專利名稱：用于在真空室中固化的電子束可固化組合物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于通過在基板上的液相沉積和隨后的電子束固化，生產(chǎn)薄的、固態(tài)的、聚合物的薄膜的組合物和方法。液相沉積和固化均在真空條件下，在基本無氧的空氣中完成。該組合物包括一種或多種組分，所有的組分在真空條件下不會(huì)成為氣相。該組合物具有烯屬不飽和組分，該烯屬不飽和組分其由烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體、或烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體和烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物的混合物組成。通過充足的電子束輻射的應(yīng)用，該烯屬不飽和組分可聚合或可交聯(lián)。該組合物基本上不存在烯屬不飽和丙烯酸酯組分、聚合引發(fā)劑、和溶劑。
背景技術(shù)：
在真空室中直接應(yīng)用防護(hù)性和/或功能性的涂層于金屬化薄膜基板上，并通過電子束輻射將它們固化，具有巨大的商業(yè)利益。電子束可固化組合物的優(yōu)點(diǎn)在于其基本上是完全的固體，并在真空下不會(huì)轉(zhuǎn)為氣體或氣相。在真空下應(yīng)用固態(tài)可固化涂層有益于均勻地涂覆和對(duì)非氧化金屬表面的粘附。這相比于在空氣中應(yīng)用電子束可固化涂層于氧化金屬表面是有利的。薄的金屬的和聚合物的薄膜增加或提升特殊應(yīng)用所需的性能。例如，用來保存食物的箔需要有非常低的氧氣滲透性；包裝材料的外表面需能夠承受油墨；且電子產(chǎn)品的包裝材料還需要一定的電導(dǎo)率值以消散靜電電荷。為了提高其對(duì)預(yù)期目的的適應(yīng)性，修改聚合物薄膜的物理性能是需要的，且有時(shí)是必需的。優(yōu)選的，薄膜由具有所需性能特征的組合物和分子結(jié)構(gòu)直接形成。金屬和聚合物的薄的薄膜通過各種已知的方法在適當(dāng)?shù)幕迳系某练e形成，特別是通過濕化學(xué)或氣相沉積的薄膜形成。化學(xué)方法產(chǎn)生了可溶的熱塑性塑料和不溶的熱固性聚合物，并包含溶劑的使用；因此，薄膜形成是通過溶劑擴(kuò)散和蒸發(fā)實(shí)現(xiàn)的。因此，這些方法需要相對(duì)的長的停留時(shí)間和處理溶劑的多余的步驟。氣相沉積方法包含液相單體在真空室中的蒸發(fā)、其在冷基板上的沉積，和隨后暴露于電子束或紫外線輻射下的聚合。美國專利6 270 841和6 447 553描述了一種取自供水水庫的液相單體，其在真空沉積室的加熱蒸發(fā)器部分中霧化，在該部分中，該液相單體在真空下急促的蒸發(fā)。由此產(chǎn)生的單體蒸氣進(jìn)入設(shè)備的冷凝部分，其中該液相單體為應(yīng)用于基板上的蒸汽，在接觸基板的冷表面時(shí)凝結(jié)并形成薄的液相薄膜。隨后通過暴露于電子束或紫外線輻射源下固化液相沉積薄膜。這種技術(shù)的問題在于蒸發(fā)的組合物涂覆于真空室內(nèi)部的裝置的內(nèi)部的大部分區(qū)域上，然后當(dāng)輻射時(shí)，在裝置上固化成多余的固體。這些多余的固體難以去除。此外，這些專利展示了含多官能丙烯酸酯的組合物，其在無氧的空氣中幾乎瞬間聚合成固態(tài)。通常，電子束可固化涂層為丙烯酸酯功能性預(yù)聚物、低聚物和單體的混合物，其可以在暴露于電子束輻照下進(jìn)行自由基聚合。通常情況下，氧的存在抑制了電子束自由基聚合，因此電子束涂層必須在氮?dú)鈱酉鹿袒?。完全的固化需要大量的電子束劑量?眾所周知的是，甲基丙烯酸酯功能性預(yù)聚物、低聚物和單體可以進(jìn)行自由基聚合，但速度比丙烯酸酯的聚合慢得多，且其不能被用于任何已知的電子束固化技術(shù)的商業(yè)應(yīng)用。在無氧的空氣中，大多數(shù)丙烯酸酯功能性化合物可以迅速聚合，尤其是高溫條件下，即使沒有暴露于電子束輻射下。令人驚訝的發(fā)現(xiàn)，甲基丙烯酸酯為基礎(chǔ)的組合物竟然可以在真空和高溫條件下保持其流動(dòng)性，避免過早聚合。即使是少量丙烯酸酯官能團(tuán)的增加迅速導(dǎo)致穩(wěn)定性的喪失。根據(jù)本發(fā)明形成了一種具有烯屬不飽和組分的組合物，其組分包括烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體、或烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體和烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物的混合物。