CN102365176B - 用于面材的可印刷或可接受印刷的面漆 - Google Patents

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Abstract

公开了用于面材(12)的面漆(14)，其显示期望的墨固着、抗针孔特性、防潮性/耐水性、光学特征和/或抗粘连特性。在一个实施方式中，面漆含有聚氨基甲酸酯和聚氨基甲酸酯丙烯酸酯的制剂。适当地，聚氨基甲酸酯是脂肪族聚氨基甲酸酯和/或聚氨基甲酸酯丙烯酸酯是脂肪族聚氨基甲酸酯丙烯酸酯。在一个适当的实施方式中，聚氨基甲酸酯丙烯酸酯和聚氨基甲酸酯丙烯酸酯之一或两者是水分散性的。适当地，在进一步的实施方式中，聚氨基甲酸酯是聚醚型氨基甲酸酯。适当地，制剂还可以包括交联剂，例如，水溶性或水分散性交联剂。

Description

用于面材的可印刷或可接受印刷的面漆
背景技术
本发明主题一般涉及可印刷或可接受印刷的(printreceptive)面漆(topcoat)的领域。发现与被涂在聚烯烃材料上用于UV(紫外线)印刷应用的可印刷或可接受印刷的面漆特别有关，因此，本说明书对其进行了具体引用。然而，应该理解，本发明内容的方面也相等地适用于其它膜材料或面材的面漆和/或其它类似的应用。
可印刷或可接受印刷的面漆，例如用于聚烯烃和/或其它膜材料或面材的各种制剂通常是本领域已知的。例如，基于聚丙烯酸酯与聚氨基甲酸酯类的组合的可印刷或可接受印刷的面漆在美国专利申请公开——公开号US2004/0197572A1——中有描述，其通过引用以其整体并入本文。这些类型的组合物的一个缺点是面漆对面材的中度固定。此外，这些类型的组合物倾向于引起粘连问题，即，在产生中间的表面涂布材料之后干燥面漆与膜面材背面的不需要的粘着。这些组合物的另一个缺点是它们倾向于与剥离系统(releasesystem)中存在的硅氧烷结合，这可导致对印刷性能的不期望的影响。
另一种面漆组合物在专利合作条约申请——国际公开号WO02/38382A1——中有描述，其通过引用以其整体并入本文。在前述申请中公开了各种丙烯酸树脂的组合。然而，这些面漆组合物具有弱的面漆对基底的固定以及具有弱的耐化学性。
另一种可印刷或可接受印刷的面漆在美国专利申请公开——公开号US2007/116905A1——中有描述，其通过引用以其整体并入本文。其中描述的可接受印刷的面漆由水分散性聚醚型氨基甲酸酯和水分散性聚酯型氨基甲酸酯组成。
在任何情况下，可印刷或可接受印刷的面漆的不同制剂的使用会是有问题的或被限于一种或多种方式。一些频繁遇到的问题或限制的例子包括不期望的针孔和/或粘连和/或弱的墨固着(inkanchorage)特征。尤其地，针孔可能由硅氧烷污染(例如，从衬底中获得，所述衬底被施加到其上沉积面漆的下层膜或其它面材的背面)引起，而粘连可以由面漆对下层膜或面材背面的粘着而引起。再进一步地，这对于面漆表现其它期望的特征，如优良的打印质量、显著的耐水性、适当的光泽、合适的光学特性(例如，雾度、透明度和/或总透射比)等一般是有利的。
因此，公开了新的和/或改良的可印刷或可接受印刷的面漆，其解决以上提到的问题(一个或多个)和/或其它问题。
发明内容
根据一个实施方式，公开了可印刷或可接受印刷的面漆。
根据另一实施方式，公开了包含可印刷或可接受印刷的面漆的膜、面材或层压材料。
根据再一个实施方式，公开了构造或生产包含可印刷或可接受印刷的面漆的膜、面材或层压材料的方法。
在阅读并理解本说明书之后，本文公开的本发明内容的众多优势和益处对本领域的普通技术人员来说将变得明显。
附图简述
本文公开的本发明内容可以采取各种组分和组分排列，以及多个步骤和步骤排列的形式。附图仅用于图解说明优选实施方式的目的，而并不被解释为限制。此外，应该理解，附图可以不按比例。
图1是显示示例完成的结构的图表说明，所述结构包括根据本文描述的试验制备和测试的面漆样品。
图2是显示粘连测量装置的构造的图表说明。
图3是显示试验1中测试的样品的针孔性能的图表。
图4是显示试验1中测试的样品的粘连性能的图表。
图5是显示试验1中测试的样品的UV柔印(UVFlexo)墨固着性能的图表。
实施方式的详细描述
为了简洁和清楚，除了在已经根据和/或为适应本文所介绍的优选实施方式(一个或多个)而被修改或改变的范围外，本说明书将涉及本领域通常已知的结构和/或功能元件、有关标准和/或方案以及其它组件而没有进一步详细说明它们的构造或操作。
