CN105246700A - 液体涂层、经涂覆的膜和用于涂覆膜的方法 - Google Patents

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Abstract

制备液体涂层的系统、方法、装置、制备制品、液体涂层、计算机程序；以及用于涂覆膜和制备用于数字印刷机的经涂覆的膜产品的计算机程序。

Description

液体涂层、经涂覆的膜和用于涂覆膜的方法
现有专利申请的交叉引用
本申请主张于2013年3月28日提交的名为“液体涂层、经涂覆的膜和用于涂覆膜的方法”的美国临时专利申请号61/806,032和2013年3月27日提交的名为“经涂覆的膜和用于涂覆膜的方法”的美国临时专利申请号61/805,730的优先权和利益，其全部内容均通过参照而纳入本发明。
技术领域
本发明公开内容涉及系统、方法、装置、配制剂、制备制品和计算机程序。更特别地，本公开内容涉及用于涂覆膜和制备经涂覆的膜产品的系统、方法、装置、配制剂、制备制品以及计算机程序。
背景技术
聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，热塑性聚合物树脂和其他聚酯通常用于各种用途，包括例如合成纤维、纺织品、饮料、食品以及其他液体容器、收缩包裹膜等。例如，双轴取向PET膜可通过例如在其上蒸镀金属薄膜来镀铝，使之呈反射性和不透明。此外，无定形PET(或PETG)经常用于收缩膜用途。然而，常规的PET膜在数字印刷中的应用有限，这是由于常规的膜尚未接受在数字印刷技术中使用的油墨(例如靛蓝油墨)。
数字印刷方法通常包括：将基于数字的图像直接印刷在各种材料上，所述材料例如有纸、相纸、帆布、玻璃、金属、大理石等。这种印刷通常通过例如喷墨打印机、激光打印机等来完成，其存储例如颜料、碳粉等。在许多工艺中，油墨或碳粉并没有渗透到材料中，而是在该材料表面上形成一个薄层，该薄层可通过例如伴有热工艺的定影液(例如碳粉)、紫外线(UV)工艺(例如墨水)的方法等粘附或固定在该表面。在常规的热塑性聚合物膜(例如PET膜、PVC膜等)的情况下，数字印刷法尚不能有效地将数字图像印刷在该薄膜上。例如，靛蓝油墨(其通常在某种数字印刷机(例如HewlettPackard数字印刷机)中使用)，当将其施涂在热塑性聚合物膜表面时，趋向于形成污渍、泄漏、不与薄膜粘合等。
对于可施涂于用于例如数字印刷的基材的涂层的需求尚未得到满足。因此，本公开内容提供用于制备液体涂层的新的系统、方法、装置、液体涂层配制剂、制备制品、计算机程序、以及用于涂覆薄膜和制备可用于例如数字印刷技术中的经涂覆的膜产品的计算机程序。
发明内容
本发明提供：用于制备液体涂层的系统、方法、装置、液体涂层配制剂、制备制品、计算机程序、以及用于涂覆膜和制备可用于数字印刷技术中的经涂覆的膜产品的计算机程序的非限制性例子。
根据本公开内容的一个方面，提供新的涂层。所述涂层包括：低挥发性有机化合物(VOC)、水基氨化聚氨酯/丙烯酸共混的数字印刷可接受的涂层配制剂，所述配制剂含有非离子性表面活性剂作为润湿剂和消泡剂，当在所期望的基材(例如PET、PETG、PVC等)上涂布和干燥时，将允许进行全彩数字印刷和制图。该涂层可允许在例如通常可由所期望的基材形成的标准透明薄膜的材料上进行高速数字油墨印刷。该标准透明薄膜可在例如常规的收缩套管制备工艺中使用。该涂层可以形成配制作为液体涂层，其可以利用多种工艺、例如迈耶棒涂布机、逆辊式涂布机、凹版涂布机、间隙涂布机、狭缝口模涂布机、幕帘涂布机、气刀涂布机等光滑且均匀地涂布在基材表面。该涂层可通过液体涂层的制备方法的手段来制备。该液体涂层的制备方法可计算机化，其中计算机可执行该制备方法的所有(或一些)步骤。
根据本公开内容的另一个方面，液体涂层的制备方法包括：提供容器，向该容器中导入适量的H2O，向该容器中导入适量的Digiprime4431，向该容器中导入适量的NeoCrylXK-90，混合该容器的内容物达第一预定时间长度，在混合该容器的内容物时向该容器中缓慢输送Surfynol440，并继续混合该容器的内容物达第二预定时间长度。该容器可包括例如55加仑的纤维板桶、275加仑的塑料箱等。如果使用桶，则在导入H2O之前可将该容器放置在例如预设滑道上。可以在室温下向该容器中导入H2O。
根据本公开内容的一个实施方案，第一预定时间长度可包括约10分钟，且第二预定时间长度可包括约30分钟。该液体涂层制备方法可完全(或部分)计算机化，每一个(或一些)步骤均由计算机完成或者在计算机的控制下完成。
该Digiprime4431在导入容器中之前可进行过滤。例如，在导入该容器中之前，该Digiprime4431可通过250微米孔过滤器的方法进行过滤。该Digiprime4431可通过隔板、泵、泵送系统等方法导入到该容器中。
该NeoCrylXK-90在导入该容器中之前可进行过滤。例如，该NeoCrylXK-90在导入该容器中之前可通过250微米孔过滤器的方法进行过滤。该NeoCrylXK-90可通过例如箱上的释放阀的手段导入该容器中，其允许原材料通过预附的螺纹胶管进行重力进料。