烯屬不飽和組分通過應(yīng)用低劑量的電子束輻射是可聚合或可交聯(lián)的。該組合物基本不存在烯屬不飽和丙烯酸酯組分、聚合引發(fā)劑、和溶劑。由此在基板上產(chǎn)生的固化組分將大大提高防潮、阻氧抗劃傷性、附著力和適印性能。該方法提供了一個(gè)完全的固化，具有低電壓電子束固化，并不存在氧化金屬表面從而導(dǎo)致脆性和難以印刷的氧氣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種涂覆基板的方法，其包括 a)在真空條件下，在基本的無氧的空氣中，將液相組合物涂敷在基板的表面上，該組合物包括一種或多種組分，所有的組分在所述真空條件下不會(huì)成為氣體或氣相，所述組合物包括烯屬不飽和組分，所述烯屬不飽和組分基本上由烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體，或烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體和烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物的混合物組成，該烯屬不飽和組分通過利用充足的電子束輻射是可聚合或可交聯(lián)的，所述組合物基本不存在烯屬不飽和丙烯酸酯組分，基本不存在聚合弓I發(fā)劑，并基本不存在溶劑；
b)在真空條件下，在基本無氧的空氣中，將所述液相組合物暴露于充足的電子束輻射，以聚合或交聯(lián)該組合物。本發(fā)明還提供了一種適合于在真空條件下，在基本無氧的空氣中，涂覆在基板的表面的液相組合物，該組合物包括一種或多種組分，所有的組分在所述真空條件下不會(huì)成為氣體或氣相，所述組合物包括烯屬不飽和組分，所述烯屬不飽和組分基本上由烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體和烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物的混合物組成，該烯屬不飽和組分通過利用充足的電子束輻射是可聚合或可交聯(lián)的，所述組合物基本不存在烯屬不飽和丙烯酸酯組分，基本不存在聚合引發(fā)劑，并基本不存在溶劑；其中該組合物可選的進(jìn)一步包括一種或多種不具有丙烯酸酯官能團(tuán)和甲基丙烯酸酯官能團(tuán)的聚合物；且其中該組合物可選的進(jìn)一步包括一種或多種蠟、顏料、和/或潤濕劑。
具體實(shí)施例方式首先通過形成一種液相組合物來實(shí)施本發(fā)明，該組合物包括一種或多種組分，所有的組分在所述真空條件下不會(huì)成為氣體或氣相。首先該組合物包括烯屬不飽和組分。該烯屬不飽和組分為烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體，或烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體和烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物的混合物。該烯屬不飽和組分通過利用充足的電子束輻射是可聚合或可交聯(lián)的。重要的是，該組合物基本不存在烯屬不飽和丙烯酸酯組分、聚合引發(fā)劑、和溶劑。適合的烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體包含但不限于原發(fā)性或多元醇甲基丙烯酸酯，比如甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸羥乙酯、甲基丙烯酸2 -乙基己酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、乙二醇二甲基丙烯酸酯、二乙二醇二甲基丙烯酸酯、三乙二醇二甲基丙烯酸酯、四乙二醇二甲基丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、乙氧基化三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯、聚乙氧基化三羥甲基丙烷基三甲基丙烯酸酯、季戊四醇二甲基丙烯酸酯、季戊四醇三甲基丙烯酸酯、二季戊四醇二甲基丙烯酸酯、二季戊四醇四甲基丙烯酸酯、三季戊四醇八甲基丙烯酸酯，1，3-丁二醇二甲基丙烯酸酯，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯，等。