專(zhuān)利名稱(chēng)：紋理表面用遮蓋薄膜的制作方法
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及粘合到紋理表面并且即使在受到熱或老化后，仍能容易地從表面除去的遮蓋薄膜。遮蓋薄膜優(yōu)選不需要粘合劑涂層而粘合到紋理表面上。本發(fā)明還涉及粘合到紋理表面的遮蓋薄膜的生產(chǎn)方法。
2.相關(guān)技術(shù)說(shuō)明遮蓋薄膜通過(guò)充當(dāng)物理阻擋層來(lái)保護(hù)表面使其免受污染、劃傷、磨損以及擦傷。當(dāng)這些表面在使用前要進(jìn)行運(yùn)輸或處理時(shí)，由遮蓋薄膜提供的保護(hù)就特別有用。遮蓋薄膜在許多應(yīng)用中用作各種表面，尤其是相對(duì)光滑的表面如丙烯酸類(lèi)、聚碳酸酯、玻璃、拋光或涂漆金屬及上釉陶瓷的表面保護(hù)覆蓋層。紋理表面通常困難更大，因?yàn)檫@些表面或者要求粘合劑具有更好的流動(dòng)性，或者要求使用更強(qiáng)的粘合劑涂層。要使粘合劑具有更好的流動(dòng)性，就必須使用更多的粘合劑涂層或較低粘度的粘合劑來(lái)填充空隙。這些粘合劑涂層更容易擠出，并且易于出現(xiàn)粘合失效。然而，使用更強(qiáng)的粘合劑則會(huì)在除去粘合劑時(shí)破壞接觸區(qū)域或者留下不需要的殘余物。
傳統(tǒng)上講，表面保護(hù)是通過(guò)電暈處理薄膜或粘合劑的紙張及薄膜來(lái)提供的。使電暈處理薄膜接受靜電放電來(lái)氧化薄膜表面。這種氧化增大了薄膜表面張力以及與極性表面的吸引力。這種電暈處理薄膜一般是非壓花薄膜，并且要依靠很窄的電暈處理窗口來(lái)促進(jìn)粘合。薄膜沒(méi)有壓花，因而易于出現(xiàn)硬皺紋及凝膠。電暈處理也會(huì)隨時(shí)間而消除。總體而言，電暈處理薄膜粘合程度太低，不能與紋理表面粘合。
為了實(shí)現(xiàn)與紋理表面的粘合，過(guò)去一直要求使用粘合劑涂層。然而，粘合劑涂層紙張由于濕度和液體很容易受潮，濕氣會(huì)滲入紙張，使遮蓋材料從受保護(hù)表面上松開(kāi)或使二者完全分離。涂有粘合劑的薄膜不易受潮，并且可以做成透明的以便進(jìn)行目測(cè)檢查。為了可除去，這些薄膜的剝離粘合值一般小于2磅/英寸(907g/in)。根據(jù)定義，壓敏粘合劑具有永久粘性，并且在其整個(gè)使用壽命中具有高粘度及彈性。雖然壓敏粘合劑涂層已經(jīng)得到成功應(yīng)用，但若在運(yùn)輸及儲(chǔ)存過(guò)程中受熱或長(zhǎng)期老化會(huì)增強(qiáng)粘合性?？梢允褂酶男詣﹣?lái)減小這種增強(qiáng)作用，但這些改性劑會(huì)遷移并污染受保護(hù)表面。受熱及老化還會(huì)導(dǎo)致增粘劑、表面活性劑、消泡劑、增塑劑以及殘余溶劑的遷移，這樣就會(huì)污染表面。與電暈處理遮蓋薄膜類(lèi)似，非壓花的涂有粘合劑的遮蓋薄膜也很容易出現(xiàn)硬皺紋及凝膠。最后，粘合劑涂層要求有額外的步驟來(lái)將粘合劑涂層施涂到預(yù)成型薄膜上(例如混合、涂布、固化、交聯(lián)、干燥等)。
在可除去遮蓋中，受保護(hù)表面與粘合劑之間應(yīng)在所需的剝離力下干凈地脫膠(粘合失效)。較高的粘合程度會(huì)破壞脆弱的基材或涂層(基材破壞)或者使遮蓋薄膜不能除去。粘合劑本身也會(huì)分離(內(nèi)聚破壞)并要求使用溶劑來(lái)除去殘余粘合劑。若受保護(hù)表面要用于電子、光學(xué)或食品工業(yè)時(shí)，這些殘余粘合劑就顯得尤為重要。
采用遮蓋薄膜的先進(jìn)技術(shù)得到了不需要進(jìn)行電暈處理或使用粘合劑涂層的遮蓋薄膜，這些薄膜包括單面消光(“OSM”)遮蓋薄膜。這類(lèi)OSM薄膜在美國(guó)專(zhuān)利Nos.4,895,760以及5,100,709中有更完整的說(shuō)明，上述兩個(gè)專(zhuān)利轉(zhuǎn)讓給TredegarIndustries，Inc.，Richmond，VA，并且其全文在此參考引入。這類(lèi)遮蓋薄膜依靠很光滑的表面易于相互粘合的傾向。因此，這些薄膜不會(huì)粘合到紋理表面。