一般而言，本说明书公开一种或多种发明的面漆，其适合用于印刷或者以其它方式接受其上的墨。同样，公开了一种或多种包含可印刷或可接受印刷的面漆的膜或其它面材或层压材料，随之在本文中一起描述了用于构造或生产它们的一种或多种方法的公开内容。更具体而言，本文公开的根据本发明内容的面漆适当地表现以下的一种或多种：(i)有限的针孔和/或粘连；(ii)优良的墨固着特征；(iii)优良的图像质量；(iv)期望的光学特性，如光泽、雾度、透明度和没有颜色；和/或(v)显著的耐水性和耐化学性。建议的面漆尤其很适于涂在PP(聚丙烯)、PET(聚(对苯二甲酸亚乙酯))或PE(聚乙烯)膜上，虽然如此，但也可以被涂在其它面材上。
从广义上讲，本文提出的面漆是水分散体，其包含至少：(1)聚氨基甲酸酯，和(2)聚氨基甲酸酯丙烯酸酯。尤其地，合适的面漆材料由：(1)脂肪族聚氨基甲酸酯，和(2)脂肪族聚氨基甲酸酯丙烯酸酯组成。实际上，试验法(以下描述的)已经鉴别以下制剂是特别有利的——即，水分散体，其包含至少：(1)水性脂肪族聚醚型聚氨基甲酸酯，和(2)水性脂肪族丙烯酸氨基甲酸乙酯。
根据本发明内容的适于应用的聚氨基甲酸酯选自：水性聚酯型-聚氨基甲酸酯和水性聚醚型-聚氨基甲酸酯。聚酯型-聚氨基甲酸酯聚合物是优势成分为脂肪族的聚异氰酸酯组分和聚酯型多元醇组分的反应产物。如本文所使用的，术语“优势成分为脂肪族的”意为至少70重量百分比的聚异氰酸酯组分是脂肪族聚异氰酸酯，其中，无论是否也存在芳族基，所有异氰酸酯基团直接与脂肪族基或脂环族基结合。更优选地，脂肪族聚异氰酸酯的量为聚异氰酸酯组分的至少85重量％，最优选为100重量％。合适的脂肪族聚异氰酸酯的例子包括：乙烯二异氰酸酯、1，6-己二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、环己烷-1，4-二异氰酸酯、4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、亚环戊基二异氰酸酯、对-四甲基代苯二亚甲基二异氰酸酯(p-TMXDI)及其位变异构体(m-TMXDI)、氢化2，4-甲苯二异氰酸酯和1-异氰酸根合-1-甲基-3(4)-异氰酸甲酯基环己烷(IMCI)。也可以使用脂肪族聚异氰酸酯的混合物。
可以用在聚酯型多元醇组分中的聚酯型多元醇包括多元醇如1，2-亚乙基二醇、丙二醇、二甘醇、新戊二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、呋喃二甲醇、环己烷二甲醇、甘油、三羟甲基丙烷或季戊四醇或其混合物的端羟基反应产物。同样也包括聚羧酸，尤其是二羧酸及其酯形成衍生物。例子包括琥珀酸、戊二酸和己二酸或它们的甲酯、邻苯二甲酸酐和对邻苯二甲酸二酯。也可以使用通过内酯例如己内酯聚合而获得、与多元醇结合的聚酯。用于根据本发明内容的商业可得的聚酯型-聚氨基甲酸酯包括由以下商标名销售的那些聚酯型-聚氨基甲酸酯：AVALUREUR-425、AVALUREUR-430、AVALUREUR-405和AVALUREUR-410——由GoodrichCorporation(Charlotte，N.C.)生产；NEOREZR600、NEOREZR9679和NEOREZR-989——都由NeoResins(Waalwijk，TheNetherlands)生产。
聚醚型-聚氨基甲酸酯聚合物是优势成分为脂肪族的聚异氰酸酯组分与聚醚型多元醇组分的反应产物。以上描述了有用的脂肪族聚异氰酸酯。合适的聚醚型多元醇包括通过环状氧化物(cyclicoxide)聚合或通过添加一种或多种这样的氧化物至多官能引发剂而获得的产物。这样聚合的环状氧化物包括：例如，环氧乙烷、氧化丙烯和四氢呋喃。添加有氧化物的这种多官能引发剂包括：例如，水、1，2-亚乙基二醇、丙二醇、二甘醇、环己烷二甲醇、甘油、三羟甲基丙烷(trimethylopropane)、季戊四醇和双酚类(如A和F)。
合适的聚酯包括通过同时或相继将乙烯和氧化丙烯加至适当的引发剂而获得的氧化丙烯二醇和三醇、聚(氧乙烯-氧化丙烯)二醇和三醇，以及通过四氢呋喃聚合而获得的聚四亚甲基醚乙二醇。用于根据本发明内容的商业可得的聚醚型-聚氨基甲酸酯包括以如下商标名销售的那些聚醚型-聚氨基甲酸酯：SANCURE878、AVALUREUR-450和SANCURE861——由GoodrichCorporation(Charlotte，N.C.)生产；NEOREZR563和NEOREZR-551——由NeResin(Waalwijk，TheNetherlands)生产。
根据本发明内容的方面，使用丙烯酸氨基甲酸乙酯。在实践中，丙烯酸氨基甲酸乙酯的官能度(每分子丙烯酸部分的量)在1和6之间变化。一般而言：官能度越低，反应性就越低，柔韧性就越好，并且粘性越低。根据本发明内容的面漆组合物优选具有2或3的官能度。
单官能的丙烯酸氨基甲酸乙酯是特殊产品，其被用于提高对难以粘附的基质的粘着，以及改进柔韧性。这些产物的粘性非常低。高官能度丙烯酸氨基甲酸乙酯(官能度为4或更高)也是特殊产品，其被用于提高反应性、抗划伤性、耐化学性等。
