CN112135851B - 制造涂布膜的方法和可以用于制造涂布膜的无溶剂聚氨基甲酸酯前体 - Google Patents

制造涂布膜的方法和可以用于制造涂布膜的无溶剂聚氨基甲酸酯前体 Download PDF

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Abstract

根据本公开的一个或多个实施例，一种涂布膜可以通过可以包括以下的方法来制造：在聚烯烃膜与离型衬垫之间涂覆未固化的聚氨基甲酸酯前体以使得所述离型衬垫的第一表面与所述未固化的聚氨基甲酸酯前体接触；固化所述未固化的聚氨基甲酸酯前体以形成位于所述聚烯烃膜与所述离型衬垫之间的固化的聚氨基甲酸酯层；和移除所述离型衬垫以形成包含所述聚烯烃膜和所述固化的聚氨基甲酸酯层的所述涂布膜。所述离型衬垫的所述第一表面可以具有光学饰面。所述固化可以赋予所述固化的聚氨基甲酸酯层以与所述离型衬垫的所述第一表面的所述光学饰面大体上类似的光学饰面。

Description

制造涂布膜的方法和可以用于制造涂布膜的无溶剂聚氨基甲 酸酯前体
相关申请的交叉引用
本申请要求2018年6月11日提交的美国临时专利申请序列号62/683,356的优先权，所述申请通过全文引用结合。
技术领域
本公开一般涉及膜和其生产方法，更特定地说，涉及涂布聚合膜以及用于制造其的方法和设备。
背景技术
已经制造为保护食品、饮料、其它液体、个人护理和其它消费型产品而生产的许多类型的灵活性并且半刚性的包装，其具有将聚酯和/或聚丙烯与聚乙烯膜组合的典型结构，使用反应性聚氨基甲酸酯粘着剂以在这些层之间进行层压。虽然所述结构具有若干期望性质，但需要减少材料使用、降低成本和/或具有其它改进、同时保留现有层压结构所提供的一种或多种期望性质的新型结构。
发明内容
本公开的实施例可以通过提供改良的涂布膜制造方法以及可以用于制造所述涂布膜的前体材料来满足那些需要，在一些实施例中，所述涂布膜可能不利用先前膜的聚酯和/或聚丙烯层。此外，本发明所公开的实施例可以保留在至少一些方面中与常规多层膜的光学和/或热性质类似的期望性质。根据一个或多个实施例，此类涂布膜可以通过利用本发明所公开的聚氨基甲酸酯组合物和/或结合本发明所描述的方法来制造，凭此将离型衬垫暂时层压到聚氨基甲酸酯层并且随后在聚氨基甲酸酯层固化之后移除以暴露聚氨基甲酸酯层作为聚烯烃膜上的外涂层。聚氨基甲酸酯涂层可以有利地模拟离型衬垫的一种或多种光学性质。这种情况有利地使得制造商可以通过在使用相同膜组成和相同涂层的同时使用不同离型衬垫来调节涂布膜的光学性质。在一些实施例中，离型衬垫可以有利地再使用，从而提供额外的成本节约。
在一个或多个实施例中，通过利用具有本发明所公开的涂布膜实施例的离型衬垫，固化的聚氨基甲酸酯层可以模拟离型衬垫的光学性质以使得固化的聚氨基甲酸酯的光学饰面与离型衬垫的光学饰面大体上类似。举例来说，根据测试标准，例如ASTM D2457，涂布膜的光泽或无光泽饰面(matte finish)在对于光泽饰面在60°下或对于无光泽饰面在85°下测量时可以在离型衬垫的25单位内。举例来说，在一些实施例中，具有光泽饰面(例如40单位到100单位)的离型衬垫可以用于在涂布膜上赋予当在60°下测量时在离型衬垫的25单位内、20单位内、15单位内、10单位内、或甚至5单位内的光泽饰面。在额外实施例中，具有无光泽饰面(例如15单位到30单位)的离型衬垫可以用于在涂布膜上赋予当在85°下测量时在离型衬垫的25单位内、20单位内、15单位内、10单位内、或甚至5单位内的无光泽饰面。
根据本公开的一个或多个实施例，一种涂布膜可以通过可以包含以下的方法来制造：在聚烯烃膜与离型衬垫之间涂覆未固化的聚氨基甲酸酯前体以使得所述离型衬垫的第一表面与所述未固化的聚氨基甲酸酯前体接触；固化所述未固化的聚氨基甲酸酯前体以形成位于所述聚烯烃膜与所述离型衬垫之间的固化的聚氨基甲酸酯层；和移除所述离型衬垫以形成包含所述聚烯烃膜和所述固化的聚氨基甲酸酯层的所述涂布膜。所述离型衬垫的所述第一表面可以具有光学饰面。所述固化可以赋予所述固化的聚氨基甲酸酯层以与所述离型衬垫的所述第一表面的所述光学饰面大体上类似的光学饰面。
