涂層重量為10.3g/m2。
表3所用的量(磅) 組分19.5 Acryloid A-1160.0 MEK4.9 VAGH13.4 Uniflex 312表4所用的量(磅) 組分10.0 VYES42.7 MEK38.2 甲苯6.1 Hydrin CG 70橡膠3.3 Palatinol 711-P
表5膜組分的物理性能

將實(shí)施例2的材料(帶有由脫卸襯里保護(hù)的壓敏粘合劑層)與上述預(yù)掩蔽層/透明涂層相接觸，并通過下述的熱輥層壓操作一個(gè)9”鋼輥，一個(gè)肖氏D硬度為58的9″橡膠輥，輥隙壓力為55磅/線英寸以及速度為46厘米/分。所得的復(fù)合物通過下述過程粘合到柔韌的聚氯乙烯涂層織物上，(1)除去保護(hù)壓敏粘合劑的襯里，(2)使粘合劑與聚氯乙烯涂層織物接觸，(3)將壓敏粘合劑緊密地壓緊聚氯乙烯涂層織物使圖形粘合到柔韌的聚氯乙烯涂層織物上，和(4)除去預(yù)掩蔽背襯，將帶有透明涂層的最終圖形留在柔韌的聚氯乙烯涂層織物上。使這種涂層膜形成圖象并進(jìn)行試驗(yàn)，符合三個(gè)性能指標(biāo)。實(shí)施例4先用主要由表3所述配方組成的一層、而后用表4中所述的一層涂覆2密爾的聚酯預(yù)掩蔽背襯。涂覆第一層獲得的干涂層重量為4.5g/m2。涂覆第二層獲得的干涂層重量為10.3g/m2。如實(shí)施例3中所述對(duì)物料進(jìn)行層壓，并如實(shí)施例1中所述對(duì)之進(jìn)行試驗(yàn)。使這種涂層膜形成圖象并進(jìn)行試驗(yàn)，符合三個(gè)性能指標(biāo)。實(shí)施例5將概括于表6的量的組分進(jìn)行混和制備接受體涂層。然后將這種混合物涂覆到主要組分比率為33/41/26的二氧化鈦，Zeneca Chemicals R-9000和Zeneca Chemicals R-962的帶有壓敏粘合劑背襯的膜上。接受層的涂層重量為19.4g/m2。使這種涂層膜形成圖象并進(jìn)行試驗(yàn)，符合三個(gè)性能指標(biāo)。
表6所用的量(磅) 組分79.5UCAR 52510.0 NeoPac R-900010.0Uniflex 3120.5乙二醇氧基丙基三甲氧基硅烷使用230篩目的篩網(wǎng)對(duì)涂層制品進(jìn)行透明涂層篩網(wǎng)印刷，使之通過單次涂覆，然后在150°F下烘箱干燥10分鐘。透明涂層組合物用環(huán)己酮稀釋至粘度值為700厘泊，用Brookfied粘度計(jì)，LV-2，RPM-60測(cè)量。透明涂層主要由下述組分組成表7所用的量(磅) 組分21.7環(huán)己酮17.6乙氧基丙酸乙酯9.5 纖維素乙酸丁酯12.2 Aromatic 15020.1 A-115.1 VAGH13.8 Uniflex 312在不偏離本發(fā)明的范圍和原則的基礎(chǔ)上本發(fā)明的各種改進(jìn)和改變對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)熟練者來說將是顯而易見的，而且應(yīng)明白的是本發(fā)明并不局限于上面列舉的實(shí)例。在此參考引用所有的出版物和專利，就好象各個(gè)出版物或?qū)＠痪唧w和分別加以參考引用一樣。
權(quán)利要求
1.一種靜電調(diào)色劑接受層，它包含丙烯酸樹脂，乙烯基樹脂，溶液或分散體級(jí)橡膠和增塑劑的混合物。
2.如權(quán)利要求1所述的靜電調(diào)色劑接受層，其中溶液或分散體級(jí)橡膠的含量為5-55重量％。
3.如權(quán)利要求1所述的靜電調(diào)色劑接受層，其中溶液級(jí)橡膠為氯化橡膠。
4.如權(quán)利要求1所述的靜電調(diào)色劑接受層，其中分散體級(jí)橡膠為聚氨酯分散橡膠。
5.如權(quán)利要求1所述的靜電調(diào)色劑接受層，其中丙烯酸樹脂為甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯和N-叔丁基丙烯酰胺的三元聚合物。
6.一種圖形制品，它包含粘合在抗龜裂膜的第一主表面上的靜電調(diào)色劑接受層，其中所述的靜電調(diào)色劑接受層包含丙烯酸樹脂，乙烯基樹脂，溶液或分散體級(jí)橡膠和增塑劑的混合物。
7.如權(quán)利要求6所述的圖形制品，它還包含粘合在抗龜裂膜的第二主表面上的壓敏粘合劑層，其中第二主表面與第一主表面相對(duì)。
8.如權(quán)利要求6所述的圖形制品，其中丙烯酸樹脂為甲基丙烯酸甲酯/丙烯酸乙酯和N-叔丁基丙烯酰胺的三元聚合物。
9.如權(quán)利要求6所述的圖形制品，其中該制品還包含疊加在調(diào)色劑接受層上的形成圖象層。
10.如權(quán)利要求9所述的圖形制品，其中該制品還包含疊加在形成圖象層上的透明涂層。
11.如權(quán)利要求10所述的圖形制品，其中透明涂層為圖形外層復(fù)合物。
12.一種圖形圖象制品，它包含施加在增塑聚氯乙烯涂層織物上的，在帶有壓敏粘合劑背襯的抗龜裂膜上的形成圖象接受層。
13.如權(quán)利要求12所述的圖形圖象制品，它還包含疊加在形成圖象接受層上的保護(hù)透明涂層。
全文摘要
一種包含丙烯酸樹脂，乙烯基樹脂，溶液或分散體級(jí)橡膠和增塑劑的混合物的靜電調(diào)色劑接受層。當(dāng)將所得的接受層施加在抗龜裂膜上，并隨后應(yīng)用于軟側(cè)面交通工具時(shí)，所述的接受層能提供耐久性和柔韌性。
文檔編號(hào)G03G7/00GK1141089SQ94194777
公開日1997年1月22日 申請(qǐng)日期1994年11月30日 優(yōu)先權(quán)日1994年1月7日
發(fā)明者R·S·斯蒂爾曼, E·J·漢森, J·珍妮特 申請(qǐng)人:美國(guó)3M公司