四种类型的异氰酸酯可被用于丙烯酸氨基甲酸乙酯合成：单异氰酸酯、脂肪族二异氰酸酯、芳族二异氰酸酯和聚合异氰酸酯。不是单异氰酸酯的异氰酸酯也被称为聚异氰酸酯。单异氰酸酯仅被用于单官能团丙烯酸氨基甲酸乙酯，并且上面描述了这种类型的低聚物。二异氰酸酯是目前为止在丙烯酸氨基甲酸乙酯合成中最广泛应用的。它们可在脂肪族二异氰酸酯和芳族二异氰酸酯中得到。芳族二异氰酸酯被用于制备所谓的芳族丙烯酸氨基甲酸乙酯。芳族二异氰酸酯的掺入使丙烯酸氨基甲酸乙酯更坚硬，并使其具有更好的抗划伤性。芳族丙烯酸氨基甲酸乙酯的成本也比脂肪族丙烯酸氨基甲酸乙酯明显低。这使得它们对于那些应用——其中丙烯酸氨基甲酸乙酯的性能是期望的(例如，优良的柔韧性或抗磨性)而制剂成本必须相对低——令人感兴趣。芳族丙烯酸氨基甲酸乙酯的一个缺点是它们倾向于是黄色的，因而他们不太适于在白色或浅色基底上持久应用。
脂肪族二异氰酸酯被用于脂肪族丙烯酸氨基甲酸乙酯。脂肪族丙烯酸氨基甲酸乙酯较具有相同官能度的芳族丙烯酸氨基甲酸乙酯——一种相似的多元醇改性剂并且分子量相似——稍微更加柔韧。脂肪族丙烯酸氨基甲酸乙酯的优势是这样一个事实：即它们实质上不变黄，并因而可被用于在白色或浅色基底上的持久应用。
聚合异氰酸酯比二异氰酸酯较少用于丙烯酸氨基甲酸乙酯。它们主要被用于更高官能度(例如，3或更高)的丙烯酸氨基甲酸乙酯。异氰酸酯-官能反应剂由与含有活性氢官能度——以羟基为典型，尽管硫醇基、胺基和羧基也可以被使用——的化合物反应的聚异氰酸酯制成。
聚异氰酸酯实质上是常规的，并包括：例如，1，6己二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯(TDI)、二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)、间和对-苯二异氰酸酯、二甲基联苯(bitolylene)二异氰酸酯、环己烷二异氰酸酯(CHDI)、双-(异氰酸甲酯基)环己烷(H6XDI)、二环己基甲烷二异氰酸酯(H12MDI)、二聚酸二异氰酸酯(DDI)、三甲基1，6己二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯及其甲酯、异佛尔酮二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、1，5-萘二异氰酸酯、亚二甲苯基和二异氰酸酯二甲苯酯及其甲基衍生物、聚亚甲基聚苯基异氰酸酯、氯亚苯基-2，4-二异氰酸酯、聚亚苯基二异氰酸酯——其作为例如MondurMR或MondurMRS商业可得、异佛尔酮二异氰酸酯(IPDI)、氢化亚甲基二苯异氰酸(HMDI)、四甲基代苯二亚甲基二异氰酸酯(TMXDI)、1，6己二异氰酸酯(HDI)或这些材料的低聚物材料，如IPDI、HDI或HDI的缩二脲的三聚体，以及类似物和其混合物。
根据本发明内容的面漆优选包含具有聚酯或聚醚主链的脂肪族丙烯酸氨基甲酸乙酯。
聚醚型氨基甲酸酯丙烯酸酯通常比聚酯型氨基甲酸酯丙烯酸酯更柔韧，并且常常成本较低。此外，与具有相同官能度和大约相同分子量的聚酯型氨基甲酸酯丙烯酸酯相比，聚醚型氨基甲酸酯丙烯酸酯将具有稍低的粘性。
聚酯可以，例如，通过使C1-C12二酸(或它们相应的酐)或其它二酸与二醇或二醇的混合物反应而合成。混合物在催化剂存在的情况下被加热至足以去除在缩合反应中形成的水的温度。
聚醚可以通过本领域熟知的常规技术从环氧乙烷中合成，以具有例如，约1,000-6000(Mn)的分子量。也可以使用任选地烷基化的聚醚型多元醇(例如，嵌段聚乙烯和聚丙烯氧化物均聚物和共聚物)(例如，聚四亚甲基醚乙二醇)。另外，环氧乙烷和氧化丙烯可以共反应，以形成聚醚型多元醇，或者聚醚型多元醇可以在含有与环氧乙烷和氧化丙烯起反应的基团的双官能化合物上形成。这样的合适的基团包括：例如，羟基、硫羟基、酸基和胺基。因此，二醇、三醇、二硫酚、二酸、肼和类似物是合适的双官能化合物，其可以与环氧乙烷和/或氧化丙烯进行反应，以合成根据本发明内容的聚醚。合适的这样的化合物包括：例如，烷撑二醇，其范围通常为约2至8个碳原子(包括环烯乙二醇)。这样的二醇的例子是1，2-亚乙基二醇、1，3-丙二醇、1，4-丁二醇、1，5-戊二醇、1，6-己二醇、1，2-丙二醇、1，3-丁二醇、2，3-丁二醇、1，3-戊二醇、1，2-己二醇、3-甲基戊烷、1，5-二醇、1，4-环己烷二甲醇以及类似物和其混合物。在期望或方便时，另外可以使用二甘醇、双丙甘醇以及类似物。
