可印刷的阻燃聚合物膜的制作方法
【专利说明】可印刷的阻燃聚合物膜
[0001 ]本申请为分案申请，原申请的申请日是2009年09月14日、申请号是 200980155510.3(PCT/US2008/084812)、发明名称为"可印刷的阻燃聚合物膜"。
[0002] 相关申请的交叉引用
[0003] 本申请是2008年11月26日提交的国际专利申请号PCT/US2008/84812的部分继续 申请，其内容整体通过引用并入本文。 发明领域
[0004] 本发明涉及粘性的和非粘性的制品及其制造方法。更具体地，在此描述的制品或 者膜是防火的，并且不含聚氯乙烯（"PVC"）或者卤元素。卤元素指元素周期表的17族IUPAC 类型（以前的VII、VIIA)的一系列非金属元素，包括氟(F);氯(C1);溴(Br)和碘(I)。该制品 可被用于多种应用，所述应用需要印刷适性、阻燃性和可压花性(611113088&13；[1；^7)，其包括 例如壁涂纸、符号、图形、压敏产品、等等。
[0005] 发明背景
[0006] 聚氯乙烯(PVC)膜由于其成本优势和在耐久性、印刷适性和固有的防火安全性中 的出众性质，被广泛用于应用诸如壁涂纸、图形装饰等等。但是，对PVC材料使用的环境关 注，例如燃烧时释放有毒的二嗯类化合物和来自其邻苯二甲酸盐增塑剂的水污染，已极大 地推动了 PVC替代膜的发展。对应用诸如壁涂纸，具有综合的阻燃性的PVC替代膜是必要的。 阻燃剂是抑制或者抵抗火蔓延的材料。普通的非PVC聚合物材料不容易具有类似于PVC的性 质，尤其是在印刷适性和阻燃性方面。在本申请中，可互换地使用防火剂和阻燃剂。可互换 地使用防火性和阻燃性。
[0007] 因此，存在对环境友好的、阻燃的、非PVC膜的需求，所述膜具有可与PVC膜相当的 性质。本发明满足该需求。
[0008] 发明简述
[0009] 本发明包括多种组合物、由组合物制造的膜、膜层压制品以及相关方法。示例性的 实施方式是被配置用于生产膜的组合物。组合物包括含醋酸乙烯酯的聚合物、非卤素阻燃 剂和至少一种添加剂，所述添加剂是颜料、表面活性剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、偶联剂、溶 剂、UV吸收剂或者抗光剂。含醋酸乙烯酯的聚合物指醋酸乙烯酯共聚物或者均聚物或者二 者的混合物。示例性的醋酸乙烯酯共聚物是醋酸乙烯酯乙烯(VAE)共聚物。醋酸乙烯酯乙烯 (VAE)共聚物是基于醋酸乙烯酯和乙烯的共聚反应的产品，其中醋酸乙烯酯含量的范围可 以在总制剂的60-9 5 %之间，乙烯含量的范围在总制剂的5-40 %之间。该产品不应与乙烯醋 酸乙烯酯(EVA)共聚物混淆，在该共聚物中醋酸乙烯酯的组成范围通常为10-40%，乙烯可 以在制剂的60-90%之间变化。VAE是水基乳液，然而EVA是用于热熔体和塑料成型应用的固 体材料。VAE也是粉末形式的固体，一种在欧洲开创的技术。
[0010] 本发明另一示例性的实施方式包括组合物，该组合物包括(a)乳液聚合物，其选自 醋酸乙烯酯均聚物或者共聚物或者混合物、丙烯酸共聚物或者其与VAE共聚物的混合物、 VAE和丙烯酸杂化物、苯乙烯共聚物、含聚氨酯的聚合物或者生物可降解聚合物;和(b)以细 粉末形式的阻燃添加剂，例如成碳化合物、酸催化剂和发泡剂的组合。另一示例性的实施方 式还包括(c)Ti02;和(d)疏水共聚物分散剂。在另一实施方式中，使用胶乳或者CaC03(碳酸 钙)代替组合物中的Ti0 2颜料，从而更廉价地制造膜，而不必牺牲相同膜规格的膜不透度。
[0011] 另一示例性的实施方式是膜，其包括(a)乳液聚合物，其选自醋酸乙烯酯均聚物或 者共聚物或者混合物、丙烯酸共聚物或者其与VAE共聚物的混合物、VAE和丙烯酸杂化物、苯 乙烯共聚物、含聚氨酯的聚合物和生物可降解聚合物，（b)非卤素阻燃剂和(c)至少一种添 加剂，所述添加剂是颜料、表面活性剂、分散剂、润湿剂、消泡剂、偶联剂、溶剂、UV吸收剂或 者抗光剂。另一示例性的实施方式是进一步包括至少一个基底层的膜。在进一步的实施方 式中，膜还包括为麻布层或者织物层的衬里层，并且膜是壁涂纸膜。