按照Sekisui Chemical Co.，Ltd.，Osaka，Japan的美國(guó)專(zhuān)利Nos.5,286,781與5,427,850中的說(shuō)明，多層遮蓋薄膜也已經(jīng)與壓敏粘合劑共擠出。上述兩個(gè)專(zhuān)利全文在此參考引入。這些薄膜是苯乙烯-丁二烯-苯乙烯(SBS)，苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯(SIS)，苯乙烯-丁二烯(SB)以及苯乙烯-異戊二烯(SI)嵌段共聚物。這些嵌段共聚物是部分由于帶有雙鍵，因而熱穩(wěn)定性及老化穩(wěn)定性低。這些薄膜還含有防粘連劑(增量油、聚乙烯亞胺)以便獲得良好的退卷能力，減少粘性增加并防止薄膜以卷材存放時(shí)自身層合。防粘連劑在一定溫度以及隨時(shí)間延長(zhǎng)會(huì)遷動(dòng)(起霜)而最終污染基材表面。防粘連劑的用量不同也會(huì)導(dǎo)致對(duì)基材的粘合性不同。
利用遮蓋薄膜最新的技術(shù)進(jìn)展得到了對(duì)溫度依賴(lài)性較小的共擠出多層遮蓋薄膜。這些OSM薄膜在美國(guó)專(zhuān)利Nos.5,693,405；6,040,046以及6,326,801中有更詳細(xì)的說(shuō)明，所有這些專(zhuān)利轉(zhuǎn)讓給Tredegar Industries，Inc.，Richmond VA，其全文在此參考引入。然而，這些薄膜要求相對(duì)光滑的表面(0至150Ra)，并且不能粘合到紋理表面上。紋理表面與光滑表面相比，粗糙度值一般約在150Ra至1,000Ra之間。例如，苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS)、苯乙烯-乙烯-丙烯(SEP)以及它們的混合物不能粘合到紋理表面上。另外，Bynel/SEBS或Bynel/SEP(Bynel是一種酸改性乙烯丙烯酸酯，可以從Dupont得到)的混合物不適于長(zhǎng)時(shí)間以及在一定溫度下放置，會(huì)在基材上留下不需要的殘余物。
本發(fā)明還可在轉(zhuǎn)讓給Tredegar Industries，Inc.Richmond，VA的美國(guó)專(zhuān)利Nos.5,693,405中說(shuō)明的遮蓋薄膜上形成了所需的帶有間斷或者未壓花區(qū)域的圖案。形成壓花的材料可以含有有用的書(shū)面信息或藝術(shù)圖案。
因而，依然需要一種能通過(guò)提供功能性的、粘合程度可調(diào)節(jié)及可控制的遮蓋薄膜來(lái)為紋理表面提供足夠的保護(hù)。這一點(diǎn)是通過(guò)不使用粘合劑涂層以及避免使用粘合劑涂層時(shí)相關(guān)的缺陷而實(shí)現(xiàn)的。
這里對(duì)于已知遮蓋薄膜的某些優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)及其制備方法的說(shuō)明不是要用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。實(shí)際上，本發(fā)明包括一些或所有上述說(shuō)明的方法及化學(xué)試劑，同時(shí)本發(fā)明不具有相關(guān)的缺點(diǎn)。
本發(fā)明概述根據(jù)本發(fā)明，提供了一種不需要粘合劑涂層就能粘合到紋理表面并為紋理表面提供保護(hù)的遮蓋薄膜。此外，改善的薄膜優(yōu)選單面消光(OSM)類(lèi)型，這樣基本上就可以將薄膜粘連及起皺降至最低或者完全消除這些問(wèn)題。由改善薄膜獲得的粘合程度是可調(diào)節(jié)的，這樣就可以使其適用各種基材化學(xué)性質(zhì)及外形結(jié)構(gòu)。例如，本發(fā)明的改善遮蓋薄膜能在室溫或常溫下為有紋理的聚碳酸酯、丙烯酸類(lèi)、聚氯乙稀、尼龍以及聚酯(PET，PETG，PEN)提供功能性粘合性。因此，對(duì)于實(shí)際上任何給定的包括溫度、生產(chǎn)線設(shè)備流程以及所需應(yīng)用在內(nèi)加工環(huán)境，本發(fā)明的改善遮蓋薄膜能為相關(guān)表面提供足夠的粘合性。本發(fā)明的改善遮蓋薄膜在經(jīng)過(guò)老化和/或加熱后仍然可以將其除去。