该容器的内容物可通过混合器的手段进行混合。该混合器可包括例如能够达到约1750rpm的三折叶桨、双螺旋桨混合器，其可插入到该容器中且运转以在容器中有效地混合该内容物。
在该液体涂层制备方法的末尾，该容器的内容物可以作为液体涂层输出，所述液体涂层已准备好施涂至例如用于数字印刷用途的热塑性聚合物(TPP)膜。TPP膜可包括例如PETG、PVC等。当将液体涂层施涂至TPP膜表面并允许经涂覆的膜干燥成经涂覆的透明(CC)膜时，该TPP膜和液体涂层均可是透明的。
液体涂层可包括如下的最终特性：约6.9％的固体、约1.43cps的粘度、以及约pH7～约pH9范围的pH水平。
根据本公开内容的又一个方面，液体涂层可施涂于例如一种薄的标准(例如约25微米～约250微米)基材、例如TPP膜(例如PETG、PVC等)的表面以提供一种CC膜。该CC膜可通过例如拉幅机的手段进行横向拉伸。该CC膜在受控的加热环境下(例如烘箱)可显示出已知的收缩性，这种收缩性可适合于例如瓶子或包装贴标签。该CC膜的一个或多个表面可接纳数字油墨以允许全彩印刷和制图。该涂层和该CC膜均具有性能特性，以至于该CC膜可以使用例如数字油墨印刷机进行高速印刷，并利用常规的套管标签制备工艺加工成例如有缝管(套筒)，之后粘贴在瓶子或包装产品上以提供标签或防护。
该CC膜的一个实施方式可包括：例如Pentaplast(或等价物)50微米厚的透明横向取向PETG聚合膜，该膜具有例如PentaplastW45涂层(或等价物)的0.10干燥克/平方米(gsm)的涂布重量。所涂敷的油墨可接受涂层的涂布重量可采用优选的涂层技术来测量以得到精确的重量。
该涂布重量可以以例如约0.03gsm～约1.00gsm的范围进行涂敷，优选约0.08gsm～约0.16gsm，更优选约0.08gsm，以提供之后讨论的性能特性。
或者(或此外)，该涂层可包括例如透明聚氨酯、丙烯酸、胶乳或由例如MichelmanDigiprime、LexTech、HPTopaz、HPSapphire、Utopia、WausauCoatedProducts、MasterpieceGraphix等制备的其他聚合物乳液。
其他基材可包括例如：横向取向的透明PETG聚合物膜、透明的有色PVC、透明的着色PETG、透明的着色APET、以及任何及所有的显示出热收缩特性的聚合物膜的多层结构。基质材料制备商可包括例如Bonset、FujiFilm、SKC、三菱等。
根据本公开内容的又一个方面，该CC膜可通过在热塑性聚合物(TPP)膜上涂敷液体涂层来制备。该液体涂层可通过例如迈耶棒涂布机、逆辊式涂布机、三辊大型涂布机、凹印涂布机等手段涂布在该TPP膜上，在该TPP膜上铺设光滑、涂布量均匀的液体涂层。涂敷的涂布重量应沿着整个基底路径一致，而且例如目标涂布重量的约+/-50％以内跨越该基底。
该液体涂层可以以混合且均匀的物质的状态传送到涂布设备中。该涂布设备可包括例如由Polytype、Faustel、Kohler等制备的离线机械装置。该涂布设备可包括例如将会容许在线涂布机会的拉幅机拉伸设备。该涂布前置(coatinghead)设备可包括例如迈耶棒涂布台、拉幅机涂布台、凹版涂布台、间隙涂布台、狭缝口模涂布台、幕帘涂布台、气刀涂布台等。
根据本公开内容的又一个方面，该制备制品可包括CC膜。该CC膜可包含一定的性能和特性以容许其在例如数字印刷和贴标签工业中的应用。这些性能包括：
·透明度-经涂覆的产品(CC膜)在本文所公开的涂布重量下应显示出等于或在其内的例如未被覆膜的约+/-20％的透光性和反射性。对于该CC膜，使用ASTMD523测量的20度光泽度水平例如在约80～约150的范围，优选约95～约125，更优选110。该CC膜应具有与该CC膜中所包含的未被覆TPP膜大体相同的雾度。该CC膜应显示出用ASTMD1003测量的例如约0～约10、优选约0～约6、更优选约0～约3的雾度。
·摩擦系数-该CC膜应具有使用ASTMD1894测量的例如约0.15～约0.28的可测范围的摩擦系数。
·数字墨水衬布转移(digitalinkblankettransfer)-该CC膜应具有足够的表面正电荷，以至于例如碳粉性数字油墨可从印刷衬布转移到该印刷基材(TPP膜)上。RIT(罗彻斯特理工学院)、HP和其他机构可进行必要的试验以确定认可的准则。
·墨水胶带试验(inktapetest)-该CC膜在印刷后可依照RIT方法和准则通过例如3M600胶带试验。
·固定-该CC膜在印刷后可允许例如油墨固化和凝固，使得可能进行额外的工艺，而不会在图像中蹭掉墨水、引起墨水脱落、以及产生针孔。
·涂布之后接合(seamingaftercoating)-该CC膜可通过Stanford、DCM、Karlville、或类似的设备进行例如工业上的高速接合操作，达到工业溶剂以例如约50～约200米/分钟的速度粘合该膜的程度。该CC膜可与各种溶剂(包括例如THF、MEK)相容，达到可测试该膜的粘合达到例如约10N/cm的粘合强度或更强的水平的程度。
·抗黏着(Blockresistant)-该CC膜在成卷状态下可具有足够的干黏着性和硬度以对抗黏着或粘附，使得在工业速度下解卷而不会扯掉和撕破基底。试验方法可包括：例如将5×8英寸的成叠片材在40磅压力下、在150℉的升高的温度环境中放置5天，或者将5.5×8英寸的成叠片材在50磅压力下、在120℉的升高的温度环境中放置5天，使其容易去除。