根据本公开的一个或多个额外实施例，一种涂布膜可以通过可以包含以下的方法来制造：在聚烯烃膜纵向移动时，将未固化的聚氨基甲酸酯前体涂覆到所述聚烯烃膜上；在所述未固化的聚氨基甲酸酯前体在所述纵向移动时，将离型衬垫涂覆到所述未固化的聚氨基甲酸酯前体上以使得所述离型衬垫的第一表面与所述未固化的聚氨基甲酸酯前体接触；固化所述未固化的聚氨基甲酸酯前体以形成位于所述聚烯烃膜与所述离型衬垫之间的固化的聚氨基甲酸酯层；和移除所述离型衬垫以形成包含所述聚烯烃膜和所述固化的聚氨基甲酸酯层的所述涂布膜。所述离型衬垫的所述第一表面可以具有光学饰面。所述未固化的聚氨基甲酸酯前体可以被安置于所述聚烯烃膜与所述离型衬垫之间。所述固化可以赋予所述固化的聚氨基甲酸酯层以与所述离型衬垫的所述第一表面的所述光学饰面大体上类似的光学饰面。在所述涂布膜纵向移动时，可以移除所述离型衬垫。
根据本公开的一个或多个又额外实施例，一种无溶剂聚氨基甲酸酯前体可以包含异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分。所述异氰酸酯组分可以包含异氰酸酯封端的预聚物，并且可以具有大于10％的异氰酸酯(NCO)含量。所述异氰酸酯反应性组分可以包含至少一种生物基多元醇。以所述异氰酸酯反应性组分的重量计，所述异氰酸酯反应性组分中的所述生物基多元醇以重量计可以为至少50重量％。所述无溶剂聚氨基甲酸酯前体可以包含小于1重量％易失性有机化合物。
这些和其它实施例更详细地描述于实施方式中。应理解，前文一般描述和以下实施方式两者均呈现技术实施例，并且打算提供综述或架构以便理解所要求保护的技术的本质和特征。包括随附图式以提供对技术的进一步理解，并且随附图式并入本说明书中并构成本说明书的一部分。图式说明各种实施例，并且与描述一起用以解释技术的原理和操作。另外，图式和描述打算仅仅为说明性的，而并不打算以任何方式限制权利要求书的范围。
附图说明
当结合以下图式阅读时可以最好地理解以下对本公开特定实施例的详细描述，其中相似结构用相似参考数字指示，并且其中：
图1示意性地描绘根据本公开的一个或多个实施例的涂布膜；
图2示意性地描绘根据本公开的一个或多个实施例的涂布膜的另一个实施例；
图3示意性地描绘根据本公开的一个或多个实施例的生产涂布膜的方法步骤；
图4示意性地描绘根据本公开的一个或多个实施例的使未固化的聚氨基甲酸酯前体固化以形成包含聚氨基甲酸酯的层的方法步骤；且
图5示意性地描绘根据本公开的一个或多个实施例的可以用以移除离型衬垫的纵切机的侧视图；和
图6示意性地描绘根据本公开的一个或多个实施例的可以用以移除离型衬垫的纵切机的俯视图。
具体实施方式
现在将更详细地参考各种实施例，在随附图式中说明所述实施例中的一些实施例。现在参考图1，根据一个或多个实施例，涂布膜100可以包括聚烯烃膜110和涂层120。涂层120一般可以沉积于聚烯烃膜110的表面上。举例来说，如图1中所描绘，聚烯烃膜110可以包含第一表面114和第二表面112，其中第一表面114可以与第二表面112相对。涂层120可以包含外表面122和内表面124。外表面122可以为涂布膜100的最外表面(即，可能无另一个层沉积于涂层120上方，以便外表面122与周围空气直接接触)。因此，涂层120的外表面122可以为涂布膜100的外表面。涂层120可以沉积于聚烯烃膜110的第一表面114上，涂层120的内表面124与聚烯烃膜110的第一表面114直接接触。第二表面112可以为外表面(即，无其它层可以沉积于聚烯烃膜110的第二表面112上)。然而，经考虑在额外实施例中，聚烯烃膜110可以例如通过层压与额外膜或层接触。
