用于制造薄膜的组合物及相关方法
【专利说明】用于制造薄膜的组合物及相关方法
[000。 本申请是分案申请，原申请的申请日为2008年11月26日、申请号为 200880131066.7(PCT/US2008/084812)、发明名称为"组合物、薄膜W及相关方法"。
[0002] 相关申请的交叉引用
[0003] 本申请是2008年7月10日提交的国际专利申请号PCT/US2008/069706的部分继续 申请，该国际专利申请W其整体通过引用并入本文。 发明领域
[0004] 本发明设及粘性和非粘性物品及其制造方法。更具体地，在此描述的物品或者薄 膜不包含聚氯乙締（"PVC")。物品能够用于多种用途，包括例如，标识、图形、贴墙材料、压敏 产品、及类似物。
[0005] 发明背景
[0006] W增塑剂增塑的乙締基薄膜在粘性标签、胶带和装饰板中已被使用多年。乙締基 薄膜，尤其是聚氯乙締(PVC)薄膜对运种用途获得广泛认同，因为，除其他原因外，它们廉价 和耐气候性并且能够容易地被颜料和染料染色。另外，增塑的聚氯乙締(PVC)获得尤其广泛 的认同，因为通过增塑剂的加入能够在宽的范围改进其性能。运些薄膜已被成功地用于多 种图形用途。
[0007] 尽管由于其优良的柔初性和顺应性，在图形和贴墙材料用途中乙締基薄膜是有用 的，有持续的需求开发不包含PVC的薄膜。一般地认为含面素的材料诸如PVC燃烧时产生不 期望的副产物。
[000引因此，需要具有与PVC薄膜相当的性能的环境友好的、非-PVC薄膜。本发明满足该 需求。
[0009] 发明简述
[0010] 本发明包括多种组合物、由组合物制得的薄膜、层合薄膜及相关方法。示例性实施 方式是被设计用于制造薄膜的组合物。该组合物包括包含醋酸乙締醋的聚合物和至少一种 添加剂，添加剂是颜料、表面活性剂、分散剂、润湿剂、增塑剂、消泡剂、偶联剂、溶剂、UV吸收 剂、阻燃剂、或者抗光剂。包含醋酸乙締醋的聚合物指的是醋酸乙締醋共聚物或者均聚物或 者二者的混合物。示例性醋酸乙締醋共聚物是醋酸乙締醋乙締(VAE)共聚物。醋酸乙締醋乙 締(VAE)共聚物是基于醋酸乙締醋和乙締的共聚反应的产物，其中醋酸乙締醋含量可在范 围60-95%之间，和乙締含量范围在整个配制物的5-40%之间。该产物不应与乙締醋酸乙締 醋化VA)共聚物混淆，在该共聚物中醋酸乙締醋一般地范围在配制物的10-40%，和乙締可 在配制物的60-90%之间变化。VAE是水基乳液，而EVA是用于热烙和塑料成型用途的固体材 料。VAE也W粉末形式销售一一一种欧洲领先的技术。
[0011] 本发明的另一示例性实施方式包括运样的组合物，该组合物包括:丙締酸共聚物、 VAE共聚物、和添加剂例如二氧化铁、表面活性剂、分散剂、润湿剂、或者消泡剂。本发明的另 一示例性实施方式包括运样的组合物，该组合物包括:丙締酸和VAE共聚物的混杂物、和添 加剂例如二氧化铁、表面活性剂、分散剂、润湿剂、或者消泡剂。丙締酸和VAE共聚物的混杂 物指的是由接种乳液聚合反应制得的聚合产物，其中在VAE共聚物乳液作为种子胶乳存在 下聚合丙締酸单体。本发明的另一示例性实施方式包括运样的组合物，该组合物包括:丙締 酸共聚物、二氧化铁、和添加剂例如表面活性剂、分散剂、润湿剂或者消泡剂。另一示例性实 施方式包括聚氨基甲酸醋、聚氨基甲酸醋和VAE共聚物的混合物、聚氨基甲酸醋丙締酸共聚 物、聚氨基甲酸醋和丙締酸共聚物的混合物。