·加工性能(Processability)-该CC膜可具有不会损害到例如高速标签处理的物理性质。这可包括例如拉伸性、伸长率、刚性、滑动性、抗静电、膨胀和收缩系数、可燃性、耐热性、冲击强度、摩擦系数等性质。
·收缩曲线影响最小(shrinkcurveeffectminimal)-该CC膜可显示出在例如为了此工艺而允许的未被覆基材的约95％之内的收缩曲线(％收缩vs温度)。
·涂布重量一致性-可采用重量分析试验方法在该制备制品(产品)的所有区域中测量将该CC膜以例如0.10干燥gsm涂布重量+/-50％进行涂敷。而且，所涂敷的涂布重量可以在例如约0.03gsm～约1.00gsm的范围内，优选约0.08gsm～约0.16gsm，更优选约0.08gsm。
根据本公开内容的又一个方面，该计算机程序可体现或记录在计算机可读介质中，当在计算机上运行时，可使涂布设备通过接收TPP膜并用本文所述的液体涂层涂覆该TPP膜来制备CC膜。该计算机可读介质可包括：用于进行本文所述的涂布工艺的每个步骤的代码节或代码段。
根据本公开内容的又一个方面，提供涂布工艺用于制备CC膜。该涂布工艺包括：在相等和受控的张力下跨越该涂布设备运送基底基材(例如TPP膜)，在该基底基材上施涂液体涂层，并干燥经涂覆的基底基材(例如通过隧道式强制性空气干燥(forcedairgasfireddryingtunnel)等手段)。
该涂布工艺可包括：在跨越涂布设备运送基底基材时施加例如约0.5～约1.5lbs/英寸基材基底宽度的力。需要指出的是，通过该涂布工艺可获得更低或更强的力。
该涂布工艺可包括：施加足够的BTU能来干燥经涂覆的W45、或类似的CC膜，以任一期望的速度减少VOC或残留的含水量至例如约5％+/-4％的水平。或者(或此外)，该涂布工艺可包括：施加红外能量来干燥水基涂层、例如Pentaplast(kp)W45。该涂布工艺可获得例如约10英尺/分钟～约350英尺/分钟范围内的速度。需要说明的是，通过该涂布工艺可获得更低或更高的速度。
该涂布工艺可进一步包括：对该液体涂层进行流变调节以获得所期望的结果。可包含以重量计为例如约0.1～约20％的ppr百分比的添加剂、例如水、醇或表面活性剂。需要说明的是，通过该涂布工艺可获得更低或更高的速度。
本公开内容的附加性特征、优点和实施方式可由对详细描述和附图的考虑来陈述或显现。此外，上述本公开内容的摘要和下述的详细描述及附图应理解为是示范性的以及想要提供进一步的说明，而不限定所要求的本公开内容的范围。
附图说明
纳入了所包含的附图以进一步理解本公开内容，所述附图构成了本说明书的一部分，用于阐述本公开内容的实施方式，并和详细的描述一起负责说明本公开内容的原则。并非打算以比对于本公开内容的基本理解和各种实践方式也许是必要的还多的细节显示本公开内容的结构性细节。在附图中：
图1显示用于按照本公开内容的原则制备液体涂层的工艺的一个实施例。
图2显示用于按照本公开内容的原则制备标准经涂覆的透明薄膜的系统的一个实施例。
图3显示可包含在例如图2的系统中的迈耶棒涂布台的一个实施例。
图4显示可包含在例如图2的系统中的拉幅机涂布台的一个实施例。
图5显示按照本公开内容的原则执行拉幅机以拉伸标准经涂覆的透明薄膜的一个实施例。
图6显示依照本公开内容的原则的经涂覆的透明膜生产线的一个实施例。
通过下面的详细阐述和附件来进一步说明本公开内容。
具体实施方式
关于附图中描述和/或列举的以及以下的叙述中详细说明的非限定性的实施方式和实施例，本公开内容及其各种特征和有利的细节得到了更充分的说明。需要说明的是，图中列举的这些特征未必是按比例绘制的，而且即使本文没有详尽阐明，一种实施方式的特征也可被其他实施方式所采用，这为本领域技术人员所自明。所熟知的元素和工艺技术的描述可省略，为的是不会不必要地混淆本公开内容的实施方式。本文采用的实施例仅仅是为了有助于理解各种方法，其中可实践本公开内容以及进一步使本领域技术人员能够实践本公开内容的实施方式。因此，本文的实施例和实施方式不应理解为限定本公开内容的范围。此外，需要说明的是，纵观附图的几个视图，同样的参考数字代表相似部分。
根据本公开内容的一个方面，提供新的涂层。该涂层包含：低挥发性有机化合物(VOC)、水基氨化聚氨酯/丙烯酸共混的数字印刷可接受的涂层配方，其含有非离子性表面活性剂起到润湿剂和消泡剂的作用，当在所期望的基材(例如PET、PETG、PVC、APET等)上涂布并干燥时，所述非离子性表面活性剂会允许全彩数字印刷和制图。该涂层可允许在例如标准透明薄膜材料上进行高速数字油墨印刷，所述标准透明薄膜稍后可在常规的收缩套筒制备工艺中使用。该涂层可配制作为液体涂层，所述液体涂层可采用例如迈耶棒涂布、逆辊式涂布、凹版涂布、间隙涂布、狭缝口模涂布、浸渍涂布、幕帘涂布、气刀涂布等中的至少一种工艺平滑且均匀地涂布在基材表面。该涂层可通过制备液体涂层的方法的手段来制备。
在以下的非限定性例子中，将更详细地说明本公开内容的液体涂层。
实施例1
W45配方