其他合適的甲基丙烯酸酯單體包括單功能和多官能團(tuán)化合物。這種單體通常是甲基丙烯酸與一個(gè)或多個(gè)單或多基的，取代或未取代的，烷基(C1-C18)、芳基或芳烷基醇的反應(yīng)產(chǎn)物。含有極性取代基(如，羥基、胺基、鹵素、氰基、雜環(huán)或環(huán)己基)的甲基丙烯酸酯中的酒精成分是有用的。甲基丙烯酸酯單體具體包括甲基丙烯酸羥乙酯，甲基丙烯酸異冰片酯，甲基丙烯酸四氫糠基酯，二乙二醇二甲基丙烯酸酯，1，4-丁二醇二甲基丙烯酸酯，丁烯烷基甲基丙烯酸酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，新戊二醇二甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸辛酯和甲基丙烯酸癸酯，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯，三甲基環(huán)己甲基丙烯酸酯，甲基丙烯酸芐酯，丁二醇二甲基丙烯酸酯，聚乙二醇二甲基丙烯酸酯，二乙二醇二甲基丙烯酸酯，三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯，雙三羥甲基四甲基丙烯酸酯，季戊四醇四甲基丙烯酸酯，和二季戊四醇五甲基丙烯酸酯，等。 在一個(gè)實(shí)施例中，存在的烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體的量為組合物整體重量的約5 wt. %到約100 wt. %。在另一個(gè)實(shí)施例中，存在的烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體的量為組合物整體重量的約20 wt. %到約80 wt. %。在另一實(shí)施例中，存在的烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體的量為組合物整體重量的約50 wt. %到約70 wt. %。在本發(fā)明的另一實(shí)施例中，該組合物還含有烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物。此處所使用的術(shù)語低聚物不僅是指在本技術(shù)領(lǐng)域中通常定義的分子鏈，其一般含有2至10個(gè)甲基丙烯酸酯單體單位，還指低分子量聚合物。為了本發(fā)明的目的，術(shù)語低聚物也包括任何聚合分子，其具有足夠低的分子量以使得組合物整體在真空下，在低于其熱分解溫度的溫度下，保持液相狀態(tài)。最大分子量約為5000。分子量取決于所使用的具體單體，但可以理解的是，在本發(fā)明的實(shí)踐中包括更大的分子量，只要組合物整體在真空條件下保持液相。因此，本發(fā)明不限于分子量小于5000的高分子鏈，而旨在包括任何聚合物分子，在此定義為低聚，如此，組合物在其預(yù)期使用的溫度和壓力下保持為液相，該溫度低于其分解溫度，否則降低該溫度。有用的烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物包括但不限于具有上述單體的重復(fù)單元的化合物，和適當(dāng)?shù)姆肿恿?，以使得組合物整體在本發(fā)明的真空和溫度條件下保持為液相。合適的烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物包括但不限于甲基丙烯酸酯環(huán)氧樹脂、甲基丙烯酸酯聚氨酯、甲基丙烯酸酯聚酯、聚醚甲基丙烯酸酯、聚酯甲基丙烯酸酯、和乙氧基或丙氧基二種或多種功能的甲基丙烯酸酯。當(dāng)使用烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物時(shí)，其存在的量為組合物整體重量的大于0 wt. %到約95 wt. %。在另一個(gè)實(shí)施例中，存在的烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物的量為組合物整體重量的約5 wt. %到約80 wt. %。在另一實(shí)施例中，存在的烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物的量為組合物整體重量的約15 wt. %到約30 wt. %。在另一個(gè)實(shí)施例中，該組合物進(jìn)一步包括一種或多種惰性聚合物，即在該方法條件下不反應(yīng)，不具有丙烯酸酯官能團(tuán)和甲基丙烯酸酯官能團(tuán)。有用的聚合物包括但不限于松香酯、松香酯衍生物、丙烯酸聚合物、聚氨酯聚合物、環(huán)氧聚合物和酮聚合物，等。