CN111491953A - Pvc组合物、薄膜、层合件和相关方法 - Google Patents
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Abstract
描述了表现出改善的可印刷性和耐候性的聚氯乙烯组合物和由其形成的薄膜。所述组合物通常包含聚氯乙烯、至少一种增塑剂、至少一种热稳定剂、某些UV稳定剂和印刷添加剂和/或其他试剂。在具体版本中，组合物利用聚氯乙烯树脂的组合。还描述了使用所述薄膜的各种乙烯基基层合件，该层合件可以是例如反射产品。还描述了生产所述层合件的方法。
Description
对相关申请的交叉引用
本申请要求2017年11月14日提交的美国序列号为62/585,973和2018年6月13日提交的美国序列号为62/684,244的优先权，据此通过引用并入两个申请的全部内容。
技术领域
本主题涉及聚氯乙烯(PVC)组合物和由这种组合物形成的薄膜。所得薄膜表现出多种有益特性，包括改善的可印刷性和耐候性。本主题还涉及层合件以及生产和使用这种层合件的相关方法。
背景技术
逆反射薄膜产品是已知的，其包括多层塑化聚合物乙烯薄膜、聚氨酯键合层、嵌入在低折射率层中的玻璃珠、真空金属化铝和压敏胶黏剂的构造。这些产品旨在供长期户外使用，并且通常采用具有用于车辆和标牌的印刷和/或装饰性外表面的背胶膜的形式。
在许多应用中，由于暴露于天气因素和UV辐射，乙烯基可能变得不稳定。一旦乙烯基开始降解，则产品的反射率就会受到损害。另外，乙烯基的风化通常导致产品龟裂、分层或其他不希望的物理变化。因此，仍然需要具有改善的耐候性的柔性乙烯薄膜。
许多逆反射薄膜产品具有沿产品的外表面印刷的标记、文本和/或图形设计。在乙烯薄膜上进行印刷通常会伴随产品上印刷区域或区域之间性能和/或外观的不一致。另外，在产品上的印刷区域之间也会出现印刷图像质量、强度和/或分辨率的差异。因此，需要具有改善的可印刷性的柔性乙烯薄膜。
发明概述
与先前方法相关的困难和缺点在本主题中解决如下。一方面，本主题提供了包含聚氯乙烯(PVC)、至少一种增塑剂、至少一种UV稳定剂、至少一种热稳定剂和至少一种印刷添加剂的乙烯基组合物。
在另一方面，本主题提供了包含聚氯乙烯(PVC)、至少一种增塑剂、至少一种UV稳定剂、至少一种热稳定剂和至少一种印刷添加剂的乙烯薄膜。
在另一方面，本主题提供了包括乙烯薄膜、第一胶黏剂层、光学元件、间隔层、金属层和第二胶黏剂层的层合件。乙烯薄膜包含聚氯乙烯(PVC)、至少一种增塑剂、至少一种UV稳定剂、至少一种热稳定剂和至少一种印刷添加剂。
在另一方面，本主题提供了用于生产层合件的方法。该方法包括提供载体组件(carrier assembly)。该方法还包括在载体组件上形成间隔层。间隔层限定了外表面。该方法还包括沿着间隔层的外表面掺入多个光学元件。在一些实施方案中，可以将颜料分散在光学元件之间。该方法还包括在间隔层上形成第一胶黏剂层。该方法还包括在第一胶黏剂层上形成乙烯基层。该方法还包括从间隔层去除载体组件，从而露出间隔层的第二表面。该方法还包括在间隔层的第二表面上形成金属层。并且，该方法包括将第二胶黏剂层和衬层施加到金属层上，从而形成层合件。
在又一方面，本主题提供了用于生产乙烯薄膜的方法。该方法包括在基体上形成液体形式的乙烯基组合物(也称为有机溶胶)的层。有机溶胶包括聚氯乙烯(PVC)、至少一种增塑剂、至少一种UV稳定剂、至少一种热稳定剂和至少一种印刷增强添加剂。该方法还包括将有机硅溶胶加热至250°F-350°F范围的第一温度，停留时间为10秒至2分钟，从而形成中间乙烯基层。并且，该方法还包括将中间乙烯基层加热至350°F-450°F范围的第二温度，停留时间为15秒至3分钟，从而形成乙烯薄膜。
如应当认识到的，本文描述的主题能够具有其他和不同的实施方案，并且其若干细节能够在各个方面进行修改，所有这些都不脱离所要求保护的主题。因此，附图和描述应视为是说明性的而非限制性的。
附图简述
图1是本主题的乙烯薄膜的实施方案的示意性截面图。
图2是本主题的乙烯基基层合件的实施方案的示意性截面图。
图3-10是示意性横截面图，其示出了用于生产本主题的乙烯基基层合件的方法的实施方案。
图11是描绘用于生产本主题的乙烯基基层合件的方法的示意性流程图。
图12是示出用于生产本主题的乙烯薄膜的实施方案的示意性透视图。
图13是使用HSP比较各种增塑剂与水的相容性的图。
图14是使用HSP比较印刷增强添加剂与各种增塑剂的相容性的图。
图15是使用HSP比较印刷增强添加剂与各种增塑剂的相容性的图。
图16示出了本主题的乙烯薄膜的热稳定剂中钡浓度的影响。
图17示出了本主题的乙烯薄膜的热稳定剂中锌浓度的影响。
图18示出了本主题的乙烯薄膜的热稳定剂中磷浓度的影响。
图19是比较乙烯薄膜的ΔE测量结果的曲线图。
图20是比较PVC共混物、高分子量PVC树脂、中等或中分子量树脂和低分子量PVC树脂的逆反射率系数的曲线图。
图21是比较PVC共混物、高分子量PVC树脂、中等或中分子量树脂和低分子量PVC树脂的ΔE值的曲线图。
发明详述
本主题提供了性能改善的柔性乙烯薄膜，包括改善的可印刷性和耐候性。乙烯薄膜由包括一种或多种PVC树脂、至少一种增塑剂、至少一种UV稳定剂、至少一种热稳定剂和至少一种印刷添加剂的组合物形成。在许多实施方案中，可以通过改变制剂中组分之间的关系来进一步改善乙烯基组合物。在一些应用中，降低组分之间的溶解度可能是有益的。但是，在其他应用中，可能需要优化溶解度。汉森溶解度参数(Hansen SolubilityParameters,HSP)用于评估各种组分选项。这些方面在本文中有更详细的描述。
本主题还提供了利用乙烯薄膜，特别是本文所述的那些乙烯薄膜的层合件。通常，层合件包括乙烯基层、紧邻乙烯基层的第一胶黏剂层、间隔层、分散在第一胶黏剂层和间隔层之间的玻璃珠形式的光学元件区域以及金属化层。乙烯基层由本文所述的有机溶胶形成。层合件可另外包括通常覆盖金属化层的第二胶黏剂层和设置在第二胶黏剂层上的衬层。本文描述了这些层合件、其变体和另外的产品。
本主题还提供了生产所述层合件和/或乙烯薄膜的方法。可以使用多种技术，特别是使用有机硅溶胶铸造工艺来生产乙烯薄膜。本文描述了本主题的这些和其他方面。
I.乙烯基组合物和乙烯薄膜
如上所述，本主题的乙烯基组合物和乙烯薄膜包含一种或多种PVC树脂、至少一种增塑剂、至少一种UV稳定剂、至少一种热稳定剂和至少一种印刷增强添加剂。这些组件中的每一个的详情描述如下。
聚氯乙烯树脂