[0012] 在另一实施方式中，胶乳或者化C〇3(碳酸巧)可W被用于代替二氧化铁，从而制造 具有相同或者相似不透明性的薄膜，但是减少了薄膜的成本。在一个实施方式中，组合物是 液体配制物。在另一实施方式中，组合物是乳液。
[0013] 另一示例性实施方式是运样的薄膜，其包括含醋酸乙締醋的聚合物，和至少一种 添加剂，添加剂是颜料、表面活性剂、分散剂、润湿剂、增塑剂、消泡剂、偶联剂、溶剂、UV吸收 剂、阻燃剂、或者抗光剂。该薄膜具有至少大约50%的伸长率。
[0014] 另一示例性实施方式是运样的薄膜，其包括丙締酸共聚物、VAE、二氧化铁、和至少 一种添加剂，添加剂是表面活性剂、分散剂、润湿剂、或者消泡剂。
[0015] 另一示例性实施方式是运样的薄膜，其包括衬层、压敏粘合剂、强化层、和印刷接 受层(print receptive layer)。印刷接受层包括运样的材料，该材料是醋酸乙締醋与VAE 的混合物的乳液、VAE/丙締酸混杂物、VAE共聚物、或者丙締酸配制物。在进一步实施方式 中，薄膜是图形薄膜。
[0016] 另一示例性实施方式是运样的组件，其包括衬层、压敏粘合剂、和强化层，强化层 包括运样的材料，该材料是可交联的醋酸乙締醋共聚物与VAE乳液的混合物、或者聚氨基甲 酸醋乳液，或者包含聚氨基甲酸醋的乳液的混合物。
[0017] 制造本发明的薄膜的一个示例性方法包括步骤:制造包括聚醋酸乙締醋均聚物或 者共聚物、二氧化铁、和添加剂的组合物;和将组合物作为涂层涂覆在衬层上。然后干燥涂 层的衬层并从衬层剥离薄膜。在另一示例性的制造薄膜的实施方式中，诱铸组合物至聚对 苯二甲酸乙二醋（"阳r)薄膜上。
[0018] 根据本发明的另一示例性方法是制造薄膜的方法。该方法包括提供组分和基底， 混合组分W形成组合物，并且用组合物涂布基底。组合物包括包含醋酸乙締醋的聚合物和 至少一种添加剂，添加剂是颜料、表面活性剂、分散剂、润湿剂、增塑剂、消泡剂、偶联剂、溶 剂、UV吸收剂、阻燃剂、或者抗光剂。在本发明的其他更详细的特征中，方法进一步包括干燥 组合物，和从基底移去干燥的组合物。根据本发明的进一步方面，基底可W是聚对苯二甲酸 乙二醋薄膜。
[0019] 当对拉伸强度和拉伸伸长率、使用溶剂基喷墨印刷机在薄膜样品上直接印刷(非 击打式印刷)的印刷适性、和根据SAE技术标准J1960 (2004年10月修订)方法的耐久性进行 测试时，本发明的薄膜表现至少一种下列物理性质：至少100%的断裂拉伸伸长率、肉眼确 定无油墨污迹和扩散的良好印刷、和1个月至7年的耐久性。
[0020] 本发明的非-PVC薄膜具有耐气候性并且能够容易地被颜料和染料染色。另外，通 过加入适当量的颜料可W改进不透明性。运些颜料可W作为一层或者多层包括在薄膜中。 同样，白色的或者灰色的油墨清洗剂（ink wash)可W被用于改善薄膜的不透明性。非-PVC 薄膜能够用于压敏粘合产品W及非粘性片和薄膜的制造中，包括标签、带、横幅、标记、交通 工具包装、广告牌、和装饰板、W及多种其他用途，包括但不限于通常使用PVC薄膜的用途。
[0021] 从结合附图的优选实施方式的下列描述一一其W举例的方式阐明本发明的原理， 本领域技术人员应当明白本发明的其他特征，本发明不限于公开的任何具体的优选的实施 方式。
[0022] 附图简述
[0023] 通过结合附图参考本发明目前优选的示例性实施方式的下列更详细的描述，将更 加完全地理解和认识本发明的运些W及其他特征、方面和优势，附图中：
[0024] 图1是根据本发明的示例性实施方式制备的薄膜的剖面图。