(甲基)丙烯酸羟基酯单体被包含，以官能化聚酯型-聚醚型氨基甲酸酯，用于稍后的UV固化。合适的(甲基)丙烯酸羟基酯包括：例如，(甲基)丙烯酸羟乙基酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、(甲基)丙烯酸羟丁酯、己内酯丙烯酸酯以及类似物。可选地，可以使用其它的羟基功能性单体，例如，羟丁基乙烯基酯或烯丙醇。为了与本领域的术语保持一致，使用括号的基团是任选的。因此，“(烷基)丙烯酸酯”意为“丙烯酸酯和丙烯酸烷基酯”。
一般商业可得的可以用于根据本发明内容的丙烯酸氨基甲酸乙酯的例子是UCECOAT7772、UCECOAT7773、UCECOAT7849、UCECOAT7770(都来自于CYTECSurfaceSpecialties)；JoncrylU6336(BASF)、BAYHYDROLUV2317、BAYHYDROLUVVPLS2348(Bayer)。
根据本发明内容的面漆可以包含水分散性交联剂。合适的水分散性多官能的化学可激活的交联剂是商业可得的。这些交联剂包括多官能氮丙啶、异氰酸酯、三聚氰胺树脂、环氧、唑啉、碳二亚胺以及其它多官能交联剂的可分散的制剂。在一个实施方式中，交联剂以基于100份总固体约0.1份至约30份范围内的量被加入。在一个其它实施方式中，交联剂以基于100份总固体约1份至约20份范围内的量被加入。在另一个实施方式中，交联剂以基于100份总固体约2份至约15份范围内的量被加入。仍在一个实施方式中，交联剂以基于100份总固体大于或等于约4份的量被加入，并且，在更进一步的实施方式中，交联剂以基于100份总固体约4份至约7份范围内的量被加入。将交联剂加入到聚氨基甲酸酯分散体组合物中可以形成相互贯穿或相互连接的网络，其具有以共价键和/或非共价键将混合的聚合物连接的交联基质。
其它添加剂也可以被加入，以获得某一期望的特征，如蜡、消泡剂、表面活性剂、着色剂、抗氧化剂、UV稳定剂、发光剂、交联剂等。
在一个实施方式中，面漆组合物含有抗粘连添加剂。这些添加剂降低膜在处于卷状时粘贴在一起的趋势。抗粘连添加剂包括天然硅石、硅藻土、合成的硅石、玻璃珠、陶瓷颗粒等。滑爽添加剂包括伯酰胺，如硬脂酰胺、山嵛酸酰胺、油酰胺、芥酸酰胺(erucamide)以及类似物；仲酰胺，如硬脂酰芥酸酰胺、瓢儿菜芥酸酰胺、油基棕榈酸酰胺(palimitamide)、硬脂酰硬脂酰胺、瓢儿菜硬脂酰胺以及类似物；乙烯双酰胺，如N，NN-亚乙基双硬脂酰胺(NN-ethylenebisstearamide)、N，NN-亚乙基双油酰胺(NN-ethylenebisolamide)以及类似物；并且，也可以包括任意两种或多种上述酰胺的组合。
根据本发明内容的面漆组合物可以通过本领域熟知的方法被施加到膜类材料。这些施加方法的非限制性例子为Meyer棒涂布(Meyer-rodcoating)、直接凹面涂布(directgravurecoating)、模具式涂布(diecoating)、逆向凹面涂布(reversegravurecoating)、辊式涂布(rollcoating)、喷雾涂布(spraycoating)、刮刀涂布(knifecoating)以及类似方法。
合适地，其上涂有根据本发明内容的面漆组合物的面材(如图1中所示)可以由片材形成，所述片材参考涂覆具体标准而被选择。这样的标准可以包括，例如，期望的尺寸(高度、长度和厚度)、表面特性、组合物、柔韧性以及其它物理和经济属性或特性。合适的面材可以包括：例如，合成纸，如聚烯烃型、聚苯乙烯型；各种塑料膜或片，如聚烯烃、聚氯乙烯、聚乙烯对苯二酸盐、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯和聚碳酸酯。面材可以是，或者可以包括多层聚合物的片材。多层可以共挤压，或者多层可以被层压在一起。在一个实施方式中，面材包括共挤压的多层和层压的多层。另外，白色的不透明膜可以通过添加白色素至一种或多种上述合成树脂中而形成，并被用作面材。在一个实施方式中，泡沫膜被用作面材。泡沫膜可以通过常规发泡操作形成。在另一个实施方式中，面材可以是层压体，其通过组合多个由以上列出的材料组成的单层片材而形成。这样的层压体的例子可以包括纤维素纤维纸与合成纸的组合，以及组合的纤维素纤维纸与塑料膜或片材的层压体。在另一合适的实施方式中，面材包括涂覆和未涂覆的纸、镀金属纸、铝箔、层压纸以及具有挤压在其表面上的聚合材料的纸。
以如上所述方式形成的面材的厚度任选地通过参考涂覆具体标准而被确定。这样的标准可以包括期望的最终用途。在一个实施方式中，片材厚度在约10m至约300m的范围内。在另一个实施方式中，片材厚度在约20m至约200m的范围内。在再一个实施方式中，片材厚度在约30m至约150m的范围内。任选地，可以对面材应用底漆处理或电晕放电处理或等离子体处理，以增加面材与将在面材表面上形成的干燥的面漆组合物之间的粘合强度。