本發(fā)明的改善遮蓋薄膜包括一種薄膜，該薄膜優(yōu)選帶有含光滑表面的第一面，該光滑表面不含粘合劑層；含粗糙表面的第二面；以及任選地插在第一面與第二面之間的一個(gè)或多個(gè)芯層。光滑面含有至少一層熱塑性薄膜，并且包含具有飽和橡膠中間嵌段的熱塑性彈性體作為重要組分，該彈性體選自苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯，苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯，苯乙烯-乙烯/丙烯，苯乙烯-乙烯/丁烯，星型(苯乙烯-丁二烯)n以及星型(苯乙烯-異戊二烯)n，其中n約為1-2000的整數(shù)。使用中，將光滑面施用到要保護(hù)的表面。粗糙表面也是由至少一層熱塑性薄膜構(gòu)成。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)例的另一個(gè)特征，本發(fā)明提供了一種薄膜的制備方法，該薄膜帶有含光滑表面、不含粘合劑涂層的第一面，含粗糙表面的第二面以及任選的插在第一面與第二面之間的一個(gè)或多個(gè)芯層。制備方法包括選擇用于形成含光滑表面的第一面的主要組分。正是第一面的光滑表面與要保護(hù)的基材的粗糙表面粘合。一旦選擇以后，確定組分的相對(duì)百分含量以為給定的有粗糙表面的基材提供功能性、可控制的粘合力。
剩下的第二面的粗糙表面以及芯層(如果存在的話(huà))由合適的熱塑性組分形成，這些組分主要依據(jù)所需剛度、極性、表面張力、耐熱性以及耐化學(xué)品性來(lái)選擇。接著較好將各個(gè)組分共擠出形成本發(fā)明的遮蓋薄膜。由于組分的選擇及相對(duì)含量的不同，可以定制所得遮蓋薄膜使其在給定條件、給定生產(chǎn)環(huán)境下完成。
附圖簡(jiǎn)述

圖1是根據(jù)本發(fā)明制備的薄膜在絲絨聚碳酸酯上的剝離粘合性示意圖。
圖2是傳統(tǒng)的壓敏粘合劑材料在絲絨聚碳酸酯上的剝離粘合性示意圖。
圖3是根據(jù)本發(fā)明制備的薄膜在絨面皮革聚碳酸酯上的剝離粘合性示意圖。
圖4是傳統(tǒng)的壓敏粘合劑材料在絨面皮革聚碳酸酯上的剝離粘合性示意圖。
優(yōu)選實(shí)例的詳細(xì)說(shuō)明下面說(shuō)明的是這里使用的一些術(shù)語(yǔ)及表述的定義。
術(shù)語(yǔ)“基本上”以及“大約”是指給定性質(zhì)或參數(shù)(例如表面粗糙度)可能會(huì)與所述值偏差30％，優(yōu)選與所述值偏差20％。
通篇使用的單數(shù)形式“一種”，“一個(gè)”包括復(fù)數(shù)基準(zhǔn)，除非本文明確地另有所指。因此“一種化合物”包括許多這類(lèi)化合物，例如，“一種組分”或“一種添加劑”是指本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知的一種或多種組分或添加劑及它們的等同物。
除非以其它方式定義，這里使用的所有技術(shù)及科學(xué)術(shù)語(yǔ)與本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)一般技術(shù)人員所理解的定義相同。盡管本發(fā)明實(shí)施時(shí)可以采用任何與本文所述方法及材料類(lèi)似或相同的方法及材料，但我們現(xiàn)在將說(shuō)明本發(fā)明優(yōu)選的方法、設(shè)備及材料。這里提及的所有出版物均是為了說(shuō)明及披露出版物中報(bào)道的可以與本發(fā)明結(jié)合使用的各種薄膜、化合物、組合物、方法等。本文中沒(méi)有提供的應(yīng)視為承認(rèn)本發(fā)明無(wú)權(quán)根據(jù)在先發(fā)明預(yù)料到這些內(nèi)容。
術(shù)語(yǔ)“薄膜”是指一種卷材，其制備方法為通過(guò)流延或擠出吹脹過(guò)程將熔融聚合物材料片擠出，接著將所述片材冷卻形成固體聚合物卷材。薄膜可以是單層膜、共擠出膜、涂層膜及復(fù)合膜。涂層膜由單層或共擠出膜構(gòu)成，接著再在這些膜上涂覆(擠出涂覆、壓印涂覆、印刷)與要粘合的材料相同或不同的薄層，粘合后薄層不可分離。復(fù)合膜是含一種以上薄膜的薄膜，其中，至少有兩種薄膜在粘合過(guò)程中粘合。粘合過(guò)程中，可以在薄膜層之間加入粘合劑層。