[0025] 图2是根据本发明制造薄膜的方法的流程图。
[00%]除另有说明，上述图中的图解不必按比例绘制。
[0027] 发明详述
[0028] 现通过下列详细描述更加详细地阐明本发明，下列详细描述呈现完成本发明的最 新的已知方式。但是，应当理解本描述并非用于限制本发明，而是，被提供用W阐明发明的 一般特征。
[0029] 本发明设及聚氯乙締（"PVC'）替代薄膜的组合物和制造。本发明的薄膜不包含PVC 并且因此被称为非-PVC薄膜。非-PVC薄膜提供环境友好的并且具有PVC薄膜的顺应性、耐久 性、或者印刷适性的性能的优势。本发明的非-PVC薄膜具有比得上或者超过PVC薄膜的性质 和性能，并且适合于PVC薄膜通常被使用的用途，包括例如标识、图形、贴墙材料、压敏产品 及类似物。
[0030] 图1是根据本发明制备的示例性薄膜的剖面图。一般地通过附图标记5表示薄膜， 薄膜包括释放衬层10诸如娃树脂涂层的材料、压敏粘合剂层20、强化层30、和印刷层40。
[0031] -般地可将粘合剂层20分为下列种类:无规共聚物粘合剂诸如基于丙締酸醋和/ 或甲基丙締酸醋共聚物、α-締控共聚物、有机娃共聚物、氯下二締/丙締腊共聚物、及类似物 的那些;和嵌段共聚物粘合剂，其包括基于线性嵌段共聚物（即Α-Β和Α-Β-Α类型）、支化嵌段 共聚物、星型嵌段共聚物、接枝或者福向嵌段共聚物(radial block copolymer)、及类似物 的那些，W及天然和合成橡胶粘合剂。
[0032] 可在Encyclopedia of Polymer Science and Engineering,Vo 1. IS.Wiley- Interscience Publishers(New York, 1988)中找到有用的压敏粘合剂的描述。可在 Encyclopedia of Polymer Science and Technology，Vol.1，Interscience Publishers (New化rk，1964)中找到有用的压敏粘合剂的其他描述。
[0033] 优选地衬层10是超薄的或者超轻的衬层，其具有小于1.02密耳(0.0255mm)、小于1 密耳（0.0254mm)、小于0.8密耳（0.0203mm)、小于0.6密耳（0.015mm)、小于0.50密耳 (0.013mm)、或者等于或小于0.25密耳(0.00626mm)的厚度。可W在商业上购得运种薄的衬 层，如来自日本东京Mitsubishi Chemical Company的HOSTAPHAN?聚醋薄膜（例如， 0.5密耳，0.0127mm，商品名2SLK娃树脂涂层的薄膜)片材。另一衬层材料由加利福尼亚州帕 萨迪纳的Avery Dennison Corporation提供，为具有1.25密耳（0.032mm)粘合剂层的1.02 密耳(0.026mm)聚醋背衬片材。
[0034] 强化层30可包括可交联的醋酸乙締醋共聚物和VAE乳液的混合物，或者其可W是 包含聚氨基甲酸醋的乳液。在示例性实施方式中印刷层40可包括包含醋酸乙締醋的聚合 物、醋酸乙締醋与VAE的混合物、VAE/丙締酸混杂物、全部丙締酸配制物、或者VAE乳液。
[0035] 本发明的组合物和薄膜5的示例性实施方式包括下列的至少一种：
[0036] (1)醋酸乙締醋乙締（"VAE")，
[0037] (2)VAE-丙締酸混杂物
[0038] (3)醋酸乙締醋均聚物，
[0039] (4)VAE和醋