根据本发明内容的面漆组合物——即将如上述形成——可以根据因素如粘性；涂覆类型、量和方法；期望的最终用途；以及类似因素，具有预定的厚度。在一个实施方式中，厚度可以在约0.05μm至约2μm的范围内。在一个实施方式中，厚度可以在约0.1μm至约1μm的范围内，以及在一个实施方式中，在约0.15μm至约0.5μm的范围内，所有的厚度在干燥涂覆的组合物之后进行测量。
试验#1
根据第一个试验，多个可印刷或可接受印刷的面漆的样品如下制备和测试。每个样品面漆被涂布到下层面材，即，由供应商——在本案中为InnoviaFilms——进行单面电晕处理的60微米(mircon)厚双向定向(双向拉伸，biaxiallyoriented)的聚丙烯(BOPP)膜上。简言之，上述膜被称为BOPP60。涂布是在装备有孔眼体积为40cc/m2的逆向凹印滚筒的Dixon实验涂布机(pilotcoater)上完成的。涂布体积为13cc/m2。在涂层过程中，线速度为10m/min，并且，样品面漆材料的24cm宽的涂层被涂覆到26cm宽的面材基板(web)上。以这种方式，每个样品面漆均被涂覆到经电晕处理的面材的面上。之后，在80℃的空气温度下对每个样品进行干燥，产生41℃的基板温度。在实践中，完整的结构一般是通过将PSA(压敏黏合剂)涂布的剥离衬垫粘贴到表面涂布的面材背表面而得到的。
因此，完整的结构将具有图1中所示的多层构造。更具体而言，如图1中所示，完整的结构10包括面材12，其具有涂覆在或以其它方式形成在其前面的或第一主要表面上的面漆14。在面材12的对面或背表面上，面材12通过黏合剂18，例如如PSA的层可剥离地与剥离衬垫16粘贴。
针孔
面漆的针孔性能通过所谓的铺展测试(spreadtest)而被量化，所述铺展测试针对每个样品重复两次如下进行。表面涂布的面材样品首先被切割成约5×15cm的大小。在一定的老化阶段之后，使剥离衬垫的背面与样品面材的表面涂布的面接触，即，使得衬垫的背表面或外部表面与样品表面涂布层的顶部表面或外部表面接触。然后，将该构造或排列置于压力(通过约10kg重力施加)之下约4小时的时期。在压力施加时期之后，将衬垫与样品面材分开(即，以便暴露样品表面涂布层的顶部表面或外部表面)，并且，通过Hamilton100-微升注射器，将2微升小滴的模型墨(即，异丙醇(IPA)溶液中的0.2wt％的结晶紫)施加到样品面材的表面涂布的面上，而且使小滴干燥。如此每样品施加5小滴。然后，通过扫描获得的小滴的图像和分析图像以获得其Feret直径(即，小滴中任何两个点之间的最大距离)来测量每个干燥的小滴的大小。根据经验，相对较大的小滴一般表示相对较好的面漆质量(即，相对较少的针孔)。
粘连
利用以下设备和辅助工具每测量重复进行3次，进行粘连现象评价的测试：
张力测试仪(tensiletester)，具有50N测压元件(loadcell)；
粘连测量框架，其结合4mm的黄铜棒；
两个PE板(每个15×5cm)；
10片完整的结构(每个15×5cm)，其被用作缓冲材料；
60微米厚的PP(聚丙烯)膜(即，PP60)的辊，其已经被厂商——在本实施例中为InnoviaFlims单面电晕处理；
10kg重力；和
设置为50℃的烤箱。
在涂布和干燥被测试的面漆之后，立即将PP60的片材放在表面涂布的膜的顶部，确保PP60的电晕处理的面与测试样品表面涂布的面接触。从测试样品/PP60组合中切下片(约26×7cm)，并用适当的样品指示标记它们。然后，将这些片与PE板一起叠加成堆，并将一些缓冲材料放在该堆的顶部和底部。然后，将10kg重量放置在整个堆的顶部。将整个堆于50℃下在烤箱中保存5天。在这之后，将该堆从烤箱中移走，并将测试样品/PP60组合与辅助材料(即，PE板和缓冲材料)分开。
如图2中所示，通过小心地将两种膜材料(即，表面涂布的测试样品和PP60膜)剥开直到粘连开始的点(一般由区域42指示)，将每个测试样品/PP60组合40安装到张力测试仪中。两个层的松开端在黄铜棒50(固定在框架52中)的对面上延伸，并再次被一起夹在顶部夹具54中。由于框架52被保持在较低的夹具(未显示)中，材料40于是被张力测试仪拉过棒50。
将每次测量的原始数据(即，需要将材料拉过黄铜棒的力)分别收集在适当的文件夹中。针对每次测量收集约950个数据点。然后，将每个文件夹导入到适当的程序中，所述程序计算平均粘连力。针于每个样品计算粘连力(log70％百分点)。为了避免边际效应(edgeeffect)，将第一个和最后一个100个数据点从计算中删掉。通常，相对较低的值表示相对较少的粘连。
墨固着