多种PVC树脂可用于本主题的乙烯基组合物和乙烯薄膜中。聚氯乙烯是具有化学式(C2H3Cl)n的热塑性聚合物。在许多实施方案中，用于乙烯基组合物中的一种或多种PVC树脂的分子量为约25,000至约250,000。但是，应当理解，本主题包括使用分子量在该范围之外的PVC树脂。
可以使用一种或多种PVC树脂。如果使用多种树脂，则通常将它们彼此共混以形成均质的共混树脂组合物。在某些实施方案中，本主题的乙烯基组合物和/或乙烯基层使用聚氯乙烯树脂的具体组合。例如，在一个实施方案中，使用低分子量PVC树脂、中等分子量PVC树脂和高分子量PVC树脂的共混物。这些术语“低分子量”、“中等分子量”和“高分子量”是指具有如下K值和/或分子量的PVC树脂。
表1：用于乙烯基组合物和乙烯基层的PVC树脂
| PVC树脂 | 典型K-值 | 具体K-值 | 典型分子量 | 具体分子量 |
| 低分子量 | 48-72 | 68 | 34,700-101,900 | 87,600 |
| 中等分子量 | 72-80 | 76 | 102,000-134,800 | 117,700 |
| 高分子量 | 80-92 | 83 | 134,900-195,500 | 148,700 |
如本领域已知的，K值表示聚合物样品或树脂的平均分子量。K值是基于粘度测量结果的分子量的量度，并且在以下中有更详细的描述："Encyclopedia of PolymerScience and Technology(聚合物科学和技术百科全书),"Vol.14,John Wiley&Sons(1971)；和"Molecular Weight and Solution Viscosity Characterization of PVC(PVC的分子量和溶液粘度表征),"Skillicorn,D.E.,Perkins,G.G.A.,Slark,A.,and Dawkins,J.V.,Journal of Vinyl Technology,June 1993,Vol.15,No.2,Page 107。
上面表1中指出的K值本质上仅是代表性的，绝非限制可用于本主题的PVC组合物和乙烯薄膜或层中的PVC树脂的范围或类型或树脂的组合。
在某些实施方案中，与利用乙烯基层和单一PVC树脂的相应层合件相比，低分子量PVC树脂、中等分子量PVC树脂和高分子量PVC树脂的共混物用于提供如本文所述相对高初始反射率的层合件。另外，在许多实施方案中，利用低分子量PVC树脂、中等分子量PVC树脂和高分子量PVC树脂共混物的乙烯基层表现出所需的低模量和可接受的低收缩程度。
低分子量、中等分子量和高分子量PVC树脂可以使用多种PVC树脂。这些树脂中的许多可通过如下方式商购获得。高分子量PVC树脂的非限制性实例包括Mexichem VestolitG171、Formosa Formolon F-NVW和SCG Chemicals PG770。中等分子量PVC树脂的非限制性实例包括Mexichem Vestolit G178、Formosa Formolon-1071和SCG Chemicals PG740。低分子量PVC树脂的非限制性实例包括Mexichem Vestolit G173、Formosa Formolon-24A和SCG Chemicals PG620。应当理解，本主题不限于这些PVC树脂中的任一种，并且可以包括其他PVC树脂。
在某些实施方案中，当使用低、中等和高分子量PVC树脂的共混物时，利用彼此具体重量比的PVC树脂的组合可能是有益的。本文的表3列出这些PVC树脂的代表性重量。应当理解，本主题不限于以所述量或重量比使用PVC树脂，而是包括其他量、比例和/或重量比的PVC树脂。
在某些实施方案中，一种或多种PVC树脂表现出相对低的增塑剂溶解度，这阻止了一种或多种组分特别是保护性添加剂在组合物中迁移。
在某些实施方案中，一种或多种PVC树脂还表现出高溶剂溶解度。
在某些实施方案中，高分子量PVC用于阻止一种或多种成分、特别是保护性添加剂在乙烯基组合物中迁移。该PVC树脂也可以较少溶解增塑剂，从而促进增塑剂在PVC分子表面上发挥作用。该PVC还可以与组合物所用的溶剂更相容。
这些和其他方面在本文的实施例部分中有更详细的描述，其中使用汉森溶解度参数和断裂伸长率评估各种PVC树脂。
增塑剂
多种增塑剂可用于本主题的乙烯基组合物和乙烯薄膜中。
在某些实施方案中，选择的增塑剂是生物基的。本文所用术语“生物基的”是指增塑剂包括生物产品或可再生农业材料，包括植物、动物和/或海洋材料，或由其形成。生物基增塑剂的实例是例如由大豆、玉米和/或其他农产品制备的增塑剂。生物基增塑剂的另一个实例是由天然油脂制成的增塑剂。通常，由于存在环氧化物，与非生物基增塑剂相比，生物基增塑剂表现出更好的生物降解性。在具体实施方案中，生物基增塑剂具有固有的热稳定性能，但是对组合物中的其他添加剂和/或成分的溶解度较小。尽管在某些实施方案中可以使用单体增塑剂，但是由于其分子量低，单体增塑剂通常不用于长期耐候性应用中。因此，根据本主题，在乙烯基组合物中使用具有较高分子量的较复杂的聚合物增塑剂。
可用于乙烯基组合物中的可商购获得的生物基增塑剂的非限制性实例包括可从Galata获得的
Alpha 200、
Alpha 200C、
Alpha 210和
Alpha 220；可从Emery Oleochemicals获得的
D 81、
D 82S、
B 316Spezial、
1234、
9789、
1208和
1233Spezial；可从Roquette获得的
ID；可从Oxea获得的
DOSX和
ABTC；可从Myriant获得的DOSX；以及可从Proviron获得的
1044、
2644、
01422、
PLS Green 5和
PLSGreen 8。应当理解，本主题不限于这些增塑剂中的任何一种，并且可以使用其他增塑剂。
在许多实施方案中，用于乙烯基组合物中一种或多种增塑剂针对水表现出相对高的不相容性和/或不溶性。一类优选的增塑剂是衍生于己二酸和多元醇的那些增塑剂。这种增塑剂的非限制性实例是可从BASF商购获得的
656(CAS No.208945-12-4)。
在具体应用中，已经发现使用较高分子量的增塑剂导致所得乙烯薄膜的水蒸气透过率(water vapor transmission rate,WVTR)和氧透过率(oxygen transmission rates,OTR)的改善和降低的渗透率。据信，高WVTR的乙烯薄膜有助于金属基体的降解，在该金属基体上通过运输可解开乙烯基分子的金属离子而沉积了乙烯薄膜。乙烯基的降解产生盐酸(HCl)。金属离子和HCl均可与金属层相互作用并消耗。一旦金属层被消耗或变形，该结构的逆反射性便受到损害。高OTR有助于乙烯薄膜的氧化降解。在存在UV辐射的情况下，会发生光氧化，从而产生二氧化碳(CO2)。一旦发生这种情况，乙烯薄膜就会分解，形成HCl。因此，对于许多实施方案而言，使用相对高分子量的增塑剂降低了通过乙烯薄膜的WVTR和OTR，从而降低了下面的金属基体降解的可能性。