本發(fā)明的遮蓋薄膜包括一種薄膜，該薄膜帶有含光滑表面的第一面，光滑表面中不含粘合劑涂層、含粗糙表面的第二面以及任選的插在第一面及第二面之間的一個(gè)或多個(gè)芯層。光滑面含有至少一層熱塑性薄膜，并且包含具有飽和橡膠中間嵌段的熱塑性彈性體作為主要組分，該彈性體選自苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯，苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯，苯乙烯-乙烯/丙烯，苯乙烯-乙烯/丁烯，星型(苯乙烯-丁二烯)n以及星型(苯乙烯-異戊二烯)n，其中n約為1-2000的整數(shù)。使用中，將光滑面施用到要保護(hù)的表面，要保護(hù)的表面優(yōu)選粗糙度大于約150Ra的粗糙表面。粗糙表面也是由至少一層熱塑性薄膜構(gòu)成。如果只使用一層，帶有光滑及粗糙面的一層優(yōu)選擠出成型，然而若使用多層，多層優(yōu)選共擠出成型。
粗糙面優(yōu)選消光壓花，但也可以通過(guò)任何合適的方法使其粗糙。我們認(rèn)為粗糙面能防止薄膜接觸自身表面或任何其它表面，從而防止薄膜粘連、起皺。改善的遮蓋薄膜的光滑面及粗糙面之間至少可以插入一個(gè)芯層，如果有芯層的話(huà)，芯層也可以由熱塑性薄膜構(gòu)成。在單層實(shí)例中，光滑面及粗糙面是單層薄膜的正反兩面。
本發(fā)明的遮蓋薄膜的光滑面與受保護(hù)的紋理表面之間所產(chǎn)生的粘合性大小可以通過(guò)與加入某些薄膜的光滑有的面聚合物及共聚物來(lái)調(diào)節(jié)。這些聚合物與共聚物的有控制的組合會(huì)影響遮蓋薄膜的光滑面與要保護(hù)的表面之間的粘性程度調(diào)節(jié)?；牡谋砻婊瘜W(xué)性質(zhì)及外形結(jié)構(gòu)決定了這些聚合物的種類(lèi)及用量。本領(lǐng)域的技術(shù)人員能采用這里所提供的準(zhǔn)則，通過(guò)改變聚合物的類(lèi)型及用量來(lái)獲得所需粘合性。
本發(fā)明的某些實(shí)例中，可以得到一層、兩層或多層遮蓋薄膜，該薄膜包括合適的能調(diào)節(jié)薄膜所產(chǎn)生的粘合性大小的聚合物及共聚物添加劑。這些薄膜可以吹制或流延。另外，多層實(shí)例中，如有需要的話(huà)，可以將本發(fā)明的改善的遮蓋薄膜中包括光滑面的該層層壓到包括粗糙面的層上。同樣，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能采用這里提供的準(zhǔn)則選擇合適的添加劑、其各自的濃度以及在薄膜中摻入這些添加劑的手法。
優(yōu)選將多層單面消光壓花遮蓋薄膜施用到粗糙度在150Ra至1000Ra范圍之內(nèi)的紋理表面。在整個(gè)說(shuō)明中，“光滑度”及“粗糙度”定義為由表面光度儀測(cè)定的表面微峰及微谷到該表面中性線的算術(shù)平均高度。用這種方法定義的光滑度及粗糙度一般用微英寸的單位表示(10-6英寸)(Ra)。所有表面紋理測(cè)試(相對(duì)光滑度及粗糙度)均根據(jù)ANSI/ASME測(cè)試方法B46.1-1985進(jìn)行。僅為了舉例說(shuō)明，優(yōu)選的紋理表面包括聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、丙烯酸類(lèi)、聚氯乙稀、尼龍、PET、PETG、PEN、玻璃、陶瓷、金屬及各種涂層。例如，有紋理的聚碳酸酯薄膜可以是絲絨的(約150Ra)以及絨面皮革的(500-700Ra)。棱柱形聚酯的粗糙度可以約在200至300Ra之間。乙烯基地面磚的粗糙度可以約在150至400Ra之間。
優(yōu)選的實(shí)例中，第一層包括一個(gè)表面，該表面的光滑度測(cè)試值在0-60Ra之間，更優(yōu)選0-30Ra之間。第二層的相對(duì)粗糙表面粗糙度測(cè)試值在20Ra至600Ra之間，在40Ra至200Ra之間更好。盡管光滑表面的光滑度測(cè)試值優(yōu)選在0Ra至30Ra之間，粗糙表面的粗糙度測(cè)試值優(yōu)選40Ra至200Ra之間，需要說(shuō)明改善的遮蓋薄膜實(shí)際上可以具有任何程度的相對(duì)光滑度或粗糙度，并且仍然能防止與傳統(tǒng)遮蓋薄膜有關(guān)的大部分粘連及起皺。