在一个或多个实施例中，聚烯烃膜可以包含一种或多种烯烃聚合物。如本文所用，术语“基于烯烃的聚合物”、“烯烃聚合物”和“聚烯烃”是指以聚合形式包含大量烯烃单体(例如乙烯或丙烯)(以聚合物的重量计)并且任选地可以包含一种或多种共聚单体的聚合物。术语“聚合物”是指通过使相同或不同类型的单体聚合而制备的聚合化合物。因此，通用术语聚合物涵盖术语“均聚物”，“均聚物”通常用于指由仅一种类型单体制备的聚合物；以及“共聚物”，“共聚物”是指由两种或更多种不同单体制备的聚合物。聚烯烃膜110可以为含有超过一个层的多层膜。如本文所述，“多层膜”意谓具有超过一个层的任何膜。举例来说，多层膜可以具有两个、三个、四个、五个或更多个层。多层膜可以描述为以字母指定层以帮助描述膜。举例来说，具有芯层B以及两个外部层A和C的三层膜可以指定为A/B/C。类似地，具有两个芯层B和C以及两个外部层A和D的结构将指定为A/B/C/D。在一些实施例中，聚烯烃膜可以为具有3到35，例如3到11或3到7的奇数个层的共挤出膜。
在一个或多个实施例中，聚烯烃膜可以包含基于乙烯的聚合物。如本文所述，“聚乙烯”或“基于乙烯的聚合物”应意谓包含超过50摩尔％衍生自乙烯单体的单元的聚合物。这种聚合物包括基于乙烯的均聚物或共聚物(意谓衍生自两种或更多种共聚单体的单元)。所属领域中已知的常见聚乙烯形式包括但不限于低密度聚乙烯(LDPE)；线性低密度聚乙烯(LLDPE)；超低密度聚乙烯(ULDPE)；极低密度聚乙烯(VLDPE)；单点催化线性低密度聚乙烯，包括线性和大体上线性的低密度树脂(m-LLDPE)；中密度聚乙烯(MDPE)；和高密度聚乙烯(HDPE)。
另外，如本文所述，术语“LDPE”还可以称为“高压乙烯聚合物”或“高度支化聚乙烯”并且定义为意指聚合物在高压釜或管状反应器中在高于14,500psi(100MPa)的压力下在使用自由基引发剂(例如过氧化物)的情况下部分或完全均聚或共聚(参见例如US 4,599,392，其通过引用结合在此)。LDPE树脂的密度通常介于0.916到0.940g/cm范围内。
如本文所述，术语“LLDPE”可以包括使用戚格勒-纳他催化剂(Ziegler-Nattacatalyst)系统制得的树脂，以及使用单点催化剂(包括但不限于双茂金属催化剂(有时称为“m-LLDPE”)、膦亚胺和受限几何形状催化剂)制得的树脂；和使用后茂金属分子催化剂(包括但不限于双(联苯苯氧基)催化剂(还称为多价芳氧基醚催化剂))制得的树脂。LLDPE包括线性、大体上线性或非均匀基于乙烯的共聚物或均聚物。LLDPE含有比LDPE少的长链支化，并且包括在美国专利第5,272,236号、美国专利第5,278,272号、美国专利第5,582,923号和美国专利第5,733,155号中进一步定义的大体上线性乙烯聚合物；均匀支化的乙烯聚合物，例如美国专利第3,645,992号中的均匀支化的乙烯聚合物；非均匀支化的乙烯聚合物，例如根据美国专利第4,076,698号中所公开的方法制备的非均匀支化的乙烯聚合物；和其掺合物(例如美国专利第3,914,342号或美国专利第5,854,045号中所公开的其掺合物)。LLDPE树脂可以使用所属领域中已知的任何类型的反应器或反应器配置通过气相、溶液相或浆液聚合或其任何组合来制备。LLDPE树脂可以使用所属领域中已知的任何类型的反应器或反应器配置通过气相、溶液相或浆液聚合或其任何组合来制备。
另外，如本文所述，术语“HDPE”是指一般用戚格勒-纳他催化剂、铬催化剂或甚至茂金属催化剂来制备的密度为约0.940g/cm或更大的聚乙烯。
在一个或多个实施例中，聚烯烃膜110可以为包括包含基于乙烯的聚合物的外层的多层膜。所述基于乙烯的聚合物的实例可以包括可商购自密歇根州米德兰陶氏化学公司(The Dow Chemical Company，Midland，MI)的基于乙烯的聚合物，包括例如AFFINITYTMPF1140G、AFFINITYTM PL 1850G、AFFINITYTM PL 1880、AFFINITYTM PL 1881或AFFINITYTMPF1166G。基于乙烯的聚合物(例如LDPE聚合物)的额外实例可以包括可商购自密歇根州米德兰陶氏化学公司的额外LDPE聚合物，包括例如DOWTM LDPE 432E、LDPE 312E、LDPE 310E或LDPE PG 7008。在一个或多个实施例中，聚烯烃膜110可以为包括聚乙烯/聚乙烯/聚酰胺/聚乙烯/聚乙烯的层的五层多层膜。