％重量 成份 成份制备商 成份说明
83.101 H2O N/A N/A
8.275 Digiprime 4431 Michelman 氨化聚氨酯
8.275 NeoCryl XK-90 DSM NeoResins 丙烯酸乳剂
0.15 Surfynol 440 Air Products 非离子性表面活性剂
0.199 Preventol P-91 LanXess 防腐剂
涂层重量可包括例如约0.05磅/令、约0.10磅/令等。
试验性实验室试验
少于50％W45/50％H20-不同的涂层重量
少于35％W45/65％H20-不同的涂层重量
少于30％W45/70％H20-不同的涂层重量
少于20％W45/80％H20-不同的涂层重量
少于30％W45/70％H20/0.10％Surfynol440-不同的涂层重量
少于20％W45/80％H20/0.10％Surfynol440-不同的涂层重量
实施例2
W45配方
重量％ 成份 成份制备商 成份说明
83.101 H2O N/A N/A
8.275 Digiprime 4431 Michelman 氨化聚氨酯
8.275 Primacoat WWA-06-E5 Henkel 聚氨酯
0.15 Surfynol 440 Air Products 非离子性表面活性剂
0.199 Post-Add Preventol P-91 LanXess 防腐剂
涂层重量可包括例如约0.18磅/令。
实施例3
Digiprime4431
重量％ 成份 成份制备商 成份说明
100 Digiprime 4431 Michelman 氨化聚氨酯
涂布重量可包括例如约0.12磅/令。
其他试验性配方的制备
W45配方
涂层重量可包括例如约0.50磅/令、约0.67磅/令、约1.25磅/令等。
图1显示液体涂层制备方法的一个实施例。该方法包括：提供接收容器(例如55加仑的纤维板桶、275加仑的塑料箱等)(步骤110)并定位该容器(步骤120)。如果该接收容器包括桶，则定位该容器的过程(步骤120)可包括将该容器放置在例如预设的滑道上并给该容器量皮重(步骤120)。该方法还包括：向该容器中导入适量的H2O(步骤130)、向该容器中导入适量的Digiprime4431(S140)、以及向该容器中导入适量的NeoCrylXK-90(步骤150)。H2O、Digiprime4431和/或NeoCrylXK-904431中的任一种或多种可处于室温下。
可混合该容器的内容物达时间T1(步骤160)。在混合该容器的内容物时可向该容器中输送Surfynol440(步骤170)。在混合该内容物达T2时可向该容器中输送Surfynol440(步骤180)。时间T1可包括例如约10分钟，且时间T2可包括例如约30分钟。
该Digiprime4431在导入该容器中之前可进行过滤(步骤140)。例如，该Digiprime4431在导入该容器中之前可通过250微米孔滤器的手段进行过滤。该Digiprime4431可通过例如隔膜、泵、泵送系统等手段导入到该容器中。
该NeoCrylXK-90在导入该容器中之前可进行过滤(步骤150)。例如，该NeoCrylXK-90在导入该容器中之前可通过250微米孔滤器的手段进行过滤。该NeoCrylXK-90可通过例如该箱上的释放阀的手段导入该容器中，所述箱允许原材料通过预附的螺纹胶管进行重力进料。
该容器的内容物可通过混合器的手段进行混合(步骤160)。该混合器可包括例如三折桨混合器、双螺旋桨混合器，这些混合器可插入该容器中并能够以约1750rpm在该容器内操作以有效地混合该内容物。
在该液体涂层制备方法的末尾，该容器的内容物可以以液体涂层的形式输出，其已准备好施涂于基材、例如可用于数字印刷用途的热塑性聚合物(TPP)膜。在将该液体涂层施涂于基材表面时，基材和液体涂层均可透明。生成的经涂覆的基材可允许干燥成经涂覆的透明(CC)膜。
该液体涂层的制备方法可完全(或部分)自动化，通过计算机(没有显示)完成每一个(或一些)步骤。例如，图1中所示的所有(或一些)步骤可通过计算机或在计算机的控制下完成。
该液体涂层可包含如下的最终属性：例如约6.9％的固体、约1.43cps的粘度、以及约pH7～约pH9范围的pH水平。
图2显示用于按照本公开内容的原则制备标准经涂覆的透明(CC)薄膜205的系统200的一个实施例。该系统200包括涂布设备230。该系统200可包括计算机240，所述计算机240通过通信线路245与该涂布设备230相连。
该计算机240可包括或可与数据库(没有显示)进行通信连接，所述数据库可包含基材数据、液体配方数据、经涂覆的透明(CC)膜数据、涂布设备数据、客户数据、装运数据等。基材数据可包括例如膜类型数据、膜长度数据、膜宽度数据、膜重量数据、膜厚度数据、膜抗张强度数据、接合数据、收缩曲线影响数据、摩擦系数数据等。液体配方数据可包括例如涂布重量数据、干燥特性数据、粘度数据、温度数据、压力数据等。CC膜数据可包括例如透明度数据、摩擦系数数据、数字油墨衬布转移数据、油墨胶带试验数据、固定数据、涂布之后接合数据、抗黏着数据、加工性能数据、收缩曲线影响数据、涂布重量一致性数据等。涂布设备数据可包括例如涂布设备类型数据、设备制备商数据、设备制备年份数据、商标名称数据、型号数据、位置数据等。客户数据可包括例如客户名称数据、客户地址数据、客户量数据等。该装运数据可包括例如装货单数据、运送日期数据、装货地点数据等。