消光壓花(例如，通過(guò)擠出進(jìn)入一對(duì)夾輥，其中一個(gè)夾輥是拋光鉻流延輥，另一個(gè)輥包上橡膠)是使第二層具有足夠粗糙度的優(yōu)選技術(shù)。要說(shuō)明的是，第二層的表面粗糙度可以通過(guò)任何合適的方法獲得，該方法包括，但不限于空氣沖擊、空氣噴射、水噴射以及它們的組合。粗糙表面防止粘連是通過(guò)排除遮蓋薄膜的表面與另一個(gè)表面之間的這種緊密接觸，從而使遮蓋薄膜很容易的展開(kāi)和/或從另一個(gè)光滑表面剝離而實(shí)現(xiàn)的。這種特征還能防止傳統(tǒng)的遮蓋薄膜經(jīng)常發(fā)生的起皺問(wèn)題。多層消光壓花薄膜層還可以包含與化學(xué)(防粘連劑)誘導(dǎo)差示滑動(dòng)不同的機(jī)械差示滑動(dòng)。
另外，盡管優(yōu)選的實(shí)例包括至少第一層及第二層，如有需要的話(huà)，本發(fā)明改善的遮蓋薄膜的相對(duì)光滑及相對(duì)粗糙的面可以在熱塑性材料的單層正反面上形成。這種實(shí)例中沒(méi)有芯層。單層及多層遮蓋薄膜也可以通過(guò)摻入防粘連劑而不具備粗糙側(cè)面來(lái)制成。在這點(diǎn)上，要使用臨界(最高約8000ppm)的防粘連劑。
調(diào)節(jié)本發(fā)明中所產(chǎn)生的粘合性大小可以通過(guò)在熱塑性薄膜的光滑面加入一定含量的某種聚合物以及共聚物實(shí)現(xiàn)。與影響產(chǎn)生有關(guān)的粘合性大小的第一層光滑面優(yōu)選聚合物是苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯(SEBS)嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯(SEB)嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯(SEPS)嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丙烯(SEP)嵌段共聚物或者是它們的混合物，例如可以從Kraton Polymers，Houston，TX購(gòu)買(mǎi)的Kraton-G以及功能化的Kraton-G。主要的嵌段共聚物組分百分含量為30％至85％，35％至60％則更佳。所有上述聚合物含有能提高耐氧化性、耐高溫性以及提高加工穩(wěn)定性的飽和中間嵌段。優(yōu)選的主要聚合物是苯乙烯-乙烯/丙烯(SEP)嵌段共聚物以及苯乙烯-乙烯/丁烯(SEB)嵌段共聚物，這兩種共聚物能在寬的溫度范圍內(nèi)提供更平衡的粘合與粘合強(qiáng)度。主要的彈性體聚合物一般由供應(yīng)商或者在擠出過(guò)程中與增粘樹(shù)脂混合。增粘樹(shù)脂提供了與紋理表面的初始表面接觸，而熱塑性彈性體則提供了粘合強(qiáng)度。增粘樹(shù)脂的用量一般占最終配方重量的約10-60％，優(yōu)選20-40％。若用量低于10％，不加熱軟化薄膜使其與紋理表面更貼合的話(huà)就沒(méi)有初始粘合性。用量超過(guò)60％的話(huà)，在擠出過(guò)程中薄膜會(huì)粘在加工輥上。采用這里提供的準(zhǔn)則，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能設(shè)計(jì)合適的聚合物或聚合物混合物來(lái)形成本發(fā)明的遮蓋薄膜。
次要聚合物如聚烯烴(均聚物或共聚物)、聚乙烯醇、聚氯乙稀、尼龍、聚酯、苯乙烯類(lèi)、丁烯類(lèi)、聚甲基戊烯及聚甲醛，以及它們的混合物可以與主要的聚合物(例如SEBS)以各種比例混合使薄膜獲得所需的粘合性大小。也可以使用酸改性共聚物、酸酐改性共聚物以及酸/丙烯酸酯改性共聚物。聚乙烯薄膜特別適用，因此是優(yōu)選薄膜。低密度聚乙烯均聚物薄膜由于其彎曲模量相對(duì)較低而與表面貼合更好，因此更特別合適，是更優(yōu)選的薄膜。