通过使用Flexiproof100柔性版印刷打样机(由RKPrintCoatInstrumentsLtd.制造)——装配有UV(紫外线)固化装置和具有3、4、5、6、8和13cc/m2的带的带状金属墨辊(aniloxroller)——测量或以其它方式测定墨固着。该测试使用的墨是原色品红UV柔性版印刷墨，其被称为FlexocureGeminiTM，可从XSYSPrintingSolutions——FlintGroup的分公司得到。首先将测试样品切成约12.5×10cm，然后安装在印刷机上用于打印。以80、50和20m/min打印每个样品。在打印之后，立即将两条纸带条(即，MagicTM纸带810，从3M可得)牢固地压在打印的表面上，并维持约5秒。将纸带剥掉(以约180°，尽可能快地)并保存，用于分析。为了完成上述分析，将去掉的纸带粘到一张纸上，并在黑白模式中以300dpi(每英寸点数)扫描该纸。用适当的软件分析产生的图像，以计算170×1000像素面积的平均灰色密度(meangraydensity)。这导致70(指示基本上所有的墨都被纸带脱掉)和255(表明基本上没有墨被纸带脱掉)之间的值。通过将所有3种速度的每条纸带的值(即，总计6个数据点)平均，获得墨固着的最终值。通常，相对较高的值指示相对较好的固着。
耐水性
通过将打印的样品在具有规定温度的水中浸没规定的时间来测试耐水性。按照上述墨固着测试来进行样品的打印，以50m/min打印每个样品。在水浸没的时刻，打印有约4至5天之久。在三种不同的条件下进行耐水性测试，即：
95℃30分钟(本文称为巴氏杀菌试验测试)；
0℃24小时(本文称为冰箱测试(icechesttest))；和
40℃1小时(本文称为淋水测试(showertest))。
在规定的浸没时期之后，通过用薄纸轻拍而干燥样品，以及施用测试纸带并剥开(再次以与墨固着测试相似的方式)。然后，以与以上参考墨固着测试而描述的方式基本上相同的方式分析移去的纸带。
光泽
基本上按照如由国际标准化组织(InternationalOrganizationforStandardization)所建立的ISO2813：1994/Cor1：1997，在光泽度计(即Dr.LangeLabor-ReflektometerRL3)上测量每个样品的光泽。
雾度、透明度和总透射比
基本上按照如由ASTMInternational——最初称为美国材料与测试协会(AmericanSocietyforTestingandMaterials)——所建立的ASTMD-1003和/或ASTMD-1044，在HazegardPlus仪器上测量雾度、透明度和总透射比。
试验#1的材料
下表(即，表1)中的材料被用于本试验中。
表1
更具体而言，NeorezR56、NeorezR9679和NeorezR600是脂肪族聚氨酯树脂。NeocrylXK90是丙烯酸共聚物。CX100是基于氮丙啶的交联剂。防水消光剂是硅酸盐分散体，从Polytex可得。UCECOAT(UC)树脂是脂肪族丙烯酸酯化聚氨基甲酸酯分散体，具有可聚合的不饱和端基。
试验#1的试验设置
以上述方式制备如下表2中一些不同的样品面漆。
表2
在表2中，对应于试验号CE1和CE2的样品是比较样品，而对应于试验号E1、E2、E3和E4的样品是根据本文建议的合适发明实施方式的代表性组合物。表2中所示的量以克每平方米计而给出。更具体而言，样品CE1和CE2是作为代表当前可得的面漆组合物的模型实施例而被制备。样品E1-E4研究丙烯酸酯封端的氨基甲酸乙酯的使用。尤其地，样品E1-E4是UC树脂，与R563(其显示极好的印刷特征，但显示中等的粘连特征)共同被制造。
试验#1的测试结果
针孔
在用被测试的样品面漆涂布面材约29小时后，进行上述铺展测试。结果显示在图3中图解说明的图中。由此可知，与CE1相对差的性能相比，E1-E4的性能被提高到CE2的更令人满意的水平。
粘连
在涂布约5天后，如上所述地测量粘连。结果显示在图4中图解说明的图中。由此可知，一般地，与CE1相对差的性能相比，E1-E3的性能被提高到CE2的更令人满意的水平。
墨固着
在涂布4天后，如上所述测量墨固着。结果显示在图5中。显然地，E1-E4的性能比CE1和/或CE2的性能明显好。
耐水性
在各种测试条件下的耐水性测试的结果以1到5的等级显示在下面的表3中。非常好的性能(即，与没有被浸没的样品比，本质上没有显示不同)被评为1级，而相反地，非常差的耐水性被评为5级。
95℃，30min 0℃，24h 40℃，30min
CE1 1 1 1
CE2 1 1 1
E1 4 1 1
E2 4 1 1
E3 3 1 1
E4 3 1 1
表3
从这些结果来看，就冰箱测试和淋水测试而言，用丙烯酸氨基甲酸乙酯制备的样品(即，E1-E4)显示具有非常好的性能。
光学特性
雾度和光泽的光学特性(以80°的入射角)显示在随后的表4中。该表也包括以1-5等级的相对计分，其中1代表非常好的光学特性，而5代表差的光学特性。
雾度％ 光泽80° 计分
CE1 2.79 104 1
CE2 3.24 104 1