计算机240可通过通信线路245的方式与一个或多个客户和/或供应商相连。计算机240可通过网络与客户和/或供应商相连。计算机240可设置成接收和填写来自客户的订单，也订购和接收来自供应商的供给和/或服务。
计算机240还可包括用户界面(没有显示)，其中用户(例如管理者、制备商、设计者、操作者等)可在输入或载入指令(例如基材数据、液体配方数据、经涂覆的透明膜数据、涂布设备数据、客户数据、装运数据等)。可通过通信线路245将该指令实时发送给涂布设备230。
计算机240和涂布设备230均可包括计算机可读介质，该可读介质包含计算机程序，所述计算机程序可通过计算机240来运行以完成本文所公开的涂布工艺。计算机可读介质可包括用于完成本文所公开的每个步骤的代码或代码段，包括步骤110～180。该涂布工艺可通过计算机240完成或在计算机240控制下完成或者由用户手动完成。涂布工艺可包括例如图1所示的液体涂层制备工艺。
系统200被设置成接收基材210(例如热塑性聚合物膜基底)和液体涂层220以及输出经涂覆的透明(CC)膜205。涂布设备230可包括例如拉幅机等。涂布设备230可包括涂布机235，所述涂布机235设置成接收液体涂层220并将该液体涂层220施涂在基材210上。
参考图2，该涂布工艺可包括：在大体相等和受控的张力下跨越涂布设备230运送基材210(例如TPP膜基底)；在基材上施涂液体涂层220；以及干燥经涂覆的基材210/220(例如通过隧道式强制性空气干燥等手段)。在跨越涂布设备230输送该基材210时，可控制涂布设备230以施加例如约0.5～约1.5lbs/英寸基材210宽度的力。需要说明的是，通过涂布设备230可获得更低或更强的力。
涂布设备230可通过涂布机235(例如迈耶棒涂布机、逆辊式涂布机、三辊式大型涂布机、凹版涂布机、狭缝口模涂布机、幕帘涂布机、气刀涂布机等)手段在基材210(例如TPP膜基底)上施涂液体涂层220，在基材210上铺设光滑、涂布重量均匀的液体涂层220。所涂覆的涂布重量应沿着整个基底路径一致，同时例如在目标涂布重量的约+/-50％以内横跨越基底。
液体涂层220可以以混合且均匀的状态输送到涂布设备230中。涂布设备230可包括由例如Polytype、Faustel、Kohler等制造的离线机械装置。涂布设备230可包括例如拉幅机拉伸设备，该设备将容许在线涂布的机会。涂布设备230可包括：例如迈耶棒涂布台、拉幅机涂布台、凹版涂布台、间隙涂布台、狭缝口模涂布台、幕帘涂布台、气刀涂布台等。涂布机235可位于例如拉幅机等的上游并附在该拉幅机上，在拉幅机中在拉伸之前于基材上涂敷液体涂层。
或者，涂布机235可配置成在基材已经在拉幅机中拉伸之后在该其上施涂液体涂层。
可控制/导致涂布设备230施加足够的BTU能来干燥例如经涂覆的W45、或类似的CC膜，以任一期望速度降低挥发性有机化合物(VOC)或残留水分量至例如约5％+/-4％的水平。或者(或此外)，涂布设备230可包括：施加红外能以干燥水基涂层、例如Pentaplast(kp)W45。涂布设备230可获得例如约10英尺/分钟～约350英尺/分钟范围内的速度。需要说明的是，通过该涂布设备可获得更低或更高的速度。
该涂布设备230还可包括液体涂层的流变调节，以得到期望结果。配方中可包含约0.1～约20％重量的添加剂、例如水、醇或表面活性剂。需要说明的是，通过该涂布工艺可获得更低或更高的涂层重量。
图3显示可包含在涂布设备230(见图2)中的迈耶棒涂布台300的一个实施例。迈耶棒涂布台可包括：涂布盘310，配置成接收和支撑液体涂层220；施涂辊340，配置成从涂布盘310向基材210施涂液体涂层220；迈耶棒350，配置成允许所需量的液体涂层220残留在基材210上；以及一个或多个辊360，配置成将基材210输入/输出/输送到迈耶棒涂布台300。
图4显示可包含在涂布设备230(见图2)中的拉幅机涂布台400的一个例子。该拉幅机涂布台400可包括：涂布盘410，其配置成接收和支撑液体涂层220；墨斗辊440，其配置成从涂布盘410向施涂辊450输送液体涂层220；施涂辊450，其配置成从墨斗辊440接收液体涂层220，并向基材210施涂液体涂层220；以及备用辊460，其配置成将基材210输入/输出/输送到拉幅机涂布台400。
图5显示例如可按照本公开内容的原则例如在涂布设备230(见图2)中执行拉幅机500以拉伸例如标准经涂覆的透明(CC)薄膜，基材210等的一个实施例。拉幅机500包括至少一个辊520，所述辊520可配置成接收材料505(例如CC膜、基材等)并转移该材料向下至拉伸工艺。拉幅机500包括至少又一个辊540用于从辊520接收材料505并向下游输送该材料以进行例如进一步的操作。拉幅机500还包括至少一个夹子530(例如伸展夹)，所述夹子530可配置成在材料505上进行横向取向工艺，其中材料505沿横向单轴取向或拉伸。拉幅机500可配置成在已经在基材上涂布液体涂层220之后接收基材210。或者，在涂布设备中(图2)拉幅机500可接收基材210用于在施涂液体涂层220之前拉伸。