本發(fā)明的多層遮蓋薄膜中熱塑性非粘合劑層與壓花層的比例根據(jù)多層遮蓋薄膜所需性質(zhì)而不同。本發(fā)明的范圍內(nèi)可以改變非粘合劑層與壓花層的比例來(lái)適應(yīng)耐磨擦性、剛性、拉伸強(qiáng)度、剝離強(qiáng)度等需要。本發(fā)明的兩層遮蓋薄膜在要求非粘合劑遮蓋薄膜相對(duì)柔性的這種最終應(yīng)用中尤其適用。
本發(fā)明的范圍內(nèi)還可以在熱塑性非粘合劑薄膜層(光滑表面)與粗糙薄膜層(例如壓花薄膜)之間插入至少一層芯薄膜層。這種芯薄膜層可以有助于為多層遮蓋薄膜提供所需不透明性和/或顏色、剛性以及韌性。依據(jù)本發(fā)明使用的芯層可以是各種熱塑性聚合物或彈性體材料中的任一種，如由聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙稀、尼龍、聚酯等制備的薄膜。
芯層及粗糙層中添加的填料能提供某些所需性質(zhì)，僅為說(shuō)明起見(jiàn)，這些性質(zhì)包括粗糙性、抗靜電性、耐磨性、可印刷性、可讀性、不透明性及色彩。這類(lèi)填料在行業(yè)中已是廣為人知，它們包括碳酸鈣(耐磨性)、云母(可印刷性)、二氧化鈦(色彩及不透明性)以及二氧化硅(粗糙性)。
本發(fā)明使用多層薄膜的優(yōu)選實(shí)例中，遮蓋薄膜的多層是采用本技術(shù)領(lǐng)域已知的任何共擠出過(guò)程共擠出成型的。采用共擠出能較簡(jiǎn)單方便地制造由不同層組成，并且每層都具有特定功能的多層遮蓋薄膜。雖然共擠出本發(fā)明改善的多層遮蓋薄膜是優(yōu)選的，但再要說(shuō)明，遮蓋薄膜可以是單層或多層，無(wú)論其形式，如果需要，遮蓋薄膜可以采用任何合適的方法制備。
可以采用任何傳統(tǒng)的方法將多層(或單層)遮蓋薄膜施用到要保護(hù)的基材的紋理表面。優(yōu)選將多層薄膜從輥上取下，通過(guò)夾輥或類(lèi)似系統(tǒng)直接施用到表面上。用這種方法，以一次操作可以將多層薄膜的光滑面施加并壓在紋理基材上。如有需要，可以將所得層壓品通過(guò)壓輥等進(jìn)一步加工。形成本發(fā)明的層壓品的其它合適的技術(shù)對(duì)于閱讀這里所述說(shuō)明的本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯而易見(jiàn)的。
本發(fā)明能在不依靠粘合劑涂層的情況下將多層(或單層)遮蓋薄膜施用到紋理表面。另外，本發(fā)明不需要使用操作油、防粘連劑或耐溫基材。對(duì)紋理表面的初始粘合性是通過(guò)薄膜的貼合性以及增粘劑的百分用量來(lái)控制的。即使是在濕度、受熱或接受紫外光的情況下，多層遮蓋薄膜在一段時(shí)間內(nèi)仍是穩(wěn)定的。
在不背離本發(fā)明的原理的前提下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)說(shuō)明的制品及工藝作出許多其它變動(dòng)、修改，和可以選擇的其它實(shí)例。因此，應(yīng)清楚地明白，前述說(shuō)明中提及的制品及方法以及下列實(shí)施例只是說(shuō)明性的，而不是用來(lái)限制本發(fā)明的范圍。
實(shí)施例通過(guò)參考圖1-4，結(jié)合下述實(shí)施例，可以進(jìn)一步了解本發(fā)明的遮蓋薄膜。圖1-4說(shuō)明了兩種有紋理的聚碳酸酯表面經(jīng)過(guò)老化后的剝離粘合性值。測(cè)試了兩種遮蓋薄膜及一個(gè)對(duì)比薄膜。
測(cè)試步驟通過(guò)改變苯乙烯-乙烯/丙烯(SEP)二嵌段-Kraton-GMD-6666的百分用量來(lái)制備兩種遮蓋薄膜。Kraton-GMD-6666可以從Kraton Polymers，Houston，TX購(gòu)買(mǎi)，它含有小于40％的增粘烴樹(shù)脂。將Kraton-GMD-6666與從Exxon/MobilChemical Americas，Houston，TX購(gòu)買(mǎi)的茂金屬低密度聚乙烯-SLP9518混合形成遮蓋薄膜的光滑面。芯層及粗糙層是100％的從Equistar，Houston，TX購(gòu)買(mǎi)的低密度聚乙烯-NA217。光滑層、芯層以及粗糙層的比例為25％∶50％∶25％。在75°F下將配制物流延在拋光鉻輥上。同時(shí)還使用了在80°F的次級(jí)冷卻輥。橡膠輥是在80°F的27Ra高脫剝離聚硅氧烷。遮蓋薄膜的基本重量為46.7gsm，厚度為2密耳。