然而，还发现，乙烯薄膜的相对高的水蒸气透过率允许将印刷组合物有益地吸收到乙烯薄膜中。因此，对于本主题的许多乙烯薄膜和层合件而言，期望乙烯薄膜和各层表现出一定程度的透湿性，特别是对于印刷组合物的溶剂油墨而言。
在某些实施方案中，增塑剂表现出热稳定性能。
在某些实施方案中，增塑剂对乙烯基组合物的其他添加剂和/或成分表现出低溶解度。
本文在实施例部分更详细地描述了这些和其他方面，其中使用汉森溶解度参数评估各种增塑剂。
除酸剂
多种除酸剂可用于本主题的乙烯基组合物和乙烯薄膜中。推测乙烯薄膜的最终降解是不可避免的。一旦HCl开始形成，则乙烯基的降解速率呈指数级增长。使用除酸剂来抵消HCl的最初形成，从而延长逆反射制品的寿命。
环氧化物是乙烯薄膜中使用的最常见的除酸剂。环氧化物是具有三原子环的环醚。在许多实施方案中，已经发现在乙烯基组合物中使用一种或多种环氧化物可促进使用乙烯基组合物的乙烯薄膜和层合件的各种性能和特性。在某些应用中，环氧化物具有增塑剂和除酸剂的双重功能。通过延迟热源降解的开始，这改善了乙烯薄膜的柔韧性并增强了热稳定性。
但是，在乙烯基组合物中掺入环氧化物也导致乙烯薄膜和层合件反射率的降低和/或其他不希望的光学性能。环氧化物是迁移性的，并且可以迁移到间隔层中并使其塑化。一旦间隔层塑化，它就可能更容易因高热量而变形。一旦间隔层发生变形，金属层就不再起到产生逆反射产品的作用。
还有其他清除酸的方法，但是，许多方法是诸如水滑石的固体颗粒。对于逆反射材料，希望避免在金属层和乙烯基层的外表面之间的任何可能使光绕射或散射的东西。固态除酸剂会使太多的光绕射而无法使用。理想的候选材料是具有低折射率的相容液体。BASF已经证明1-甲基咪唑是一种有用的液态除酸剂。
UV稳定剂
大量UV稳定剂可以用于本主题的乙烯基组合物和乙烯薄膜中。最常见的UV稳定剂类型是氰基丙烯酸酯、二苯甲酮、苯并三唑、三嗪和草酰替苯胺(oxanilide)。已经发现某些UV稳定剂是迁移性的，不利地影响所得的乙烯薄膜和层合件的物理性能；其它UV稳定剂则具有意想不到的增塑性能，如果UV稳定剂在乙烯薄膜中不稳定，则会失去这些增塑性能。因此，本主题的某些实施方案利用一种或多种已被发现避免降低物理性能并且可以导致性能改善的具体UV稳定剂。
在具体实施方案中，UV稳定剂是草酰替苯胺或基于草酰替苯胺的化合物。这种类型的优选的UV稳定剂可以从各种来源商购获得，其名称为Hostavin 3206和/或HostavinVSU。另一种优选的草酰胺UV吸收剂是可从BASF获得的Tinuvin 312。
另一种优选的UV稳定剂是低聚受阻胺光稳定剂(HALS)，并且也可以名称HostavinN30商购获得。可商购获得并可以用于乙烯基组合物中的受阻胺光稳定剂的其他实例包括Hostavin 3068；Tinuvin 123和292；以及Uvasorb HA10和HA88FD。Hostavin试剂可从Clariant获得。Tinuvin试剂可从BASF获得。Uvasorb试剂可从3V获得。还可以预期，Tinuvin1600，其是三嗪，可以用作乙烯基组合物中合适的UV稳定剂。HALS用作主要UV稳定剂的增强剂。UV稳定剂与HALS之比为9:1至6:4。可以使用任何这些UV稳定剂和HALS的组合。
本文在实施例部分更详细地描述了这些和其他方面，其中使用汉森溶解度参数、断裂伸长率、杨氏模量和超级UV测试的ΔE评估各种UV稳定剂。
热稳定剂
多种热稳定剂可用于本主题的乙烯基组合物和乙烯薄膜中。许多热稳定剂包括钡(Ba)和锌(Zn)。对于这些版本而言，已发现Ba/Zn之比的增加可减少使用其他热稳定剂时可能出现的一种或多种有害作用。
在具体实施方案中，已经发现选择在溶解性方面与乙烯基组合物中使用的一种或多种增塑剂相对不相容的热稳定剂导致所得的乙烯薄膜和/或层合件性能获得改善。
在使用包括钡和锌的热稳定剂即本文所称的“钡-锌热稳定剂”的某些实施方案中，优选使用Ba/Zn摩尔比大于3.85:1的稳定剂，在某些版本中分别大于4:1。在某些应用中，合适的热稳定剂可以包括磷(P)。
已发现可促进乙烯薄膜和层合件的性能获得改善的可商购获得的热稳定剂的实例包括可从Galata Chemicals获得的Mark 4887和Mark 4825。Mark 4887和Mark 4825均为钡锌热稳定剂。可以从其它供应商获得各种其它且可能有用的热稳定剂，包括例如ValtrisSpecialty Chemicals、Adeka、Baerlocher、Reagens、Kolon Industries和Halstab。但是，应当理解，本主题不限于这些热稳定剂中的任何一种，而是可以利用一种或多种其它热稳定剂。
对于钡锌热稳定剂，发现选择具有较高钡含量的热稳定剂会改善溶剂墨点直径。并且，选择具有较低锌含量的热稳定剂趋于减小溶剂墨点直径，并且与较高钡含量相比具有更大的影响。因此，对于含有两种金属的热稳定剂，特别是对于钡-锌热稳定剂，已经发现本文所述的钡与锌之比出人意料地产生了具有优异特性的乙烯薄膜和层合件。
这些和其他方面在本文的实施例部分有更详细的描述，其中使用汉森溶解度参数和墨点直径研究来评估各种热稳定剂。
印刷增强添加剂
多种印刷增强添加剂可用于本主题的乙烯基组合物和乙烯薄膜中。印刷增强添加剂的非限制性实例包括表面活性剂、聚二甲基硅氧烷和/或其他试剂。可以使用这些试剂中的一种或多种的组合。
乙烯基组合物还可包含一种或多种表面活性剂。表面活性剂可用于乙烯基组合物中以改善所得乙烯薄膜的性能。潜在合适的表面活性剂的非限制性实例包括可从BYKAdditives and Instruments获得的BYK-3560、DISPERBYK、DISPERBYK-2200和BYK-4512；和可从BASF获得的
Ultra PA 4512；和可从Kusumoto Chemicals获得的
LF-1985、
LPH-810、
SPL-85、
UVX-35和
UVX-36。