图6显示按照本公开内容的原则构建的经涂覆的透明(CC)膜生产线的一个实施例。由此可见，CC膜生产线可包括：挤出机620、铸带滚筒630、至少一个机器方向(MD)拉伸辊640、以及至少一个横向(TD)拉伸辊650、至少一个冷却辊655、以及基质辊线圈660。
可将例如片剂、粉末等形态的聚合物材料610(例如热塑性聚合物)加入挤出机620中。挤出机620可完成挤出过程(例如浇铸挤出、棕色膜挤出等)，通过该过程使聚合物材料610熔融并挤出到铸带滚筒630上。铸带滚筒630可配置成由熔融的聚合物材料610生产基材210(例如TPP膜基底)。生成的基材210之后可被送至至少一个MD辊640，其中基材210可沿机器方向单轴取向或拉伸。可将MD辊640加热至足以使基材210达到适宜的温度以沿机器方向拉伸基材210。基材210之后可通过例如更冷的MD辊快速冷却，以固定基材210的取向。基材210之后可在TD拉伸辊650上加工，其中通过使用例如拉幅机500(图5)可将基材210沿横向单轴取向或拉伸。可将拉幅机500加热以获得所期望的收缩。
一旦离开拉幅机500，基材210即可通过至少一个冷却辊655进行冷却。涂布机235(图2)可位于例如TD拉伸辊650等的上游并附着至TD拉伸辊650，以在TD拉伸辊650中拉伸之前在基材210上施涂液体涂层。或者，拉幅机500可配置成在已施涂了液体涂层220之后接收经涂覆的透明膜205。生成的经涂覆的透明膜205之后可被送到基质辊线圈660中，所述基质辊线圈660可包括例如切割装置用于经涂覆的透明膜205的修边和同轴切割。
经涂覆的透明(CC)膜205可包括标准(例如约25微米～约250微米)经涂覆的透明薄膜，该薄膜已通过涂布设备230(例如在拉幅机中)进行了横向拉伸，所述涂布设备230可包含图6所示的CC膜生产线。CC膜205在受控加热环境下(例如像烘箱)可显示出已知的收缩，这可适合于例如给瓶子和包装贴标签。CC膜205可包括基材210(例如热塑性聚合物、例如PETG、PVC等)和位于基材210表面的液体涂层220，所述基材210会接收数字油墨以允许全彩印刷和制图。液体涂层220具有性能特性，使得可以使用例如数字油墨印刷机高速印刷CC膜205，并利用常规的套筒标签制备工艺制成例如接合管(套筒)，之后将其附在瓶子或包装产品上以提供标签或保护。
CC膜205的一个实施方式包括：例如Pentaplast(或等价物)50微米厚透明横向取向PETG聚合膜，带有例如PentaplastW45涂层(或等价物)的0.10干燥克/平方米(gsm)的涂布重量。所施涂的油墨可接受涂层的涂布重量可利用优选的涂布方法进行测量使量精确。在产品制备区的所有区域中利用重量分析试验方法使涂布重量可变化例如约+/-50％。
可施涂的涂布重量范围是例如约0.03gsm～约1.00gsm，优选约0.08gsm～约0.16gsm，更优选约0.08gsm，以提供所期望的性能特性。
或者(或此外)，液体涂层220可包括例如透明聚氨酯、丙烯酸、胶乳、或由例如MichelmanDigiprime、LexTech、HPTopaz、HPSapphire、Utopia、WausauCoatedProducts、MasterpieceGraphix等制备的其他聚合物乳液。
供选择的基材210可包括：例如透明横向取向的PETG聚合膜、透明的有色PVC、透明的着色PETG、透明的着色APET、以及任何及所有的显示出热收缩特性的聚合物膜的多层结构。基材材料制备商可包括例如Bonset、FujiFilm、SKC、Mitsubishi等。
制备制品可包括CC膜205。CC膜205可包含某一属性和特性，其允许其在例如数字印刷和贴标签工业中使用。这些属性包括：
·透明度-经涂覆的产品(CC膜)在本文所公开的涂层重量下应显示出等于或在其范围内的未被覆膜的例如约+/-5％～约+/-20％、优选约+/-20％的透光性和反射性。对于CC膜，使用ASTMD523测量的20度光泽度水平例如在约80～约150的范围，优选约95～约125，更优选约110。CC膜应具有与CC膜中所包含的未被覆TPP膜大体相同的雾度。CC膜应显示出用ASTMD1003测量的例如约0～约10、优选约0～约6、更优选约0～约3的雾度。
·摩擦系数-CC膜应具有使用ASTMD1894测定的可测范围内的例如约0.15～约0.28的摩擦系数。
·数字墨水衬布转移-CC膜应具有足够的表面正电荷，以至于例如碳粉基数字油墨可从印刷衬布转移到印刷基质(TPP膜)。RIT(罗彻斯特理工学院)、HP和其他机构可进行必要的试验以确定认可的准则。
·墨水胶带试验-CC膜在印刷后可依照RIT方法和准则通过例如3M601胶带试验。
·固定-CC膜在印刷后可允许例如墨水固化和凝固，使得可进行额外的工艺，而不会在图像中蹭掉墨水、引起墨水脱落、以及产生针孔。