配方A中，光滑層的比例是50％Kraton-GMD-6666以及50％茂金屬低密度聚乙烯。配方B中，比例是80％的Kraton-GMD-6666以及20％的茂金屬低密度聚乙烯。對(duì)比遮蓋薄膜是從3M，St.Paul，MN購(gòu)買(mǎi)的3M 2090.Safe-Release油漆用遮蓋膠帶。3M 2090是含有壓敏合成粘合劑的藍(lán)縐面膠帶。
所有三種遮蓋薄膜都在從General Electric Company，Pittsfield，MA的分部GE塑料獲得的Lexan聚碳酸酯上測(cè)試。聚碳酸酯薄膜10密耳寸厚(254微米)，帶有兩種不同的表面紋理，即絲絨和絨面皮革紋理(#8B36)。兩種紋理都采用從Hommel America，Inc獲得的T4000表面粗糙度系統(tǒng)(LV50)測(cè)試表面粗糙度。在每個(gè)表面讀出三個(gè)縱向讀數(shù)及三個(gè)橫向讀數(shù)。絲絨的表面平均粗糙度為147Ra，標(biāo)準(zhǔn)偏差為4Ra。絨面皮革的平均表面粗糙度為580Ra，標(biāo)準(zhǔn)偏差為60Ra。
將基材切成2英寸×6英寸片材，并層壓到同樣尺寸的泡沫板上。泡沫板為處理及老化提供剛性。將粘合劑薄膜樣品切成1.0英寸×9.5英寸，長(zhǎng)邊在縱向。在施用及測(cè)試前，所有測(cè)試材料都在73±3°F與50±5％相對(duì)濕度下調(diào)節(jié)至少24小時(shí)。根據(jù)修改的PSTC-101方法測(cè)試剝離粘合性。修改包括停留時(shí)間及基材。測(cè)試在能獲取完整數(shù)據(jù)的Cheminstnumsats AR-1500粘合剝離測(cè)試儀上進(jìn)行。根據(jù)測(cè)試方法，采用41/2磅包橡膠的輥以24英寸/分的速率將1.0英寸寬的樣品完全施用到具體基材上。
在特定的老化條件及停留時(shí)間后，接著再以180度的角度將薄膜與膠帶從基材上剝離。測(cè)試除去時(shí)所需力的大小并計(jì)算平均值。每種測(cè)試條件重復(fù)5次測(cè)試。老化條件為73±3°F(23℃)及50±5％相對(duì)濕度，約140±3°F(60℃)及約20％相對(duì)濕度。進(jìn)行測(cè)試之前的加速老化后，使樣品回到室溫并放置2小時(shí)。所有測(cè)試在73±3°F(23℃)及50±5％相對(duì)濕度條件下進(jìn)行。根據(jù)膠帶及標(biāo)簽行業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)，在60℃加速老化7天相當(dāng)于6個(gè)月，在60℃加速老化21天相當(dāng)于3年。小于2克/英寸的結(jié)果不記錄具體值，而是記錄＜2克，因?yàn)樵撟x數(shù)低于記錄儀的靈敏度。在測(cè)試過(guò)程中，絨面皮革基材上的對(duì)比膠帶開(kāi)始卷曲。高溫持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，卷曲就變得越明顯。然而，三周后膠帶仍未完全卷曲。
上述測(cè)試結(jié)果總結(jié)在下表I中。
表中的結(jié)果的圖示如圖1-4所示。絲絨聚碳酸酯表面的結(jié)果(圖1及圖2)表明，配方A不像3M 2090對(duì)比樣一樣隨老化過(guò)程剝離粘合性逐漸增大。配方A的初始剝離強(qiáng)度為4.1克/英寸，最終的剝離強(qiáng)度為3.4克/英寸。2090對(duì)比樣的剝離強(qiáng)度從656克/英寸增大到1272克/英寸(上升94％)。這對(duì)于壓敏粘合劑來(lái)說(shuō)是很典型的，因?yàn)閯冸x粘合力會(huì)隨停留時(shí)間的增加而達(dá)到最高峰值。
對(duì)于更為粗糙的絨面皮革聚碳酸酯表面采用配方B。高百分含量的雙嵌段苯乙烯-乙烯/丙烯(SEP)共聚物及增粘劑使得本發(fā)明的遮蓋薄膜能粘合到更有紋理的表面上。參見(jiàn)圖3及圖4。