在一个或多个实施例中，聚烯烃膜110的厚度可以为小于或等于1mm，例如小于或等于900微米、小于或等于800微米、小于或等于700微米、小于或等于600微米、小于或等于500微米、小于或等于400微米、小于或等于300微米、或甚至小于或等于200微米。聚烯烃膜110的厚度可以为大于或等于1微米、大于或等于5微米、大于或等于10微米、大于或等于20微米、大于或等于30微米、大于或等于40微米、或甚至大于或等于50微米。如所属领域的技术人员所理解，在多层膜中，取决于层的功能(例如，密封、阻挡、连接等)和其它因素，不同层的厚度可以相同或不同。层厚度可以通过所属领域的技术人员已知的技术基于本文中的教导内容来选择。
现在参考图2，在一些实施例中，聚烯烃膜110可以在第一表面114上包括印刷层130，其中印刷层130可以与涂层120接触。在所述实施例中，涂层120可以被直接涂覆到印刷层130上。印刷层130可以为油墨层以显示各种色彩的产品细节和其它包装信息。在各种实施例中，印刷层130可以小于或等于15微米、小于或等于小于或等于10微米、小于或等于5微米、或甚至小于或等于2.5微米。
在一个或多个实施例中，聚烯烃膜110可以为单层膜或多层膜。在所述实施例中，单层膜或多层膜可以包含量为至少90重量％、至少92重量％、至少94重量％、至少96重量％、至少98重量％、至少99重量％、至少99.5重量％、至少99.9重量％、或甚至至少99.99重量％的聚烯烃。根据额外实施例，聚烯烃膜100(单层或多层)可以包含基于乙烯的聚合物或基于丙烯的聚合物。举例来说，在一个或多个实施例中，聚烯烃膜110可以包含量为至少90重量％、至少92重量％、至少94重量％、至少96重量％、至少98重量％、至少99重量％、至少99.5重量％、至少99.9重量％、或甚至至少99.99重量％的基于乙烯的聚合物。
根据额外实施例，聚烯烃膜110可以为多层膜，其中其最外层(即，最接近聚氨基甲酸酯的层)包含量为至少90重量％、至少92重量％、至少94重量％、至少96重量％、至少98重量％、至少99重量％、至少99.5重量％、至少99.9重量％、或甚至至少99.99重量％的聚烯烃。根据额外实施例，聚烯烃膜100(多层膜)的最外层可以包含基于乙烯的聚合物或基于丙烯的聚合物。举例来说，在一个或多个实施例中，聚烯烃膜110的最外层可以包含量为至少90重量％、至少92重量％、至少94重量％、至少96重量％、至少98重量％、至少99重量％、至少99.5重量％、至少99.9重量％、或甚至至少99.99重量％的基于乙烯的聚合物。应理解，在所述实施例中，取决于期望膜性质(例如，阻挡性质)，其它层的组成可以变化。
在一个或多个实施例中，聚烯烃膜110可以包括多个层，其中多个层具有相同组成。在所述实施例中，经考虑多个聚乙烯层在相应层之间在组成和重量比方面可以相同或可以不同。在额外实施例中，多层膜可以具有混合结构，其中一个或多个芯层或内层(即，非外层)并不具有与外层相同的组成。举例来说，一个或多个内层或芯层可以包括聚烯烃、聚酰胺、乙烯乙烯醇、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯丙烯酸、乙烯马来酸酐或其组合。举例来说，用作聚烯烃膜110的多层膜可以包括包含一种或多种聚烯烃的一个内层，和包含第二聚烯烃、聚酰胺、乙烯乙烯醇、乙烯乙酸乙烯酯、乙烯丙烯酸、乙烯马来酸酐或其组合的第二内层。取决于应用，考虑其它组分用于内部层(例如，芯层或内层)，例如可以使用粘着剂、连接层、阻挡层、印刷组分或其它组分。