·涂布之后接合-CC膜可通过Stanford、DCM、Karlville、或类似的设备等在例如工业上的高速接合中操作，达到工业溶剂以例如约50～约200米/分钟的速度粘合膜的程度。CC膜可与各种溶剂相容，包括例如THF、MEK，达到可测试该膜的粘合达到例如约10N/cm的粘合强度或更强的的水平的程度。
·抗黏着-CC膜在成卷状态下可具有足够的干黏着性和硬度以对抗黏着或粘附，使得在工业速度下解卷而不会扯掉和撕破基底。测试方法可包括：例如将5×8英寸的成叠片材在40磅压力下、在150℉的升高的温度环境中放置5天，或者将5.5×8英寸的成叠片材在50磅压力下、在120℉的升高的温度环境中放置5天，使其容易去除。
·加工性能-CC膜可具有不会损害到例如高速标签处理的物理性质。这可包括例如拉伸性、伸长率、刚性、滑动性、抗静电、膨胀和收缩系数、可燃性、耐热性、冲击强度、摩擦系数等性质。
·收缩曲线影响最小-CC膜可在例如为了此工艺而批准的未被覆基材的约95％之内显示出收缩曲线(％收缩vs温度)。
·涂布重量一致性-可利用重量分析试验方法在制备制品(产品)的所有区域中测量CC膜已经以例如0.10gsm干燥涂布重量+/-50％进行施涂。而且，所施涂的涂布重量可在例如约0.03gsm～约1.00gsm的范围内，优选约0.08gsm～约0.16gsm的范围，更优选等于约0.08gsm。
本公开内容中使用的“计算机”是指任意机器、装置、电路、元件或模块，或机器、装置、电路、元件、模块的任何系统等，其能够按照一个或多个指令处理数据，例如，不受限的，处理器、微处理器、中央处理器、通用计算机、超级计算机、个人计算机、手提电脑、掌上电脑、笔记本电脑、台式计算机、工作站计算机、服务器等；或处理器、微处理器、中央处理器、通用计算机、超级计算机、个人计算机、手提电脑、掌上电脑、笔记本电脑、台式计算机、工作站计算机、服务器的阵列等。
本公开内容中使用的“数据库”是指软件和/或硬件的任意组合，包括至少一个应用程序和/或至少一台计算机。该数据库可包括：根据数据库模型识别的记录或数据的结构化汇集，例如但不限于关系模型、分层模型、网络模型中的至少一种等。数据库可包括：本领域已知的数据库管理系统应用程序(DBMS)。至少一个应用程序可包括但不限于例如如下的应用程序，该程序通过向客户端发送响应可从客户端接收与服务要求的联络。数据库可配置成运行至少一个应用程序，经常在繁重的工作任务下、无人值守地长时间使用最少的人的指导。
本公开内容中使用的“通信线路”是指在至少两点之间传送数据或信息的有线和/或无线介质。该有线或无线介质可包括但不限于：例如金属导体线路、射频(RF)通信线路、红外(IR)通信线路、光通信线路等。该RF通信线路可包括例如WiFi、WiMAX、IEEE802.11、DECT、0G、1G、2G、3G或4G蜂窝式无线通信标准、蓝牙等。
本公开内容中使用的“网络”是指，但不限于，例如局域网(LAN)、广域网(WAN)、城域网(MAN)、个人局域网(PAN)、校园局域网、企业局域网、全球局域网(GAN)、宽带局域网(BAN)、蜂窝网、互联网等的至少一种、或上述网络的任一种组合、其中的任一种网络可配置成通过无线和/或有线通信介质来传送数据。这些网络可运行各种协议，并不限于TCP/IP、IRC或HTTP。
除非有特别说明，否则本公开内容中使用的词语“包含”、“包括”及其各种变形是指“包括(含)，但不限于”。
除非有特别说明，否则本公开内容中使用的词语“一个”、“一种”和“这个”是指“一个(种)或多个(种)”。
除非有特别说明，否则彼此联络的装置不需要彼此持续联络。此外，彼此联络的装置可直接或通过一个或多个中介间接地联络。
尽管工艺步骤、方法步骤、算法等可逐次进行描述，但这样的工艺、方法和算法可按照轮流的顺序来实施。换句话说，可描述的步骤的任何序列或顺序未必要求按照该顺序来实行该步骤。本文所述的工艺、方法或算法的步骤可按照任意实际的顺序来进行。而且，一些步骤可同时进行。
当本文描述单一的装置或物件时，显而易见可使用不止一种装置或物件来代替单一的装置或物件。类似地，当本文描述不止一个装置或物件时，显而易见可使用单一的装置或物件来代替不止一件的装置或物件。一个装置的功能或特征可通过一个或多个具有这样的功能或特征而没有明确地描述的其他装置来另外体现。
本公开内容中使用的“计算机可读介质”是指参与提供可通过计算机读取的数据(例如指令)的任意介质。这样的介质可采取多种形式，包括非易失性介质、易失性介质和传递介质。非易失性介质可包含例如光盘或磁盘和其他永久存储器。易失性介质可包含随机存取存储器(DRAM)。传递介质可包括同轴电缆、铜线和光纤，包括与该处理器偶联的系统总线的线。传播介质可包括或传递声波、光波和电磁辐射，例如在射频(RF)和红外(IR)数据通讯期间产生的。计算机可读介质的一般形式包括：例如软盘、软磁盘、硬盘、磁带、其他任意磁性介质、CD-ROM、DVD、其他任意光学介质、穿孔卡、纸袋、其他任意带孔样式的物理介质、RAM、PROM、EPROM、FLASH-EEPROM、其他任意内存芯片或内存盒、下文所述的载波、或其他任意计算机可读介质。计算机可读介质可包括“云”，所述“云”包括在多台(例如成千上万台)计算机上跨越多个(例如成千上万的)内存缓存分发文件。