E1 4.14 103 1
E2 8.12 89 4
E3 5.03 96 3
E4 8.54 82 5
表4
由表4可知，样品E1表现与CE1和CE2大致相当的光学特性。
试验#1的结论
起反应的UV可固化树脂在面漆中的应用倾向于提供极其好的墨固着和针孔性能，例如，与比较样品CE1和CE2的参考制剂相比。
试验#2
以与上述方式相似的方式，用以下表5中所示的组合物制备第二组样品，其中，量以克每平方米计而给出。在试验#2中，CE1、CE2和E1具有与试验#1中带有相同号的样品相同的组合物。
XK90 R600 UC7849 R563 R9679 防水 CX100 水
CE1 0.24 0.16 0.0048 0.010 12.58
CE2 0.232 0.168 0.0048 0.014 12.58
E1 0.16 0.24 0.0048 0.014 12.58
E5 0.12 0.16 0.12 0.0048 0.014 12.58
E6 0.16 0.24 0.0048 0.019 12.57
E7 0.16 0.24 0.0048 0.024 12.57
E8 0.24 0.16 0.0048 0.014 12.58
E9 0.08 0.24 0.08 0.0048 0.014 12.58
E10 0.24 0.16 0.0048 0.014 12.58
E11 0.12 0.08 0.0024 0.007 12.79
E12 0.48 0.32 0.0096 0.028 12.16
E13 0.16 0.24 0.0048 0.014 12.58
E14 0.32 0.08 0.0048 0.014 12.58
E15 0.08 0.192 0.128 0.0048 0.014 12.58
表5
利用与上述基本上相似的评价方法，分析获得的样品。结果总结在以下表6中。由于试验设置和/或其它因素的轻微变化，对于同样在试验#1中测试的那些样品，在试验#2中获得的一些绝对测量结果可能与之前得到的那些结果不完全一样。然而，这些样品之间的相对特性和/或性能仍然在很大程度上一致。
粘连 光泽 雾度％ 巴氏杀菌试验 针孔 固着
CE1 -0.8 99 2.19 1 5 200
CE2 -1.6 96 2.83 1 5 220
E1 -1.2 95 3.33 4 1 253
E5 -1.2 96 3.29 1 4 241
E6 -1.1 96 3.23 1 2 253
E7 -1.1 97 3.26 1 2 251
E8 -1.1 96 3.13 1 5 236
E9 -1.4 96 3.24 4 5 226
E10 -1.6 95 3.69 4 1 248
E11 -1.3 98 2.40 4 3 248
E12 -1.5 92 4.47 4 1 216
E13 -1.3 97 3.18 1 5 226
E14 -1.7 95 3.59 3 1 242
E15 -1.5 97 2.66 1 5 211
表6
在表6中，就巴氏杀菌试验和打印质量或针孔而言：1＝极好，5＝差。样品E6和E7(含有的交联剂的量增加)得到最佳性能。这些样品将优良的巴氏杀菌试验特性与优良的针孔性能和极好的固着性能结合起来。
试验#2的结果
试验#2已经显示，根据本发明内容的方面制备的面漆组合物能够产生极佳的UV-墨固着性能，同时保持优良的耐水性性能和粘连以及针孔性能。
尤其地，表7提供各种样品相对于彼此的相对计分。每个测试种类的计分是基于1-5的等级——1为最佳分值，而5为最差分值。每个样品的总分值代表该样品的单个分值的加权平均数。尤其地，除了墨固着被加权为其它测试种类的两倍之外，每个测试种类被同等加权。
粘连 光泽 雾度％ 巴氏杀菌 针孔 锚定 总平均值
CE1 5 1 1 1 5 5 3.3
CE2 1 2 1 1 5 4 2.6
E1 4 2 2 4 1 1 2.1
E5 4 2 2 1 4 2 2.4
E6 4 2 2 1 2 1 1.9
E7 4 2 2 1 2 1 1.9
E8 4 2 2 1 5 3 2.9
E9 5 2 2 4 5 3 3.4
E10 5 2 2 4 1 1 2.3
E11 4 2 1 4 3 1 2.3
E12 5 3 3 4 1 5 3.7
E13 4 1 2 1 5 4 3.0
E14 5 2 2 3 1 2 2.4
E15 4 1 1 1 5 5 3.1
表7
试验3
将试验#2中样品E7的制剂涂布到镀金属纸——即，其上沉积有真空铝的涂布的纸——上。例如，这样的镀金属纸可以从供应商，如VacumetCorp.，RotoflexMetallizedPaperSpa.和Glatfelter获得。在该试验中，面漆被涂覆到镀金属的面或面材的层上。