在额外实施例中，聚烯烃膜110可以包括一个或多个阻挡层。阻挡层可以通过连接层粘着于例如聚乙烯层。在所述实施例中，连接层可以称为层B，并且可以在A/B/C布置中位于阻挡层(称为层C)与另一层(层A，下文所论述)之间。阻挡层(层C)可以包含一种或多种聚酰胺(尼龙)、非晶形聚酰胺(尼龙)和/或乙烯乙烯醇共聚物(EVOH)，并且可以包括清除剂材料和重金属(如钴)与MXD6尼龙的化合物。EVOH包括具有27到44摩尔％乙烯的乙烯醇共聚物，并且是通过例如乙酸乙烯酯共聚物的水解来制备。可以用于本发明实施例中的市售EVOH的实例包括来自可乐丽(Kuraray)的EVALTM以及来自Nippon Goshei的NoltexTM和SoarnolTM。在一些实施例中，阻挡层可以包含EVOH和酸酐和/或羧酸官能化乙烯/α-烯烃互聚物，例如PCT公开第WO2014/113623号中所公开的那些阻挡层，所述公开通过引用结合在此。这种酸酐和/或羧酸官能化乙烯/α-烯烃互聚物的包括可以增强EVOH的耐挠曲破裂性，并且相信在具有连接树脂的间层处提供较少应力点，由此减少可能会对总体多层结构的气体阻挡性质造成不利影响的空隙的形成。
在阻挡层包含聚酰胺的实施例中，聚酰胺可以包括聚酰胺6、聚酰胺9、聚酰胺10、聚酰胺11、聚酰胺12、聚酰胺6，6、聚酰胺6/66和芳香族聚酰胺(例如聚酰胺61、聚酰胺6T、MXD6)或其组合。
在本文所述的聚烯烃膜110的额外实施例中，其它层(有时除了阻挡层之外)可以通过连接层粘着于例如聚乙烯膜。举例来说，聚烯烃膜110可以取决于应用而进一步包含通常包括于多层结构中的其它层，包括例如其它阻挡层、密封层、其它连接层、其它聚乙烯层、聚丙烯层等。举例来说，在一些实施例中，本发明的多层结构可以包括两者。
合适聚烯烃膜110的非限制性实施例还可以包括WO/2016/196168、WO/2018/064123和WO/2018/063578中所公开的聚烯烃膜，所述案就其有关聚烯烃膜的教导内容来说各自通过引用结合到本文中。
如先前所描述，在一些实施例中，聚烯烃膜110可以包含印刷层130。在所述实施例中，应理解，聚烯烃膜的最外层不为印刷层。因此，在一些实施例中，在距第一表面114到聚烯烃膜110中测量为15微米或更小(例如，到聚烯烃膜110中10微米或5微米)的点处的聚烯烃膜110的组成如本文所述可以包含聚烯烃，例如基于乙烯或丙烯的聚合物。举例来说，在聚烯烃膜110恰好在印刷层130下方的深度处，聚烯烃膜110可以包含量为至少90重量％、至少92重量％、至少94重量％、至少96重量％、至少98重量％、至少99重量％、至少99.5重量％、至少99.9重量％、或甚至至少99.99重量％的聚烯烃，例如基于乙烯的聚合物。在一个或多个实施例中，涂层120可以包含聚氨基甲酸酯。在一些实施例中，涂层120可以包含量为至少90重量％、至少92重量％、至少94重量％、至少96重量％、至少98重量％、至少99重量％、至少99.5重量％、至少99.9重量％、或甚至至少99.99重量％的聚氨基甲酸酯。应了解，涂层120可以大体上包含100重量％聚氨基甲酸酯。出于本公开的目的，“大体上包含100％聚氨基甲酸酯”意谓除痕量杂质或污染物以外，材料为100％聚氨基甲酸酯。
根据额外实施例，涂层120的厚度可以为小于或等于25微米，例如小于或等于20微米、小于或等于15微米、小于或等于10微米、小于或等于5微米、或甚至小于或等于3微米。举例来说，涂层120的厚度可以为1微米到3微米或2微米到3微米。根据额外实施例，涂层120可以以1gsm(克/平方米)到3gsm，例如1gsm到2gsm、或2gsm到3gsm的重量涂覆到聚烯烃膜110。
根据本文所述的一个或多个实施例，涂层120中的聚氨基甲酸酯可以为聚氨基甲酸酯前体的聚合反应产物，根据一个或多个实施例，所述聚氨基甲酸酯前体可以为无溶剂聚氨基甲酸酯前体。在一个或多个实施例中，聚氨基甲酸酯前体组合物可以包括异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分(即，包含羟基封端的聚合物的组分)。在一些实施例中，异氰酸酯组分和异氰酸酯反应性组分以100∶50到100∶100(异氰酸酯组分重量份：异氰酸酯反应性组分重量份)的混合比存在。然而，取决于异氰酸酯组分：异氰酸酯反应性组分的成分，可以利用不同量。