聚合物的選擇和數(shù)量由熟練的技術(shù)人員選定，以達(dá)到組合物整體的所需粘度。當(dāng)使用惰性聚合物時(shí)，其存在的量為組合物整體重量的大于0 wt. %到約30 wt. %。在另一個(gè)實(shí)施例中，存在的惰性聚合物的量為組合物整體重量的約5 wt. %到約15 wt. %。在另一實(shí)施例中，存在的惰性聚合物的量為組合物整體重量的約8 wt. %到約12 wt. %。組合物進(jìn)一步包括一種或多種蠟、顏料、和/或潤濕劑。適合的蠟包括但不限于聚乙烯蠟、聚酰胺蠟、聚四氟乙烯蠟、巴西棕櫚蠟、或它們的組合，其存在的量為組合物整體重量的約0. I wt. %到約3 wt. %，優(yōu)選為約0. 25 wt. %到約 0. 5 wt. %。適合的潤濕劑包括但不限于聚硅氧烷、聚丙烯、線性和分支聚烷氧基化合物、或它們的組合，其存在的量為組合物整體重量的約0.25 wt. %到約2 wt. %，優(yōu)選為約0.5 wt. % 到約I wt. %。適合的顏料包括但不限于紫羅蘭色粉VT-8015 (保羅 尤尼奇)；派力奧根紫5100(巴斯夫)；派力奧根紫5890 (巴斯夫)；永久紫VT 2645 (保羅 尤尼奇)；荷力奧根綠L8730(巴斯夫);淡綠色XPlll-S (保羅 尤尼奇);亮綠色粉GR 0991 (保羅 尤尼奇);立索爾猩紅D3700 (巴斯夫);溶劑紅49 ;顏料紅57 : I ;甲苯胺紅(奧德里奇);用于熱塑性塑料NSD PSPA的猩紅(加拿大的日訥 庫爾曼)；E. D.甲苯胺紅(奧德里奇)；立索爾寶紅粉(保羅 尤尼奇)；立索爾猩紅4440 (巴斯夫)；邦紅色C (統(tǒng)治色彩公司)；寶亮紅RD-8192 (保羅 尤尼奇)；還原粉紅RF (西巴-蓋吉)；派力奧根紅3871K (巴斯夫)；派力奧根紅3340 (巴斯夫)；立索爾快猩紅L4300 (巴斯夫)；溶劑藍(lán)808 ;荷力奧根藍(lán)L6900、L7020 (巴斯夫)；荷力奧根藍(lán)K6902、K6910 (巴斯夫)；荷力奧根藍(lán)D6840，D7080 (巴斯夫)；蘇丹藍(lán)OS (巴斯夫)；里奧膨藍(lán)FF4012 (巴斯夫)；PV快藍(lán)B2G01 (美國赫斯特)；艾格蘭藍(lán)BCA或艾格蘭藍(lán)NGA (西巴-蓋吉)；派力奧根藍(lán)6470 (巴斯夫)；蘇丹II (橙紅色)(馬西森，卡羅門貝爾)；蘇丹II(橙色)(馬西森，卡羅門貝爾);蘇丹橙G (奧德里奇)，蘇丹橙220 (巴斯夫);派力奧根橙3040(巴斯夫)；奧托橙OR 2673 (保羅 尤尼奇)；溶劑黃162 ;派力奧根黃152、1560 (巴斯夫)；立索爾快黃0991 K (巴斯夫)；帕里奧托黃1840 (巴斯夫);諾維朋黃FGL (赫斯特);永固黃YE 0305 (保羅尤尼奇)；路瑪近黃D0790 (巴斯夫)；蘇考黃L1250 (巴斯夫)；蘇考黃D1355(巴斯夫)；蘇考快黃D1355、D1351 (巴斯夫)；漢莎亮黃SGX 03 (B);赫斯特朋粉紅E ;范阿爾粉紅D4830 (巴斯夫);辛快薩品紅(杜邦)；派力奧根黑L0084 (巴斯夫);顏料黑K801 (巴斯夫)；和炭黑如REGAL 330. RTM. (卡伯特)，碳黑5250，炭黑5750 (哥倫比亞化學(xué))，等。適用染料的例子也包括朋托馬；食品黑2 ;卡羅迪綠松石FBL超濃.(直接靛蘭199)，其可從北卡羅來納顏色和化學(xué)(Carolina Color and Chemical)獲得；快特綠松石8 GL液體(直接靛蘭86)，其可從莫北化學(xué)獲得；英特邦液體綠松石GLL (直接靛蘭86)，其可從克朗普頓和諾爾斯獲得；希伯來卡艷紅38-A (活性紅4)，其可從奧德里奇化學(xué)獲得；德里瑪林艷紅X-2B (活性紅56)，其可從派蘭公司獲得；菲克司艷紅E4B，其可從莫北化學(xué)獲得；菲克司艷紅E6-BA，其可從莫北化學(xué)獲得；施安紅H8B (活性紅31)，其可從美國ICI獲得；派蘭認(rèn)證D&C紅#28 (酸性紅92)，其可從派蘭獲得；直接亮粉紅B格蘭特柯陸迪，其可從克朗普頓和諾爾斯獲得；卡塔索黃GTF普拉克，其可從山德士公司獲得；超濃檸檬黃(FD&C黃#5，酸性黃23)，其可從山德士公司獲得；卡羅迪黃色RU直接黃86)，其可從卡羅來納顏色和化學(xué)獲得；卡塔索黃GTF由昆特110，其可從山德士公司獲得；D&C黃#10 (酸性黃3)，其可從特里獲得；黃色16948，其可從特里獲得；巴索西黑.