乙烯基组合物还可包含一种或多种聚二甲基硅氧烷，其在本领域中通常称为PDMS。尽管各种各样的PDMS试剂可以潜在地用于乙烯基组合物中，但是在许多实施方案中，优选PDMS表现出大于40cSt的粘度。潜在合适的PDMS试剂的非限制性实例包括可从Gelest获得的DMS-S15、DMS-S21和DMS-S27；可从Dow Corning获得的Xiameter OFX-5211和Xiameter PMX-0156；可从ClearCo获得的PSF-50cSt和PSF-100cSt；和可从Sigma Aldrich获得的PDMS试剂。(这与DMS-S15相同)。在某些应用中，已发现选择和使用本文所述的某些印刷增强添加剂导致印刷点圆度得以改善。例如，与不含聚丙烯酸酯基表面活性剂的乙烯基组合物相比，使用这种试剂改善了点圆度。在乙烯基组合物中使用聚二甲基硅氧烷改善了印刷点的均匀性。与使用仅包含这些试剂之一的乙烯基组合物相比，发现使用这两种试剂产生了具有点形状和尺寸都改善的印刷点。
这些和其他方面在本文的实施例部分有更详细的描述，其中使用汉森溶解度参数和墨点直径研究评估各种印刷添加剂。
其他方面
在某些实施方案中，热稳定剂、UV稳定剂和除酸剂被全部选择，使得它们表现出改善的相容性，并且在某些版本中，表现出彼此之间以及与溶剂之间的最佳相容性。在某些实施方案中，可以增加热稳定剂的Ba/Zn之比，以减少对印刷的负面影响。在某些实施方案中，使用受阻胺光稳定剂(HALS)并将其添加到UV稳定包装中。HALS通常是不易溶于溶剂的固体，这会确保乙烯基中保留一些UV防护。但是，对于逆反射产品，如果可用，则优选液态HALS。也可以使用较高分子量的除酸剂。
在具体实施方案中，表面活性剂和PDMS的组合用于改善可印刷性。一系列混合设计发现，表面活性剂/PDMS的重量比分别为4.8:1为数字溶剂印刷产生了最佳的点直径。点直径的评估描述于本文的实施例部分。在某些实施方案中，最终乙烯薄膜中表面活性剂和PDMS的总浓度不超过1.60重量％。
所得的乙烯基组合物更耐候，因此延迟了对产品有害的酸的产生。溶解度定制的添加剂，再加上较高分子量的PVC，减少关键添加剂向表面迁移，向表面迁移会对印刷和黏附到许多层合件产品中使用的聚氨酯键合层均有害。根据需要，所得的产品是透明和有光泽的，并且所得的产品表现出改善的溶剂数字可印刷性。
乙烯基组合物可以包含一种或多种本领域已知的光稳定剂，尤其是一种或多种受阻胺光稳定剂或HALS。这些通常是前面提到的UV稳定剂的补充。在许多版本中，这些试剂在环境条件下为固态形式。此外，在许多实施方案中，HALS表现出低溶剂溶解度，以阻止乙烯基组合物中成分或添加剂的迁移。
在具体实施方案中，乙烯基组合物和/或乙烯薄膜包含具体量和/或重量比例的所述成分。表2和3总结了本主题乙烯基组合物的各种实施方案(薄膜形式且没有溶剂)。
表2:乙烯基组合物的代表性实施方案
| 成分 | 典型范围(wt％) |
| 乙烯基树脂 | 30-85 |
| 增塑剂 | 15-50 |
| 除酸剂 | 0.1-10 |
| UV稳定剂 | 0.1-15 |
| 热稳定剂 | 0.1-10 |
| 印刷增强添加剂 | 0.1-5 |
表3:乙烯基组合物的具体实施方案
溶剂和/或稀释剂
乙烯基组合物可包括一种或多种溶剂。可以使用各种各样的溶剂，其中许多是可商购获得的，例如HiSol 10和Aromatic 100，它们都是各种石油馏出物的共混物。在乙烯基组合物中掺入溶剂可促进成分的共混和混合、组合物的应用和/或乙烯基层或薄膜的形成。通常在干燥、固化和/或层形成期间从组合物中除去溶剂。
II.层合件
本主题还提供了多种利用乙烯薄膜的产品。在许多实施方案中，产品是反射膜产品。许多这类反射产品包括一个或多个胶黏剂区域或层，例如压敏胶黏剂。另外，许多反射产品包括一个或多个设置在胶黏剂层和乙烯薄膜之间的反射层或区域。反射层可包括多种光学元件或试剂，例如但不限于玻璃珠。这些和其他方面在本文中有更详细的描述。
图1是本主题的乙烯薄膜20的实施方案的示意性截面图。薄膜20由本主题的乙烯基组合物形成。该薄膜限定了第一表面22和反向的第二表面24。通常，薄膜的厚度或规格为1.20密耳(30.5微米)至2.00密耳(50.8微米)，并且在许多实施方案中为约1.50密耳(38.1微米)。然而，应当理解，本主题包括厚度在该范围之外的乙烯薄膜。如果乙烯薄膜太薄，则在除去或以其他方式加工或使用时，所得模量和抗拉强度的降低可能使薄膜易于破裂或撕裂。如果抗拉强度太低，则在进行薄膜后处理操作例如“除草”标志切割字母时，基体也容易断裂。所述的乙烯薄膜的最大厚度在薄膜的顺应性和强度之间实现良好的平衡。大于本文所述厚度的厚度可能会显示出不可接受的顺应性特征。
图2是本主题的乙烯基层合件10的实施方案的示意性截面图。层合件10包括如前所述的乙烯薄膜20和一个或多个本文所述其他层。
在具体实施方案中，层合件10包括：本文先前所述的乙烯薄膜20，通常包括聚氨酯胶黏剂或压敏胶黏剂(PSA)的第一胶黏剂层30，分散有光学元件40的间隔层50，光学元件40例如可以是玻璃珠，金属层60，通常包括溶剂基压敏胶黏剂的第二胶黏剂层70，以及任选的衬层80。尽管本主题的层合件几乎可以包括这些层的任何布置，并且潜在地与其他层和成分组合，但图2描绘了优选的布置。乙烯基层20设置在第一胶黏剂层30的外表面32上。乙烯基层20的外表面22可以任选地容纳一个或多个其他层或涂层。乙烯基层20的外表面22和/或其上的其他层可以容纳印刷区域、文本和/或标记。第一胶黏剂层30设置在间隔层50的外表面52上，因此也可以设置在分散于间隔层50内的光学元件40的一部分上。控制光学元件的封装，使得玻璃珠子在间隔层中足够深，但不会太深。此设置对于优化产品的反射率至关重要。光学元件40的集合构成层合件10的光学区域或层。间隔层50设置在金属层60的外表面62上。金属层60设置在第二胶黏剂层70的外表面72上。衬层80设置在第二胶黏剂层70的另一外表面74上。第二胶黏剂层70的外表面72和74彼此相反定向。这些层、区域和/或组件中除上述乙烯薄膜之外的每一个都将在下面进行更详细的描述。
间隔层
本主题的层合件通常包括设置在光学层/区域和金属层之间的间隔层。这种间隔层的实例是图2的层合件10中的层50。间隔层用于保持和固定该层或区域的光学层和/或光学元件。间隔层还用于将光学元件与金属层适当地间隔开，和/或将光学元件与层合件的外表面，例如图2所示的外表面22间隔开。用于间隔层的树脂可以包括各种透明的或基本上是透明的，并且通常具有柔软阶段的部分无定形或半结晶热塑性聚合物，在所述柔软阶段，光学元件可以嵌入到间隔层中。
优选，间隔层与相邻层或材料之间的黏附力大于材料的抗拉强度。丙烯酸、聚乙烯醇缩丁酸(PVB)、脂肪族聚氨酯和聚酯由于其户外稳定性是间隔层的特别有用的聚合物材料。乙烯和丙烯酸或甲基丙烯酸、乙烯基、含氟聚合物、聚乙烯、乙酸丁酸纤维素、聚碳酸酯和聚丙烯酸酯的共聚物是可用于本发明的层合件中的间隔层的聚合物或聚合物材料的其他实例。可以使用这些成分的组合。
在许多实施方案中，在间隔层中使用的材料是聚乙烯醇缩丁酸(PVB)。在某些实施方案中，所用的PVB是可商购获得的，例如来自Solutia的Butvar B-90。