絨面皮革聚碳酸酯表面上的結(jié)果(圖3和圖4)表明，配方B的剝離強(qiáng)度不會(huì)隨老化過(guò)程而增大。配方B的初始剝離強(qiáng)度為3.1克/英寸，最終的剝離強(qiáng)度為3.2克/英寸。然而，3M 2090對(duì)比樣一開(kāi)始就從絨面皮革聚碳酸酯表面卷曲，并且由130克/英寸急劇下降至55.2克/英寸(下降58％)。
因此，本發(fā)明的遮蓋薄膜能為紋理表面提供有控制的、可調(diào)節(jié)的、足夠程度的保護(hù)，而不需要粘合劑涂層并且可以避免使用粘合劑涂層相關(guān)的缺點(diǎn)。本發(fā)明改善的遮蓋薄膜的獨(dú)持優(yōu)點(diǎn)能使得薄膜可以改性以滿(mǎn)足所需基材的化學(xué)性質(zhì)及外形結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明是通過(guò)參考特別優(yōu)選的實(shí)例及實(shí)施例說(shuō)明的。然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將理解，在不明顯背離本發(fā)明的精神及范圍的條件下，可以對(duì)本發(fā)明作出各種修改。
權(quán)利要求
1.一種遮蓋薄膜，其包括第一面，該面帶有不含粘合劑涂層的光滑表面；帶有粗糙表面的第二面；第一面的光滑表面能可去除地粘合到表面粗糙度約大于約150Ra的紋理表面上，該光滑表面含有重量百分比約為30％至85％的至少一種熱塑性彈性體，該彈性體含有飽和橡膠中間嵌段，該彈性體選自苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯，苯乙烯-乙烯/丙烯-苯乙烯，苯乙烯-乙烯/丙烯以及苯乙烯-乙烯/丁烯；約10％至60％的增粘樹(shù)脂。
2.如權(quán)利要求1所述的遮蓋薄膜，其特征在于，第一面的光滑表面還包括柔性聚烯烴作為次要組分。
3.如權(quán)利要求2所述的遮蓋薄膜，其特征在于，柔性聚烯烴選自乙烯、聚丙烯、茂金屬聚乙烯、茂金屬聚丙烯以及間規(guī)聚丙烯。
4.如權(quán)利要求2所述的遮蓋薄膜，其特征在于，聚烯烴是酸改性、酸酐改性或丙烯酸酯改性聚烯烴。
5.如權(quán)利要求1所述的遮蓋薄膜，其還包括抗靜電添加劑。
6.如權(quán)利要求1所述的遮蓋薄膜，其特征在于，遮蓋薄膜第二面的粗糙表面是消光壓花表面。
7.如權(quán)利要求1所述的遮蓋薄膜，其特征在于，遮蓋薄膜第二面的粗糙表面帶有壓花及沒(méi)有壓花的區(qū)域的圖案。
8.如權(quán)利要求1所述的遮蓋薄膜，其特征在于，遮蓋薄膜含有至少兩層。
9.如權(quán)利要求8所述的遮蓋薄膜，其特征在于，所述多層是共擠出的。
10.如權(quán)利要求9所述的遮蓋薄膜，其特征在于，一層或多層薄膜含有顏料。
11.如權(quán)利要求1所述的遮蓋薄膜，其特征在于，受保護(hù)基材的紋理表面粗糙度約在150至1000Ra范圍之內(nèi)。
12.如權(quán)利要求11所述的遮蓋薄膜，其特征在于，受保護(hù)的紋理基材選自聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、丙烯酸類(lèi)、聚氯乙稀、尼龍、聚酯(PET，PETG，PEN)、玻璃、陶瓷、石塊、金屬及各種涂層。
13.如權(quán)利要求11所述的遮蓋薄膜，其特征在于，受保護(hù)的紋理基材選自地毯料、地面磚、墻面硅、建筑用裝飾件、棱柱形片材及涂料、有玻璃珠的片材及涂料、菲涅耳屏以及微復(fù)制表面。
全文摘要
披露能為各種紋理表面提供保護(hù)的遮蓋薄膜。這種薄膜無(wú)需使用粘合劑涂層就能在遮蓋薄膜與紋理表面之間獲得可調(diào)節(jié)、可控制的粘合程度。使用不同材料混合物及不同材料百分比，可以控制遮蓋薄膜與要保護(hù)的紋理表面之間所產(chǎn)生的粘合程度。本發(fā)明的遮蓋薄膜即使在受熱及老化后，仍容易從紋理表面除去。
文檔編號(hào)C09J153/02GK1607084SQ20041006948
公開(kāi)日2005年4月20日 申請(qǐng)日期2004年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月24日
發(fā)明者G·巴拉克霍夫, P·斯特切爾, B·鮑威爾 申請(qǐng)人:屈德加薄膜產(chǎn)品股份有限公司