時(shí)間.34，其可從巴斯夫獲得；卡塔黑2GT，其可從山德士公司獲得；里在朋紅492 (巴斯夫)；奧茹索紅G (西巴-蓋吉)；直接亮粉紅B(克朗普頓和諾爾斯)；阿蘭司丕龍紅C-BH (保土谷化學(xué))；卡壓羅爾紅3BL (日本化藥)；樂范諾艷紅3BW (莫北化學(xué))；樂范登檸檬黃(莫北化學(xué))；精快黃3G;阿蘭司丕龍黃C-GNH (保土谷化學(xué));天狼星超黃⑶167 ;卡塔索亮黃色4GF (山德士);派蓋索黃CGP (西巴-蓋吉)；奧茹索黑色RLP (西巴-蓋吉);沙威尼黑RLS (山德士);德馬卡本2GT (山德士);普如則黑BG (ICI);莫發(fā)特黑濃A (莫頓-聚硫橡膠)；大澤爾黑RN昆特(ICI);奧茹索藍(lán)GN (西巴-蓋吉);沙威尼藍(lán)GLS (山德士);路西兒藍(lán)MBSN (莫頓-聚硫橡膠);瑟榮藍(lán)5GMF (ICI)；巴薩斯特藍(lán)750 (巴斯夫)，等。里在朋黑X 51 [C. I.溶劑黑，C. I. 12195 ](巴斯夫)，蘇丹藍(lán)670[ C. I. 61554 ](巴斯夫)，蘇丹黃146 [ C. I. 12700 ][(巴斯夫)，和蘇丹紅462 [C. I. 260501 ](巴斯夫)或它們的組合。本發(fā)明中的術(shù)語顏料包括導(dǎo)電的粉末，如鐵、銀、、銅鋁或其合金的金屬粉末，金屬氧化物粉末，金屬碳化物粉末，金屬硼化物粉末，炭黑，石墨或它們的組合。當(dāng)使用顏料時(shí)，其在組合物中的量為大于0 wt. %到約30 wt. %。在另一個(gè)實(shí)施例中，存在的顏料的量為組合物整體重量的約2 wt. %到約15 wt. %。在另一實(shí)施例中，存在的顏料的量為組合物整體重量的約5 wt. %到約10 wt. %。組合物整體的其他可選的組分包含但不限于粘合促進(jìn)劑、流量控制劑、硬度控制齊U、除氧器、阻聚劑、分散劑、流變改性劑、表面活性劑、或它們的組合，使得組合物整體在此處所述方法的溫度和真空條件下保持液相，且組合物整體在實(shí)施電子束輻射的情況下是可固化的。這些可選的組分和其在組合物整體中的數(shù)量的選擇可以容易地由熟練的技術(shù)人員確定。組合物整體基本上不存在烯屬不飽和丙烯酸酯組分，基本上不存在聚合引發(fā)劑，并基本上不存在溶劑。然后組合物以液相被實(shí)施在合適的基板的表面上，即非氣相。適合的基板包括纖維素衍生物，如硝酸纖維素、醋酸纖維素、再生纖維素和纖維素醚，如乙基和甲基纖維素 ’聚苯乙烯塑料如聚苯乙烯及各種環(huán)取代苯乙烯的聚合物和共聚物，例如o-、m-和p-甲基苯乙烯和其他環(huán)取代以及側(cè)鏈取代苯乙烯，如a -、甲基-和乙基苯乙烯和其他各種聚合和共聚乙烯基產(chǎn)物；各種乙烯基聚合物和共聚物，如聚乙烯醇縮丁醛和其他縮醛、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯及其水解產(chǎn)物、聚氯乙烯共聚物；丙烯酸樹脂，如甲基丙烯酸酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酰胺、羥甲基丙烯酰胺和丙烯腈的聚合物和共聚物；聚酰胺、聚苯硫醚、聚醚醚酮、聚醚酮、聚酮、聚醚酰亞胺、聚砜、聚醚砜、聚芳醚酮、聚氨酯、聚乙烯萘，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯)，聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚酰胺，聚碳酸酯，C0C，聚甲醛，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯，聚氯乙烯，聚苯，聚乙烯，乙烯/四氟乙烯，(聚四氟乙烯，聚酯和不飽和改性聚酯樹脂，如由聚羧酸與多元酚縮合制成或通過更改所使用的不飽和羧酸并通過醇酸樹脂與另一單體反應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步更改所制成；烯丙基二甘醇碳酸的聚合物。實(shí)踐的基板包括硝酸纖維素、聚氨酯、聚酯、聚烯烴、環(huán)氧樹脂、丙烯酸、酰胺、乙烯基樹脂、或它們的組合。優(yōu)選基板包括聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚丙烯。在優(yōu)選的實(shí)施例中，基板基本是透明的，尤其是，能夠基本透過紅外輻射。如自保持薄膜，基板的厚度至少足以維持其完整性。在一個(gè)實(shí)施例中，基板的厚度從約5 u m到約700 u m,優(yōu)選的從約12 y m到約100 u m,且更優(yōu)選的從約10 y m到約50 u m0在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，基板具有金屬化表面。