光学元件
本主题的层合件还包括光学元件例如图2的层合件10中的元件40的至少一个层或区域。构成光学元件的一个或多个层或区域通常嵌入间隔层内，或沿着间隔层的一部分，并且通常沿着间隔层的表面嵌入。光学元件通常是透明的或基本上是透明的，并且是具有一定折射率的微球的形式。
如果层合件中使用的光学元件为颗粒形式，则其特征可以在于平均直径为约25微米至约300微米，30微米至约120微米，更通常为40微米至约80微米。光学元件的折射率通常为约1.9至约2.5，更通常为约2.0至约2.3，并且最经常为约2.10至约2.25。
玻璃微球通常用于光学元件，尽管也可以使用通过溶胶/凝胶技术制成的陶瓷微球。微球的折射率和平均直径，以及其他层和间隔层的折射率决定了间隔层的厚度。可以对微球进行化学或物理处理，以改善微球与层合件的层和/或区域的结合(bond)。例如，可以用碳氟化合物或诸如氨基硅烷等胶黏促进剂处理微球以改善结合，或者可以对嵌入有微球的间隔层进行火焰处理或电晕放电，以改善间隔层和微球之间与任何相邻层的结合。
本主题包括一种或多种棱柱形结构，而不是与所述玻璃微球或其他颗粒状光学元件组合。因此，应当理解，本主题包括可以在层合件和/或反射产品中使用的各种光学元件。
金属层
本主题的层合件还包括至少一个金属层，例如图2的层合件10中的层60。通常，该金属层包括反射性金属，例如银或铝。
通常通过蒸发方法(热或电子束)或通过阴极溅射(磁控或反应性)在间隔层的第二表面上施加金属。反射层的厚度取决于所用的具体金属，通常为约500纳米至1,000纳米。然而，应当理解，本主题包括该层的各种各样的变化。
胶黏剂
在许多实施方案中，本主题的层合件包括一个或多个胶黏剂层或区域。在层合件的许多实施方案中，第一层胶黏剂，即图2所示的层30，包括一种或多种结构胶黏剂。这种材料的实例包括但不限于聚氨酯胶黏剂。但是，具有合适的结合强度和折射率的压敏胶黏剂也可以适合作为第一层胶黏剂。如所指出的，在许多版本中，用于第二胶黏剂层即图2中所示的层70的胶黏剂包括压敏胶黏剂。
层合件中使用的第一胶黏剂层通常设置在乙烯薄膜或层与所述间隔层之间。如所提到的，在许多实施方案中，第一胶黏剂层包括一种或多种聚氨酯胶黏剂。在许多制剂中，通过将多元醇成分和异氰酸酯成分与一种或多种任选的交联剂混合而制备聚氨酯胶黏剂。在许多确定用于本主题的聚氨酯胶黏剂中，发现与相邻乙烯基层中的某些官能团，例如-OH基团，尤其是乙烯基层的增塑剂中的那些官能团发生交联和/或化学键合，导致乙烯基层和第一胶黏剂层之间黏附力和物理粘附性得以提高。
本领域已知的任何压敏胶黏剂(PSA)组合物几乎都可用于本发明主题的层合件中。这样的胶黏剂组合物描述于例如Adhesion and Bonding(黏附与键合),"Encyclopediaof Polymer Science and Engineering(聚合物科学与工程百科全书),Vol.1,pp.476-546,Interscience Publishers,Second Ed.(第二版),1985中。这类组合物通常包含胶黏剂聚合物，例如天然或再生橡胶、丁苯橡胶、苯乙烯-丁二烯或苯乙烯-异戊二烯嵌段共聚物、聚异丁烯、聚(乙烯基醚)或聚(丙烯酸)酯，作为主要成分。压敏胶黏剂组合物中可包括其他材料，例如树脂增粘剂，包括松香酯、油溶性酚醛树脂和多萜；抗氧化剂；增塑剂，例如矿物油或液态聚异丁烯。在高反射制品的第一层胶黏剂中不使用填充剂，因为这会散射光并降低制品的逆反射性。填充剂可用于限于最大反射率的应用中。在本主题的任何层合件中使用的压敏胶黏剂的选择不是关键的，并且本领域技术人员熟悉许多用于具体应用的合适的压敏胶黏剂。
第一和/或第二胶黏剂层中的任一个或两个都可以图案化。这些层中的任何一个或两个都可以任选地包括胶黏剂的一个或多个不连续区域和/或包括不含胶黏剂的区域。
应当理解，上述每种胶黏剂可都以作为溶剂基、乳液、热熔胶黏剂、UV可固化或辐射可固化的形式提供。另外，可以使每种胶黏剂是可以去除的或永久性的。可以根据具体目的或预期用途的需要选择胶黏剂的体系和性能特征。
剥离衬层(Release Liners)
在许多实施方案中，本主题的乙烯基基层合件包括一个或多个剥离衬层。衬层通常覆盖第二胶黏剂的暴露的面或区域或压于其上，第二胶黏剂通常是PSA。
可用于本主题层合件中的剥离涂覆衬层可包含剥离涂覆层合件，该层合件包括一种以上的片材，该片材包括交替的纸层和聚合物层以提供所需的性能。层合件的以下实例说明了这些类型的层合件，它们可用作本主题层合件中的剥离涂覆衬层：剥离组合物/聚乙烯/纸；剥离组合物/纸/聚乙烯；剥离组合物/聚氯乙烯/纸；剥离组合物/聚乙烯/纸/聚乙烯/组织等。在剥离涂覆衬层的这些实例中，聚乙烯膜的范围可以从低密度到高密度，并且纸材料可以是任何纸材料。
如前所述，图2描绘了本主题层合件中的层和组件的优选布置。然而，应当理解，本主题包括其他布置和/或配置。在本主题的层合件的一个实施方案中，可以使用多种层布置，只要将间隔层的至少一部分设置在光学元件和金属层之间即可。在另一个实施方案中，层合件的特征在于第一胶黏剂层设置在乙烯薄膜与(i)光学元件和(ii)间隔层中的至少一个之间。在另一个实施方案中，金属层设置在间隔层和第二胶黏剂层之间。在另一个实施方案中，乙烯薄膜紧邻第一胶黏剂层设置。在另一个实施方案中，光学元件设置在第一胶黏剂层和金属层之间。本主题不限于这些具体版本中的任何一个，并且包括表现出这些特征和实施方案的组合的层合件。
在许多实施方案中，层合件包括一个或多个印刷层和/或区域。可以将印刷品(print)或印刷(printing)组合物施加或以其他方式沉积在层合件的乙烯薄膜或层或其他层上。还可以预期的是，可以将一个或多个辅助层例如面漆(top coat)和覆膜(over-laminate film)施加到乙烯基层和印刷品上，然后将其设置在一个或多个表面涂层或覆膜上。本主题还包括在层合件的印刷表面上施加面漆、保护层或覆膜。
可以将多种印刷组合物与本主题结合使用。许多这样的组合物是本领域已知的和/或可商购获得的。这种印刷组合物的非限制性实例包括油墨、涂料、油漆和调色剂。可以通过已知技术施加印刷组合物。在本主题的许多版本中，将印刷组合物直接施加到层合件的乙烯基层的外表面。如本文所述，由于乙烯基层的特性，所得印刷层、区域、文本和/或设计的性能得到改善。
层合件结构可以具有所需的厚度，以提供具有具体目的或预期用途所需的合适特性和性能的层合件。在一个实施方案中，层合件结构的总厚度为约1.5密耳至约15密耳(约35微米至约350微米)。在另一个实施方案中，层合件结构的总厚度为约3密耳至约10密耳(约70微米至约254微米)。在又一个实施方案中，层合件结构的总厚度为约5密耳至约8密耳(约120微米至约205微米)。