[0012] 制造本发明的膜的一个示例性的方法包括步骤：（a)制造组合物，其包括（i)聚醋 酸乙烯酯乙烯共聚物；（ii)Ti02;和（iii)阻燃添加剂;和(b)通过涂布方法将组合物涂覆在 聚烯烃基底上。在另一示例性的实施方式中，将组合物浇铸在PET膜上并且随后剥离以形成 独立的膜，然后层压该独立的膜至聚烯烃膜。
[0013] 可容易地将本发明的阻燃性的非PVC膜层压至麻布和织物上以形成壁涂纸构造， 例如粘性层压。如需要，壁涂纸构造中的可印刷的和保形(conf ormab 1 e)的非PVC膜也可以 供给随后的印刷和压花过程。当研磨阻燃剂至粒度小于12微米时，可获得薄的涂布层和因 此薄的膜。另外，通过增加适当类型和量的颜料进行的改进，膜不透度可以跨越宽的范围。 阻燃性非PVC膜也可用于制造粘性标签、带和装饰片，以及用于多种其他应用，包括但不限 于通常使用PVC膜的应用。
[0014] 另一示例性的实施方式是组合件，其包括衬垫、压敏粘合剂、基底层和印刷层。基 底层包括如此材料，该材料是聚烯烃或者其共聚物或者混合物、可交联醋酸乙烯酯共聚物 与VAE乳液的掺合物、聚氨酯乳液、或者含聚氨酯乳液的掺合物。
[0015] 结合附图根据优选实施方式的下列描述，对本领域技术人员而言本发明的其他特 征应变得明显，附图以举例的方式阐明本发明的原理，本发明不限于公开的任何具体优选 实施方式(一个或多个)。
[0016] 附图简述
[0017] 通过连同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描述，本发明 的这些、以及其他特征、方面和优势将更加完整地得以理解和意识到，附图中：
[0018] 图1是根据本发明示例性实施方式制备的膜的剖面图。
[0019] 图2是根据本发明制造膜的方法的流程图。
[0020] 除非另外指出，上述图中的图示不必要按比例绘制。
[0021] 发明详述
[0022] 现在通过下列详细描述的方式更加详细地阐明本发明，该详细描述提供实施本发 明的最好的目前已知的方式。但是，应当理解该描述并非用于限制本发明，而是，出于阐明 本发明的一般特征的目的提供该描述。
[0023]本发明涉及聚氯乙烯（"PV〇替代膜的组合物和制造。本发明的膜不含PVC并且因 此被称为非PVC膜。非PVC膜提供环境友好以及具有PVC膜的耐久性、印刷适性和阻燃性的性 质的优势。本发明的非PVC膜具有与PVC膜相当或者超过PVC膜的性质和性能，并且适合于通 常使用PVC膜的应用，包括例如壁涂纸、符号、图形、压敏产品等等。
[0024] 图1是根据本发明制备的示例性膜的剖面图。膜被通过参考数字5-般性地描述， 并且包括剥离衬垫10,诸如硅氧烷涂布的材料、压敏粘合剂层20、基底层30和印刷层40。
[0025] 粘合剂层20通常可以分为下列种类:无规共聚物粘合剂诸如基于丙烯酸酯和/或 甲基丙烯酸酯共聚物、烯烃共聚物、硅氧烷共聚物等等的那些;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、星形嵌段共聚物、接枝 或者辐射状嵌段共聚物等等的那些，和天然的和合成的橡胶粘合剂。
[0026] 可以在Encyclopedia of Polymer Science and Engineering(聚合物科学和工 程百科全书），Vol · 13 .Wiley-Interscience Publishers(纽约，1988)中找到有用的压敏粘 合剂的描述。可以在Encyclopedia of Polymer Science and Technology(聚合物科学和 工程百科全书），Vol · 1，Interscience Publishers(纽约，1964)中找到有用的压敏粘合剂 的另外的描述。
[0027] 衬垫10优选地是超薄的或者超轻的衬垫，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)、或者等于或者小于0.25密耳(0.00626mm)的厚度。这类薄的衬