根据本申请的实施例，聚氨基甲酸酯前体可以为无溶剂聚氨基甲酸酯前体。如本文所述，“无溶剂”系统是指小于1重量％系统(即，聚氨基甲酸酯前体)为易失性有机化合物或非反应性水的系统。在额外实施例中，聚氨基甲酸酯前体可以包括小于或等于0.5重量％、小于或等于0.1重量％、或甚至小于或等于0.01重量％易失性有机化合物或水。举例来说，本文所述的聚氨基甲酸酯前体可以不含例如乙酸乙酯的组分或其它常用于聚氨基甲酸酯系统的溶剂。
无溶剂层压粘着剂，例如本文所述的聚氨基甲酸酯前体可以在无有机溶剂或水性载剂的情况下涂覆到百分百固体。因为在涂覆后不需要从粘着剂中干燥有机溶剂或水，所以这些粘着剂可以在相对高线速度下运作。基于溶剂的层压粘着剂和基于水的层压粘着剂受到在涂覆粘着剂后可以有效干燥并且从层压结构中去除溶剂或水的速率的限制。出于环境、健康和安全原因，层压粘着剂优选可以为水性或无溶剂的。
在一些实施例中，异氰酸酯组分可以包含异氰酸酯封端的预聚物。在一些实施例中，异氰酸酯封端的预聚物为聚异氰酸酯与多元醇组分的反应产物。在此类反应中，聚异氰酸酯可以过量存在以便产生异氰酸酯封端的预聚物。
在一些实施例中，本公开的适用聚异氰酸酯可以选自由以下组成的组：脂肪族聚异氰酸酯、脂环族聚异氰酸酯、芳香族聚异氰酸酯和其两者或更多者的组合。如本文所用，“聚异氰酸酯”为含有两个或更多个异氰酸酯基的任何化合物。举例来说，聚异氰酸酯可以包括二聚物、三聚物等。“芳香族聚异氰酸酯”为具有键结到芳香族基的异氰酸酯基并且含有一个或多个芳香环的聚异氰酸酯。“脂肪族聚异氰酸酯”不含有直接键结到芳香环的异氰酸酯基或更好地定义为含有键结到脂肪族基的异氰酸酯基的异氰酸酯，所述脂肪族基可以键结到其它脂肪族基、脂环族基或芳香环(基)。“脂环族聚异氰酸酯”为脂肪族聚异氰酸酯的子集，其中化学链为环结构的。
合适芳香族聚异氰酸酯包括但不限于二异氰酸1，3-亚苯酯与二异氰酸1，4-亚苯酯、二异氰酸1，5-亚萘酯、二异氰酸2，6-甲苯酯(“2，6-TDI”)、二异氰酸2，4-甲苯酯(“2，4-TDI”)、2，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(“2，4′-MDI”)、4，4′-二苯基甲烷二异氰酸酯(“4，4′-MDI”)、3，3′-二甲基-4，4′-联苯二异氰酸酯(“TODI”)和其两者或更多者的混合物。合适脂肪族聚异氰酸酯在直链或分支链亚烷基残基中具有3到16个碳原子、或4到12个碳原子，例如二异氰酸己二酯(“HDI”)和1，4-二异氰酸酯基丁烷。
合适脂环族聚异氰酸酯在亚环烷基残基中具有4到18个碳原子、或6到15个碳原子。脂环族二异氰酸酯是指环结合的NCO基团和脂肪族结合的NCO基团，例如异佛酮二异氰酸酯(“IPDI”)、1，3/1，4-二异氰酸酯基环己烷1，3-/1，4-双(异氰酸酯基甲基)环己烷和二异氰酸酯基二环己基甲烷(“H12MDI”)。
合适脂肪族和脂环族聚异氰酸酯包括但不限于环己烷二异氰酸酯、甲基环己烷二异氰酸酯、乙基环己烷二异氰酸酯、丙基环己烷二异氰酸酯、甲基二乙基环己烷二异氰酸酯、丙烷二异氰酸酯、丁烷二异氰酸酯、戊烷二异氰酸酯、己烷二异氰酸酯、庚烷二异氰酸酯、辛烷二异氰酸酯、壬烷二异氰酸酯、壬烷三异氰酸酯(例如4-异氰酸酯基甲基-1，8-辛烷二异氰酸酯(“TIN”))、癸烷二异氰酸酯和癸烷三异氰酸酯、十一烷二异氰酸酯与十一烷三异氰酸酯和十二烷二异氰酸酯与十二烷三异氰酸酯、异佛酮二异氰酸酯(“IPDI”)、二异氰酸己二酯(“HDI”)、二异氰酸酯基二环己基甲烷(“H12MDI”)、2-甲基戊烷二异氰酸酯(“MPDI”)、二异氰酸2，2，4-三甲基己二酯/二异氰酸2，4，4-三甲基己二酯(“TMDI”)、降冰片烷二异氰酸酯(“NBDI”)、二异氰酸二甲苯酯(“XDI”)、二异氰酸四甲基二甲苯酯和二聚物、三聚物和其两者或更多者的混合物。本公开的额外适用聚异氰酸酯包括但不限于4-甲基-环己烷1，3-二异氰酸酯、二异氰酸2-丁基-2-乙基戊二酯、异氰酸3(4)-异氰酸酯基甲基-1-甲基环己酯、异氰酸2-异氰酸酯基丙基环己酯、二异氰酸2，4′-亚甲基双(环己酯)、1，4-二异氰酸酯基-4-甲基-戊烷和其两者或更多者的混合物。