以上述方式，在制备的试验#3的样品上测试墨固着。作为比较实施例，未涂布的镀金属纸被用作参考。在未涂布材料的例子中，墨并不显示对镀金属的层的任何墨固着。用如本文所述的面漆制备的打印样品显示对面漆非常好的墨固着，使得尝试去除墨导致撕裂金属层下面的纸纤维。
在任何情况下，应该理解与本文所介绍的具体示例性实施方式(一个或多个)相结合，描述了某些结构和/或功能特征如同被并入限定的元件和/或组分中一样。然而，为了相同或相似的益处，考虑这些特征也可以同样地被并入其它合适的元件和/或组分中。同样应该理解，示例性实施方式的不同方面可以被适当地选择性地应用，以实现适于期望应用的其它替代实施方式，其它替代实施方式从而认识到其中所结合的方面各自的优势。
同样应该理解，本文描述的具体元件或组分可以具有通过硬件、软件、固件或其组合适当地实现的功能。此外，应该理解，本文描述为结合在一些的某些元件可以在适当的情形下是独立的元件或以其它方式被分开。相似地，被描述为通过一个具体元件而实现的多个具体功能可以通过独立作用以实现单独功能的多个不同元件来实现，或者，某些单独功能可以被分开并由协同作用的多个不同元件来完成。可选地，本文以另外方式描述和/或显示为彼此不同的一些元件或组分可以适当地从物理上或从功能上组合。
简言之，本说明书通过参考优选实施方式而被阐明。显然的，在阅读并理解本说明书之后，其他人会想到修改和改变。意图本发明被解释为包括所有的这样的修改和改变，只要它们落入所附权利要求书或其等价物的范围之内。

Claims (20)

1.用于面材的可印刷或可接受印刷的面漆，所述面漆含有：
聚醚型氨基甲酸酯；
聚氨基甲酸酯丙烯酸酯；
交联剂，其中所述交联剂以基于100份总固体为2份至15份范围内的量被包含；和
抗粘连添加剂。
2.如权利要求1所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述聚氨基甲酸酯丙烯酸酯是脂肪族聚氨基甲酸酯丙烯酸酯。
3.如前述权利要求任一项所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述聚醚型氨基甲酸酯是水分散性聚氨基甲酸酯。
4.如权利要求1所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述聚氨基甲酸酯丙烯酸酯是水分散性聚氨基甲酸酯丙烯酸酯。
5.如权利要求1所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述聚氨基甲酸酯丙烯酸酯具有2或3的官能度。
6.如权利要求1所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述交联剂是水溶性或水分散性的。
7.如权利要求1或6所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述交联剂是氮丙啶交联剂。
8.如权利要求1或6所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述交联剂占所述面漆的量为基于100份总固体大于或等于4份。
9.如权利要求1或6所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述交联剂占所述面漆的量为基于100份总固体在4份至7份范围内。
10.如权利要求1所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述面漆还包含：
硅酸酯分散体。
11.如权利要求1所述的可印刷或可接受印刷的面漆，其中所述面漆还包含：
滑爽添加剂。
12.片材或辊结构，在其表面上形成如前述权利要求任一项所述的可印刷或可接受印刷的面漆。
13.权利要求12所述的片材或辊结构，其中所述结构包括在其印刷接受面上形成有面漆的面材。
14.权利要求13所述的结构片材或辊结构，其中所述结构还包含：
剥离衬垫，所述面材通过黏合剂以其背面被可剥离地粘到所述剥离衬垫上，所述面材背面与其印刷接受面相对。
15.权利要求14所述的片材或辊结构，其中所述黏合剂是压敏黏合剂。
16.权利要求13-15任一项所述的片材或辊结构，其中所述面材包括层压材料、膜或纸的至少一种。
17.权利要求13-15任一项所述的片材或辊结构，其中所述面材包含聚丙烯。
18.权利要求17所述的片材或辊结构，其中所述聚丙烯是可双向定向的。
19.权利要求13-15任一项所述的片材或辊结构，其中所述面材包含镀金属纸。
20.权利要求19所述的片材或辊结构，其中所述镀金属纸包括至少一个金属表面，并且所述面漆在所述金属表面上形成。
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