III.方法
图3-10是示出用于生产本主题层合件的方法的实施方案的示意性截面图。图11是描述该方法200的示意性流程图。在图3中，该方法包括提供载体组件100，该载体组件100包括：可包括例如聚乙烯的支撑层110，更具体地是金属颜料层的颜料层120，以及可以例如包括纸衬层的衬层130。载体组件100限定了支撑层110的外表面112。该操作描绘为图11所示方法200中的操作A。
图4示出了间隔层50在载体组件100的外表面112上的形成。间隔层50可以通过以下方式形成：利用各种本领域已知的技术将合适的组合物，典型的是PVB，沉积、涂覆或以其他方式施加在外表面112上。在形成间隔层50后，该层限定了间隔层50的外表面52。该操作或操作集合描述为图11的方法200中的操作B。
图5示出了沿着间隔层的外表面52掺入诸如玻璃珠等光学元件40。在具体技术中，加热间隔层50，并且沿着间隔层50的外表面52沉积多个玻璃珠40，从而沿着间隔层50的外表面52涂覆和沉积玻璃珠40。由于加热间隔层50或邻近该层的外表面52的该层的至少一部分，玻璃珠40可分散在外表面52下方的间隔层50内。在将玻璃珠沉积于间隔层50之前、与其同时和/或之后，可以进行加热。这些操作共同显示为图11的方法200中的操作C。
图6示出了第一胶黏剂层30在间隔层50上的形成，该第一胶黏剂层30通常是聚氨酯胶黏剂，该间隔层50具有分散于其上的光学元件40。在形成第一胶黏剂层30之后，该层限定该层的外表面32。该操作描述为图11所示方法200中的操作D。
图7示出了乙烯基层20在第一胶黏剂层30的外表面32上的形成。在许多实施方案中，将本文所述的乙烯基组合物施加、涂覆或以其他方式沉积在第一胶黏剂层30的外表面32上。在形成乙烯基层20后，该层限定了外表面22。该操作在图11中显示为操作E。本主题还包括在单独的基体上形成乙烯薄膜，然后将乙烯薄膜施加到第一胶黏剂层上，反之亦然。
在形成乙烯基层20和/或完成包括光学元件40的层20、30和50的组装之后；如图8所示，除去载体组件100。将载体组件100从间隔层50除去或分离暴露出了间隔层50的外表面54。这些操作共同称为图11的方法200中的操作F。
在暴露间隔层50的外表面54后，这通常通过除去载体组件100而发生；沿着间隔层50的外表面54形成金属层或反射介质层60，特别是金属层。这显示于图9中。在形成金属层60后，得到外表面62。可以使用多种技术，例如气相沉积或阴极溅射，来在间隔层50上形成金属层60。这些操作共同显示为图11的方法200中的操作G。
图10示出了将第二胶黏剂层70(通常是溶剂胶黏剂)和衬层80施加到颜料层60的外表面62上。应当理解，在施加到第二胶黏剂层70上时，可以将第二胶黏剂施加到金属层60的外表面62和衬层80上。可替换地，衬层80可以涂覆或以其他方式容纳第二胶黏层70，然后与金属层60的外表面62接触。这些操作共同显示为图11的方法200中的操作H。可以在金属层60上施加特殊涂层，以防止氧化并改善与第二胶黏剂层70的键合。
图12是示出用于生产本主题的乙烯薄膜的实施方案的示意性透视图。图12描绘了包括分配器320的生产设备300，该分配器320用于将最初为液体形式的本文所述乙烯基组合物层330施加在移动的载体网、带或其他基体310上。例如，可以将乙烯基组合物沉积在图7所述方法200的第一胶黏剂层30的外表面32上。使液态乙烯基层在通常由一个或多个烤箱340提供的一个或多个加热区域或地带(zone)内通过。烤箱加热乙烯基层，并固化、干燥、熔融和/或固化乙烯基组合物，从而形成本文所述的乙烯基层。通常，除去乙烯基组合物中的任何一种或多种溶剂。在形成乙烯基层之后，如果乙烯基层仍驻留在载体网310上，则将其收集在卷辊350(windup roll)上。
在某些实施方案中，在将乙烯基组合物层施加到基体上之前，已经发现以约650-1300厘泊的粘度分配液态乙烯基组合物是有利的。然而，应当理解，本主题包括以其他粘度和通过其他沉积技术沉积乙烯基组合物。
在具体实施方案中，已经发现，通过在乙烯薄膜的形成中利用某些温度和/或温度的组合，可以改善所得乙烯薄膜的热稳定性。例如，已发现使层状形式的乙烯基组合物在载体网或带或层合件上经受约10秒至约2分钟，特别是1分钟的约250°F至约350°F，特别是285°F的第一温度，随后使加热的乙烯基层经受15秒至约3分钟的大于第一温度的约350°F至约450°F的第二温度，生产了具有优异的热稳定性和可印刷性特性的乙烯薄膜。这些方面在“实施例”部分中进行了描述。
在某些版本中，可以使用以下加热方案：(i)在285°F加热1分钟，然后在365°F加热2分钟；(ii)在285°F加热1分钟，然后在395°F加热30秒；或(iii)在285°F加热1分钟，然后在410°F加热30秒。
本文提及的加热乙烯基层均涉及厚度为1.50密耳的乙烯基组合物层。
如前所述，在某些实施方案中，乙烯基组合物可以通过将该组合物施加到诸如聚合物膜的基体上而形成为层或薄膜。在这些应用中，已经发现，铸造的乙烯基层可以保留可能影响UV稳定性和印刷的溶剂。
尽管使用本文如此所述的乙烯薄膜和层合件主要是针对用于车辆和标牌的用途，但应当理解，本主题不限于此类应用。相反，本主题可以在多种其他工业和用途中找到广泛的应用。即，本主题还提供诸如例如指示牌、图形、墙壁覆盖物、压敏产品、横幅、车队营销图形、建筑覆盖物、消费品标签等物品。
实施例
为了进一步评估本主题的乙烯基组合物、其成分、乙烯薄膜和/或层合件，开发了几种技术。按如下将这些技术应用于本主题。
汉森溶解度参数
汉森溶解度参数(HSP)是作为预测一种材料是否会溶解于另一种材料并形成均质溶液的方法而开发的。这些参数基于“相似相溶”的概念，其中如果一个分子以类似方式与自身键合，则该分子被定义为与另一个分子相似。汉森溶解度参数在"Hansen SolubilityParameters,A User's Handbook(汉森溶解度参数，用户手册),"Second Edition,(1967),CRC PRESS,ISBN978-0-8493-7248-3中有更详细的描述。
具体而言，给予每个分子三个汉森参数，每个参数通常以MPa0.5测量：
δD：来自分子间分散力的能量；
δP：来自分子之间偶极分子间力的能量；和
δH：来自分子之间键合的能量。
本评估的工作原理是两种材料之间的距离“越近”，它们越相容，分离的可能性就越小。使用公式(I)计算距离：