根据一个或多个实施例，异氰酸酯组分的NCO含量可以为大于10％，或至少11％、至少12％、至少13％、至少14％或甚至至少15％。在一些实施例中，异氰酸酯组分的NCO含量不超过25％或20％或13％。在一些实施例中，异氰酸酯组分的NCO含量为大于10％并且小于20％，例如13％到20％、3到25％、或6到18％、或10到14％。如本文所述的NCO含量是根据ASTM D2572进行测定。在一些实施例中，如通过ASTM D2196的方法所测量，异氰酸酯组分在25℃下的粘度为300到40000mPa-s，例如2000到8000mPa-s。
根据额外实施例，聚异氰酸酯可以包含基于二异氰酸甲基二苯酯的异构体4-4、2-4和2-2的异氰酸酯单体。其可以呈纯态或与NCO基团封端的其它寡聚物或预聚物掺合，并且可以为芳香族物或脂肪族物，例如IPDI(异佛酮二异氰酸酯)和HDI(二异氰酸己二酯)。在额外实施例中，聚异氰酸酯可以包含基于甲基甲苯二异氰酸酯的异构体2-4和2-6的异氰酸酯单体。其可以呈纯态或与NCO基团封端的其它寡聚物或预聚物掺合，并且可以为芳香族物或脂肪族物，例如IPDI(异佛酮二异氰酸酯)和HDI(二异氰酸己二酯)。
根据额外实施例，多元醇组分可以包含分子低于5000MW、具有二、三或四官能基、纯态下的粘度(在25℃下)低于10,000cps的含有多个羟基的聚醚-多元醇。羟基数可以低于500或包含涉及有机化合物例如TMP和/或DEG(三羟甲基丙烷和/或二乙二醇)衍生物的掺合物。在额外实施例中，多元醇组分可以包含浓度低于预聚物中总重量的25％的基于己二酸和间苯二甲酸的聚酯-多元醇。
根据本文所述的一个实施例，异氰酸酯组分可以包含二异氰酸甲基二苯酯(例如纯二异氰酸甲基二苯酯)和一种或多种聚醚二醇，例如具有不同分子量的聚醚二醇。根据此类实施例，以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的二异氰酸甲基二苯酯以重量计可以为60重量％到76重量％，例如66重量％到70重量％、或67重量％到69重量％。举例来说，合适二异氰酸甲基二苯酯可以为二苯基甲烷二异氰酸酯(50％异构体4,4和50％异构体2,4)(可以以ISONATE 50OP形式商购自陶氏化学公司)。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的聚醚二醇以重量计可以为24重量％到40重量％，例如30重量％到34重量％。异氰酸酯组分中的聚醚二醇可以包含标称分子量为400到460的聚醚二醇，例如标称分子量为430的聚醚二醇(可以以VORANOL 220-260形式商购自陶氏化学公司)；和标称分子量为1500到2500的聚醚二醇，例如标称分子量为2000的聚醚二醇(可以以VORANOL 220-056N形式商购自陶氏化学公司)。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的标称分子量为400到600的聚醚二醇以重量计可以为20重量％到32重量％，例如22重量％到30重量％、或25重量％到27重量％。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的标称分子量为1500到2500的聚醚二醇以重量计可以为4重量％到8重量％，例如5重量％到7重量％。