计算机可读介质的各种不同形式可参与向计算机传达指令序列。例如，指令序列(i)可从RAM传送到处理器、(ii)可通过无线传播介质来传递、和/或(iii)可根据多种格式、标准或协议进行排版，包括例如WiFi、WiMAX、IEEE802.11、DECT、0G、1G、2G、3G或4G蜂窝式无线通信标准、蓝牙等。
虽然从典型的实施方式的角度来看已经对本公开内容进行了描述，但本领域技术人员应认识到可在所附权利要求的精神和范围内对本公开内容进行修饰。这些实施例只是用于说明，并不是指本公开内容的所有可能的设计、实施方式、用途或修饰的饱览无遗的清单。

Claims (29)

1.液体涂层，其用于印刷数字图像的数字印刷机，所述液体涂层包含：
低挥发性有机化合物；以及
水基氨化聚氨酯/丙烯酸共混的数字印刷可接受的涂层配制剂；
其中，所述涂层配制剂进一步包含非离子性表面活性剂，当在基材上涂布和干燥所述涂层配制剂时，所述非离子性表面活性剂能够实现在所述基材上有效印刷数字图像。
2.根据权利要求1所述的液体涂层，其中，所述基材包括PET、PETG、PVC和APET中的至少一种。
3.根据权利要求1所述的液体涂层，其中，所述基材包含在收缩套筒制备工艺中使用的标准透明薄膜。
4.根据权利要求1所述的液体涂层，其中，采用下述工艺中的至少一种将所述液体涂层涂布在基材上：
凹版涂布、逆辊式涂布、间隙涂布、迈耶棒涂布、狭缝口模涂布、浸渍涂布、幕帘涂布和气刀涂布。
5.根据权利要求1所述的液体涂层，所述液体涂层包含约6.9％的固体。
6.根据权利要求1所述的液体涂层，所述液体涂层具有约1.43cps的粘度。
7.根据权利要求1所述的液体涂层，其中，所述液体涂层的涂布重量为约0.03gsm～约1.00gsm的范围。
8.根据权利要求1所述的液体涂层，其中，所述液体涂层具有约pH7～pH9范围的pH水平。
9.一种适用于数字印刷机的液体涂层的制备方法，包括：
提供容器；
向所述容器中导入适量的H2O；
向所述容器中导入适量的Digiprime4431或等价物；
向所述容器中导入适量的NeoCrylXK-90或等价物；
混合所述容器的内容物达第一预定时间长度；
在混合所述容器的内容物时向所述容器中缓慢输送Surfynol440或等价物；
以及继续混合所述容器的内容物达第二预定时间长度。
10.根据权利要求9所述的液体涂层的制备方法，其中，所述容器包括纤维板桶和塑料箱中的一种。
11.根据权利要求9所述的液体涂层的制备方法，其中，在室温下向所述容器中导入H2O。
12.根据权利要求9所述的液体涂层的制备方法，其中，所述第一预定时间长度为约10分钟。
13.根据权利要求9所述的液体涂层的制备方法，其中，所述第二预定时间长度为约30分钟。
14.根据权利要求9所述的液体涂层的制备方法，其中，Digiprime4431或等价物在导入所述容器中之前通过微孔过滤器过滤。
15.根据权利要求9所述的液体涂层的制备方法，其中，Digiprime4431或等价物通过下述手段中的一种导入到所述容器中：
隔膜、泵和泵送系统。
16.根据权利要求9所述的液体涂层的制备方法，其中，所述NeoCrylXK-90或等价物在导入所述容器中之前通过微孔过滤器过滤。
17.根据权利要求10所述的液体涂层的制备方法，其中，通过箱上的释放阀向所述容器中导入NeoCrylXK-90或等价物，所述箱允许原材料通过预附的螺纹胶管进行重力进料。
18.根据权利要求9所述的液体涂层的制备方法，其中，通过混合器混合所述容器的内容物。
19.根据权利要求18所述的液体涂层的制备方法，其中，所述混合器包括能够达到约1750rpm的三折桨混合器、双螺旋桨混合器。
20.根据权利要求9所述的液体涂层的制备方法，其中，所述基材包括PET、PETG、PVC和APET中的一种。
21.根据权利要求9所述的液体涂层的制备方法，其中，在所述液体涂层施涂至所述基材的表面以及将其干燥成经涂覆的透明薄膜时，所述基材和所述液体涂层均透明。
22.经涂覆的基材的制备方法，所述方法包括：
跨越涂布设备输送基材；
将共混的数字可接受的液体涂层施涂至所述基材；以及
干燥所述经涂覆的基材。
23.根据权利要求23所述的方法，其中，所述液体涂层包括PentaplastW45涂层。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述液体涂层包括聚合物乳液，所述聚合物乳液包括聚氨酯、丙烯酸和胶乳中的一种。
25.根据权利要求22所述的方法，其中，所述基材包括PET、PETG、PVC和APET中的一种。
26.根据权利要求22所述的方法，其中，所述涂布设备包括在所述基材上施涂所述液体涂层的涂布机。
27.根据权利要求22所述的方法，其中，所述涂布机包括迈耶棒涂布机、逆辊式涂布机、三辊式大型涂布机、凹版涂布机、狭缝口模涂布机、幕帘涂布机、拉幅涂布机和气刀涂布机中的一种。
28.根据权利要求22所述的方法，其中，干燥所述经涂覆的基材还包括将足够的BTU能施加至所述经涂覆的基材。
29.根据权利要求22所述的方法，其中，干燥所述经涂覆的基材还包括将红外能施加至所述基材。
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