成分或材料的溶解度仅是相溶性的指标。可能有一种材料比另一种材料的相容性较差，但功能化学属性可能更优。
将经验数据与HSP关系进行比较表明优选的性能趋势。该分析表明，当增塑剂与溶质更相容时，用于这些应用的乙烯薄膜具有更好的性能。
汉森溶解度参数用于评估并最终确定用于乙烯基组合物的具体增塑剂、UV稳定剂、热稳定剂、环氧化物、印刷添加剂和PVC树脂。
与水的相容性可能表明增塑剂是否易于随着时间的流逝而被冲洗掉。在测试的材料中，
656增塑剂与水的相容性最低，而Paraplex G54增塑剂的相容性最高。根据图13所示的结果，这是显而易见的。因此，对于水，在使用HSP评估增塑剂时，优先选择类似于
656的材料，因为这些材料会表现出所需的HSP不相容性。
汉森溶解度参数还用于按如下评估和最终确定具体UV稳定剂。
汉森溶解度参数也用于评估印刷添加剂。
预计印刷添加剂会在乙烯薄膜表面起霜。这表明需要与其他组件有一量的不相溶性。聚醚丙烯酸酯是充当表面活性剂的流平剂。硅醇封端的PDMS可以帮助控制点扩散，并消除数字溶剂油墨中的“咖啡环效应”。两种添加剂的相容性在所选的增塑剂中相似，如图14和15所示。
印刷评估和墨点直径
由于要考虑多个方面，因此难以量化印刷。除了光泽度外，还决定将多个测量结果结合起来以创建比较因子。在许多应用中，印刷点的大小(直径)是非常重要的度量——太大或太小都会产生较差的图像。根据先前的评估，将55微米用作优选的靶标印刷点直径。
在评估随后接受印刷的乙烯基层对加热的影响时，发现在形成乙烯基层时使用相对较高的加热温度导致印刷点尺寸的更大顺应性。表4总结了这些结果。
表4：加热对印刷质量的影响摘要
在另一评价中，研究了乙烯薄膜和层合件中使用的热稳定剂的钡含量、锌含量和磷含量的影响。图16示出了增加热稳定剂中钡含量增加了溶剂墨点直径。图17说明了增加热稳定剂的锌含量降低了溶剂墨点直径。图18说明了增加热稳定剂的磷含量降低了溶剂墨点直径。
伸长率和杨氏模量
在另一系列的评估中，使用利用了UV稳定剂的乙烯薄膜之间的测量结果和比较结果，研究了各种UV稳定剂。测量包括ASTM D882或ISO527-3所定义的乙烯薄膜断裂时的拉伸伸长率。对乙烯薄膜的杨氏模量进行了另外的测量。杨氏模量的测量根据ASTM D882或ISO527-3进行。
超级UV评估(Super UV Evaluation)
在另一系列的评估中，对乙烯薄膜提供的UV防护进行了审查。具体而言，通过“超级UV”评估的结果评估对UV稳定剂的选择。超级UV评估或测试可以表示乙烯薄膜提供的UV防护程度。超级UV测试在70℃和50％RH的条件下进行；将样品暴露于300-400nm@5.4mJ/hr以及295-385nm@4.824mJ/hr的紫外线下。在另一项研究中，将本次具体研究命名为样品A的已知商业乙烯薄膜的耐候性与命名为样本B的本主题乙烯薄膜进行了比较。在此评估中，通过测量所述样品的Delta E(ΔE)，并注意任何褐斑形成的开始，评估耐候性。ΔE是由国际照明委员会(CIE)使用方法CIE76定义的；这是样品颜色的可测量差异。
图19示出了与已知的膜样品A相比，样品B膜的ΔE显著减小。
印刷评估和液滴/点接触角
在另一系列的评估中，研究了选择和使用各种印刷添加剂对薄膜和/或层合件印刷质量的影响。如下所述制备乙烯薄膜，并将墨点印刷在薄膜样品上。表5记录了每个样品的水和磷酸三甲苯酯(TCP)的接触角以及表面能极性和分散成分。
表5：乙烯薄膜中各种印刷添加剂的影响
在表5总结的结果中，样品A是工业上已知的商业乙烯薄膜。样品B是本文所述的乙烯薄膜，其使用单体环氧化大豆油基增塑剂，但不含印刷添加剂。样品C是样品B的乙烯薄膜，还包括添加剂聚醚丙烯酸酯。样品D是样品B的乙烯薄膜，还包括PDMS试剂。并且样品E是样品B的乙烯薄膜，还包括聚醚丙烯酸酯和PDMS试剂。这些结果表明，每种添加剂都增加了接触角。尽管每种添加剂都增加了极性功能，但它们也降低了分散功能，导致总表面能的损失。独特的发现是两种添加剂的组合极大地提高了极性功能，而分散功能的损失则较少。这导致总表面能增加。
金属降解
对于某些应用，例如涉及将乙烯薄膜和/或利用这种乙烯薄膜的层合件应用于金属基体的那些应用，可能希望限制或减少将水和/或其他物质通过乙烯薄膜和/或层合件传输到下面的金属基体上的可能性。在这样的应用中，金属基体的降解认为是由以下一种或多种下述机制引起的。如前所述，随着乙烯薄膜中乙烯基的降解，会形成盐酸(HCl)。氯离子可沿着基体表面通过薄膜/层合件迁移，并与氧气、水和/或金属反应。例如，对于铝基体，所得的电偶反应可导致形成腐蚀产物氧化铝和/或氯化铝。然后这种情况的发生可能导致薄膜/层合件与金属基体之间的黏附力的损失和/或分层或其他不良影响。发生于这种应用中的另一种机制涉及金属基体与可施加到薄膜/层合件上的外部清洁剂之间的反应。此类清洁剂通常包含腐蚀性成分或氧化剂，并且可能导致黏附力丧失、分层和/或其他不良影响。
进行了另一系列的评估，以评估降低物质通过薄膜/层合件的渗透性的策略。测量了包括乙烯薄膜在内的各种层合件的水蒸气透过率(WVTR)和氧透过率(OTR)。结论是，在评估金属在所述应用中的降解时，OTR是比WVTR好的预测器。因此，使用各种层合件的OTR测量结果，可以改善层合件中使用的乙烯薄膜的特性选择。
另外，发现金属降解的另一潜在原因与化学物质沿乙烯薄膜或利用了该膜的层合件的外围或边缘区域的腐蚀有关。即，化学物质可能通过层合件的外围边缘进入或迁移到下面的金属基体，并导致不希望的黏附力损失、分层等。
为了解决这个问题，发现改善层合件中使用的一种或多种胶黏剂的表面张力可以显著降低金属降解。表面张力较高的胶黏剂通常可减少化学物质对层合件边缘的侵蚀。本文所述的许多胶黏剂，特别是在第一胶黏剂层中使用的所述聚氨酯胶黏剂，表现出这些所需的特性。
因此，根据本主题，通过在层合件中使用表面张力较高的胶黏剂来提高阻挡抗性，即降低OTR特性，并提高边缘抗性，可以显著降低下面的金属基体的降解。
PVC树脂的组合
与在共混物中使用的每种单独的树脂相比，进行了另一系列的评估以评估PVC树脂共混物的所得性能。
在许多实施方案中，逆反射系数应大于70cd/lx/sqrm，以便将所得薄膜视为可行的产品。根据ASTM E810@-4°EA/0.2°OA测量逆反射系数，其中EA是入射角，OA是观察角。
高分子量PVC树脂、中等分子量(或中分子量)PVC树脂和低分子量PVC树脂(这些术语如本文所述)的组合在约5年到约7年的典型产品使用寿命内提供了最高的可行性逆反射性。图20对此进行了说明。
通常，高分子量PVC树脂可提供最佳的UV稳定性，但难以与聚氨酯胶黏剂键合。因此，使用所述PVC树脂的组合可在黏附力和UV性能之间取得平衡。PVC树脂及其组合的UV性能如图21所示。