通?？梢酝ㄟ^蒸汽或真空沉積、分散在合適的組合物中的金屬的濺射、或涂覆將這種金屬表面施加與基板。真空金屬化方法包括在真空室中放置成卷的基板材料，真空室還包括含有沉積金屬的加熱坩堝。在高真空條件下，加熱的金屬蒸發(fā)并沉積到移動(dòng)的冷的基板材料網(wǎng)上。這個(gè)方法在真空室內(nèi)部高速進(jìn)行。薄膜的厚度能夠精確和可重復(fù)的從納米到微米厚度之間進(jìn)行調(diào)整。能夠沉積大量金屬或甚至混合金屬，提供了廣泛的靈活性。這種金屬可以是任何導(dǎo)電的金屬，例如，銅、銀、鋁、金、鐵、鎳、錫、不銹鋼、鉻、鋅、或合金或它們的組合。氣相沉積技術(shù)是眾所周知的技術(shù)。通常情況下，基板的部分被引入商用蒸氣涂布機(jī)和涂覆金屬所需厚度的蒸氣。一個(gè)這樣的機(jī)器是丹頓真空DV-515鐘罩式蒸氣涂覆機(jī)。沉積導(dǎo)電金屬層的厚度為最低限額，其在基板 上形成連續(xù)的涂層。通常涂層很薄，即達(dá)到約lOMffl，優(yōu)選的達(dá)到約3Mm。更常見的，沉積導(dǎo)電金屬層的厚度范圍從約5至約200納米(nm),例如，從大約10至IOOnm,例如約30至約80nm。通過本技術(shù)領(lǐng)域中任何已知的液體轉(zhuǎn)移裝置，該液相組合物可被施加于基板材料網(wǎng)的表面，例如，利用輥涂布機(jī)、網(wǎng)紋輥、凹版涂布機(jī)、或半月板涂布機(jī)?？墒褂糜∷⒓夹g(shù)，如凹版印刷和使用印刷板、凸版、柔性版或合成橡膠復(fù)合板的柔性版印刷來實(shí)施該組合物。該組合物形成涂層的厚度在最低限額，其形成連續(xù)的涂層，并常常達(dá)到約lMffl。通常使用液相組合物涂覆基板網(wǎng)的速度高達(dá)約每秒10米。然后將該組合物暴露于充足的電子束輻射下以固化、聚合或交聯(lián)該組合物基本，使其成為固態(tài)。吸收的能量，也被稱為劑量，是衡量單位兆拉德(MR或Mrad)或千戈瑞(kGy),其中I Mrad等于10 kGy, I kGy等于一個(gè)1000焦耳每千克。為了基本上完全固化，電子束劑量應(yīng)在從約I kGy到約40 kGy的范圍內(nèi)，優(yōu)選的從約10 kGy到約30 kGy，并更優(yōu)選的從約15 kGy到約20 kGy。電子束輻射優(yōu)選的在從約7 kV到約15 kV的電子束電壓下進(jìn)行。此外，固化基本上是瞬間的并提供了達(dá)到或接近百分之一百的固化率。本發(fā)明的一個(gè)重要特征在于液相組合物的應(yīng)用和隨后的電子束輻射的應(yīng)用是在真空室中，在真空條件下，在基本無氧的空氣中連續(xù)的進(jìn)行。在一個(gè)實(shí)施例中，在從約KT1bar到約10_5 bar的真空度，和從約0°C到約80°C的溫度中，進(jìn)行液相組合物的應(yīng)用和電子束輻照。在一個(gè)實(shí)施例中，進(jìn)行液相組合物的應(yīng)用和電子束輻照并不限制真空條件。下列非限制的例子用以說明本發(fā)明。
—I供應(yīng)商 j例II例2 I例3 I例4 I例5
]soRadl90MA聚氨酯甲基丙烯酸酯集團(tuán)19.9
耳氧結(jié)構(gòu)對(duì)樹脂 —14.9 TT9~
Y~soRadl850MA酚醛甲基丙烯酸酯樹脂SI集團(tuán)"
YMPTMASI^SO甲基丙烯酸酯官能單體—沙多瑪 8075 65 85 55一
而DMl, 6己烷二醇甲基丙烯酸酯沙多瑪一15
面太249-708415:3藍(lán)顏料太陽化F30~
N-PAL 抑制劑_ IGM 0. I0. I 0. I 0. I o7T~
-總計(jì)|l00 IlOO IlOO IlOO |ioo~通過高速混合機(jī)混合組分制備例I- 4。每個(gè)混合物的小樣本被放置在真空室中30分鐘并檢查穩(wěn)定性。測(cè)試后,所有樣本保持液相。利用真空室內(nèi)的金屬鋁層經(jīng)由網(wǎng)紋輥的噴頭和5 kGy電子束輻照固化，制備例I和2的組合物的較大的樣本。在真空下，兩個(gè)樣本表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性，形成一致的具有良好的鋁表面粘附力的涂層。通過先混合各個(gè)組分，然后在三輥軋機(jī)上研磨制備例5。然后以30 70的比例混合例5的組分和例I的組分，然后通過網(wǎng)紋輥轉(zhuǎn)移，并在真空室內(nèi)固化，表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性和固化。
同時(shí)通過參考優(yōu)選的實(shí)施例，特別的展示和描述了本發(fā)明，容易理解的是通過本技術(shù)領(lǐng)域中的一般的技術(shù)能力，各種變化和修改沒有脫離本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。其目的是，權(quán)利要求被解釋為涵蓋披露的實(shí)施例、以上已討論的這些替代及其所有等價(jià)。
權(quán)利要求
1.一種涂覆基板的方法，包括 a)在真空條件下，在基本無氧的空氣中，將液相組合物涂覆在基板的表面上，該組合物包括一種或多種組分，所有的組分在所述真空條件下不會(huì)成為氣體或氣相，所述組合物包括烯屬不飽和組分，所述烯屬不飽和組分基本上由烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體，或烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體和烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物的混合物組成，該烯屬不飽和組分通過利用充足的電子束輻射是可聚合或可交聯(lián)的，所述組合物基本不存在烯屬不飽和丙烯酸酯組分，基本不存在聚合弓I發(fā)劑，并基本不存在溶劑； b)在真空條件下，在基本無氧的空氣中，將所述液相組合物暴露于充足的電子束輻射下，以聚合或交聯(lián)該組合物。
2.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該組合物進(jìn)一步包括一種或多種不具有丙烯酸酯官能團(tuán)和甲基丙烯酸酯官能團(tuán)的聚合物。
3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該組合物進(jìn)一步包括一種或多種選自松香酯、松香酯衍生物、丙烯酸聚合物、聚氨酯聚合物、環(huán)氧聚合物和酮聚合物的不具有丙烯酸酯官能團(tuán)或甲基丙烯酸酯官能團(tuán)的聚合物。
.3.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該組合物進(jìn)一步包括一種或多種蠟、顏料、和/或潤濕劑。
4.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該烯屬不飽和組分包括從約5wt.%到約IOOwt. %的烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體。
5.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該烯屬不飽和組分包括從約50wt.%到約70wt. %的烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體。
6.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該烯屬不飽和組分包括從大于Owt.%到約95wt. %的烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物。
7.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該烯屬不飽和組分包括從15wt.%到約30wt. %的烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物。
8.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該組合物進(jìn)一步包括從大于Owt.%到約30wt. %的一種或多種不具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能團(tuán)的聚合物。
9.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該組合物進(jìn)一步包括從8wt.%到約12wt. %的一種或多種不具有丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯官能團(tuán)的聚合物。
10.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該組合物進(jìn)一步包括一種或多種量為從大于Owt. %到約3wt. %的臘。