毫无疑问，根据该技术的未来应用和开发，许多其他好处会变得显而易见。
通过引用并入本文提及的所有专利、申请、标准和文章的全部内容。
本主题包括本文所述特征和方面的所有可操作组合。因此，例如，如果与一个实施方案相关联地描述了一个特征，并且与另一实施方案相关联地描述了另一个特征，应当理解的是，本主题包括具有这些特征组合的实施方案。
如上所述，本主题解决了与先前的策略、系统和/或设备相关联的许多问题。然而，应当意识到，为了解释本主题的性质，本文已经对细节、材料和组件布置进行了描述和说明，本领域技术人员可以在不脱离所附权利要求中所表达的要求保护的主题的原理和范围的情况下，可以对所述细节、材料和组件布置进行各种改变。
Claims (29)
1.乙烯基组合物，其包含：
聚氯乙烯(PVC)；
至少一种增塑剂；
至少一种UV稳定剂；
至少一种热稳定剂；
至少一种印刷添加剂。
2.根据权利要求1所述的乙烯基组合物，其中，所述PVC包括：
低分子量PVC树脂；
中等分子量PVC树脂；
高分子量PVC树脂。
3.根据权利要求2所述的乙烯基组合物，其中，以下述重量比例使用所述低分子量PVC树脂、所述中等分子量PVC树脂和所述高分子量PVC树脂：
每百份中，所述低分子量PVC树脂为15-60份；
每百份中，所述中等分子量PVC树脂为15-60份；和
每百份中，所述高分子量PVC树脂为40-90份。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的乙烯基组合物，其中，所述至少一种增塑剂包括生物基增塑剂。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的乙烯基组合物，其中，所述至少一种UV稳定剂选自：(i)草酰替苯胺或基于草酰替苯胺的化合物，(ii)受阻胺光稳定剂(HALS)，和(iii)其组合。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的乙烯基组合物，其中所述至少一种热稳定剂是同时包括钡和锌的钡-锌热稳定剂。
7.根据权利要求6所述的乙烯基组合物，其中，所述钡锌热稳定剂包括摩尔比大于3.85:1的钡和锌。
8.根据权利要求7所述的乙烯基组合物，其中所述摩尔比大于4:1。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的乙烯基组合物，其中所述印刷添加剂包括至少一种选自表面活性剂、聚二甲基硅氧烷及其组合的试剂。
10.乙烯薄膜，其包含：
聚氯乙烯(PVC)；
至少一种增塑剂；
至少一种UV稳定剂；
至少一种热稳定剂；
至少一种印刷添加剂。
11.根据权利要求10所述的乙烯薄膜，其中，所述PVC包括：
低分子量PVC树脂；
中等分子量PVC树脂；
高分子量PVC树脂。
12.根据权利要求11所述的乙烯薄膜，其中，以下述重量比例使用所述低分子量PVC树脂、所述中等分子量PVC树脂和所述高分子量PVC树脂：
每百份中，所述低分子量PVC树脂为15-60份；
每百份中，所述中等分子量PVC树脂为15-60份；和
每百份中，所述高分子量PVC树脂为40-90份。
13.根据权利要求10-12中任一项所述的乙烯薄膜，其中，所述至少一种增塑剂包括生物基增塑剂。
14.根据权利要求10-13中任一项所述的乙烯薄膜，其中，所述至少一种UV稳定剂选自：(i)草酰替苯胺或基于草酰替苯胺的化合物，(ii)受阻胺光稳定剂(HALS)，和(iii)其组合。
15.根据权利要求10-14中任一项所述的乙烯薄膜，其中，所述至少一种热稳定剂是同时包括钡和锌的钡-锌热稳定剂。
16.根据权利要求15所述的乙烯薄膜，其中，所述钡锌热稳定剂包括摩尔比大于3.85:1的钡和锌。
17.根据权利要求16所述的乙烯薄膜，其中，所述摩尔比大于4:1。
18.根据权利要求10-17中任一项所述的乙烯薄膜，其中，所述印刷添加剂包括至少一种选自表面活性剂、聚二甲基硅氧烷及其组合的试剂。
19.层合件，其包括：
乙烯薄膜；
第一胶黏剂层；
光学元件；
间隔层；
金属层；
第二胶黏剂层；
其中所述乙烯薄膜包括聚氯乙烯(PVC)、至少一种增塑剂、至少一种UV稳定剂、至少一种热稳定剂、至少一种印刷添加剂。
20.根据权利要求19所述的层合件，其中，所述间隔层的至少一部分设置在所述光学元件与所述金属层之间。
21.根据权利要求19-20中任一项所述的层合件，其中，所述第一胶黏剂层设置在所述乙烯薄膜与(i)所述光学元件和(ii)所述间隔层中的至少一个之间。
22.根据权利要求19-21中任一项所述的层合件，其中，所述金属层设置在所述间隔层与所述第二胶黏剂层之间。
23.根据权利要求19-22中任一项所述的层合件，其中，所述乙烯薄膜设置为紧邻所述第一胶黏剂层。
24.根据权利要求19-23中任一项所述的层合件，其中，所述光学元件设置在所述第一胶黏剂层和所述金属层之间。
25.根据权利要求19-24中任一项所述的层合件，其中，所述PVC包括：
低分子量PVC树脂；
中等分子量PVC树脂；
高分子量PVC树脂。
26.根据权利要求25所述的层合件，其中，以下述重量比例使用所述低分子量PVC树脂、所述中等分子量PVC树脂和所述高分子量PVC树脂：
每百份中，所述低分子量PVC树脂为15-60份；
每百份中，所述中等分子量PVC树脂为15-60份；和
每百份中，所述高分子量PVC树脂为40-90份。
27.根据权利要求19-26中任一项所述的层合件，其中，所述至少一种增塑剂包括生物基增塑剂。
28.生产层合件的方法，所述方法包括：
提供载体组件；
在所述载体组件上形成间隔层，所述间隔层限定外表面；
沿所述间隔层的外表面掺入多个光学元件；
在所述间隔层上形成第一胶黏剂层；
在所述第一胶黏剂上形成乙烯基层；
从所述间隔层上去除所述载体组件；
在所述间隔层上形成金属层；
将第二胶黏剂层和衬层施加到所述金属层上，从而形成所述层合件。
29.生产乙烯薄膜的方法，所述方法包括：
在基体上形成液体形式的乙烯基组合物的层，所述乙烯基组合物包括聚氯乙烯(PVC)、至少一种增塑剂、至少一种UV稳定剂、至少一种热稳定剂、至少一种印刷添加剂；
将所述乙烯基组合物的层加热至范围为250°F至350°F的第一温度，持续10秒至2分钟的时间，从而形成中间乙烯基层；
将所述中间乙烯基层加热到范围为350°F至450°F的第二温度，持续15秒至3分钟的时间，从而形成所述乙烯薄膜。
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