11.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該組合物進(jìn)一步包括一種或多種量為從大于Owt. %到約30wt. %的顏料。
12.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該組合物進(jìn)一步包括一種或多種量為從大于5wt. %到約IOwt. %的顏料。
13.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該組合物包括100%的所述烯屬不飽和組分。
14.如權(quán)利要求I所述的方法，包括利用輥涂布機(jī)將液相組合物涂覆于基板的表面上。
15.如權(quán)利要求I所述的方法，包括利用凹版涂布機(jī)將液相組合物涂覆于基板的表面上。
16.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該基板包括聚酯或聚烯烴纖維。
17.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該基板的表面包括金屬。
18.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，該基板的表面包括金屬，該金屬包括一種或多種鋁、銅、鎳、鐵、銀、金、錫、不銹鋼、鉻、鋅、或合金或它們的組合。
19.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，進(jìn)行暴露所述液相組合物于充足的電子束輻射的電子束劑量為從約IkGy到約40kGy。
20.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，進(jìn)行暴露所述液相組合物于充足的電子束輻射的電子束電壓為從約7kV到約15kV。
21.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，進(jìn)行步驟a)和步驟b)的真空度從約IO^bar到約10_5bar，溫度從約(TC到約80°C。
22.如權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，進(jìn)行步驟a)然后再進(jìn)行步驟b)，其中進(jìn)行步驟a)和步驟b)不限制所述真空條件。
23.一種適用于在真空條件下，基本無氧的空氣中涂覆在基板表面上的液相組合物，該液相組合物包括一種或多種組分，所有的組分在所述真空條件下不會(huì)成為氣體或氣相，所述組合物包括烯屬不飽和組分，所述烯屬不飽和組分基本包括烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體和烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物的混合物，所述烯屬不飽和組分通過利用充足的電子束輻射是可聚合或可交聯(lián)的，所述組合物基本不存在烯屬不飽和丙烯酸酯組分、基本不存在聚合引發(fā)劑、并基本不存在溶劑；其中該組合物可選的進(jìn)一步包括一種或多種不具有丙烯酸酯官能團(tuán)和甲基丙烯酸酯官能團(tuán)的聚合物；且其中該組合物可選的進(jìn)一步包括一種或多種蠟、顏料、和/或潤濕劑。
全文摘要
一種用于在真空條件下，基本無氧的空氣中將組合物涂覆在基板表面上的液相組合物和方法。該液相組合物包括一種或多種組分，所有的組分在所述真空條件下不會(huì)成為氣體或氣相。該組合物包括烯屬不飽和組分，烯屬不飽和組分包括烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體，或烯屬不飽和甲基丙烯酸酯單體和烯屬不飽和甲基丙烯酸酯低聚物的混合物。烯屬不飽和組分通過利用充足的電子束輻射是可聚合或可交聯(lián)的。組合物基本不存在烯屬不飽和丙烯酸酯組分、基本不存在聚合引發(fā)劑、并基本不存在溶劑。該組合物可選的進(jìn)一步包括一種或多種不具有丙烯酸酯官能團(tuán)和甲基丙烯酸酯官能團(tuán)的聚合物。該組合物可選的進(jìn)一步包括一種或多種蠟、顏料、和/或潤濕劑。
文檔編號(hào)C09D4/02GK102665938SQ201080057236
公開日2012年9月12日 申請(qǐng)日期2010年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月16日
發(fā)明者沃爾夫?qū)さ驴藸? 米哈伊爾·拉克辛, 薩布漢卡爾·查特吉 申請(qǐng)人:艾德昂有限責(zé)任公司, 金屬化表面技術(shù)有限責(zé)任公司