根据本文所述的另一个实施例，异氰酸酯组分可以包含二异氰酸甲基二苯酯(例如纯二异氰酸甲基二苯酯、改性的二异氰酸甲基二苯酯或两者)、一种或多种酯化物、一种或多种聚醚多元醇和天然油。根据此类实施例，以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的二异氰酸甲基二苯酯以重量计可以为40重量％到55重量％。异氰酸酯组分中的二异氰酸甲基二苯酯可以包含纯二异氰酸甲基二苯酯和改性的二异氰酸甲基二苯酯。举例来说，合适纯二异氰酸甲基二苯酯可以为二苯基甲烷二异氰酸酯(50％异构体4,4和50％异构体2,4)(可以以ISONATE 125M形式商购自陶氏化学公司)。适合的改性的二异氰酸甲基二苯酯可以为聚碳化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯(可以以ISONATE 143L形式商购自陶氏化学公司)。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的纯二异氰酸甲基二苯酯以重量计可以为35重量％到40重量％，例如35重量％到37重量％。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的改性的二异氰酸甲基二苯酯以重量计可以为5重量％到15重量％，例如10重量％到12重量％。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的酯化物以重量计可以为9重量％到18重量％。合适酯化物可以为丙二醇、1,6-己二醇和二乙二醇(含有羟基的化合物)与己二酸(二甲酸)之间的酯化物(可以以ADCOTE 111-43(BB)形式商购自陶氏化学公司)。另一种合适酯化物可以为间苯二甲酸和己二酸(二甲酸)与二乙二醇(含有羟基的化合物)之间的酯化物(可商购自陶氏化学公司)。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的丙二醇、1，6-己二醇和二乙二醇(含有羟基的化合物)与己二酸(二甲酸)之间的酯化物以重量计可以为7重量％到14重量％，例如8重量％到11重量％。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的间苯二甲酸和己二酸(二甲酸)与二乙二醇(含有羟基的化合物)之间的酯化物以重量计可以为2重量％到4重量％。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的聚醚多元醇以重量计可以为35重量％到40重量％，例如36重量％到39重量％。举例来说，合适聚醚多元醇可以为Voranol 4701(可商购自陶氏化学公司)。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的天然油(例如蓖麻籽油)以重量计可以为2重量％到4重量％。
根据本文所述的另一个实施例，异氰酸酯组分可以包含二异氰酸甲基二苯酯和聚醚二醇。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的二异氰酸甲基二苯酯以重量计可以为50重量％到60重量％，例如54重量％到56重量％。合适二异氰酸甲基二苯酯可以为二苯基甲烷二异氰酸酯(50％异构体4,4和50％异构体2,4)(可以以ISONATE 50OP形式商购自陶氏化学公司)。以异氰酸酯组分的重量计，异氰酸酯组分中的聚醚二醇以重量计可以为40重量％到60重量％，例如44重量％到46重量％。合适聚醚二醇可以为标称分子量为800到1200，例如1000(可以以VORANOL 220-110N形式商购自陶氏化学公司)的聚醚二醇。
在一些实施例中，异氰酸酯反应性组分包含一种或多种生物基多元醇。生物基多元醇是指天然衍生的油，例如但不限于蓖麻油或玉米油。本公开的适用蓖麻油的市售实例包括可购自康宝公司(Campbell&Co.)的氨基甲酸酯级蓖麻油或可购自凡特鲁斯(Vertellus)的精炼级蓖麻油。在一些实施例中，以异氰酸酯反应性组分的重量计，异氰酸酯反应性组分中的生物基多元醇的量以重量计可以为50重量％到100重量％。根据额外实施例，以异氰酸酯反应性组分的重量计，异氰酸酯反应性组分中的生物基多元醇的量以重量计可以为至少55重量％、至少60重量％、至少70重量％、至少75重量％、至少80重量％、至少85重量％、至少90重量％、或甚至至少95重量％。根据一个或多个实施例，以异氰酸酯反应性组分的重量计，异氰酸酯反应性组分中的蓖麻油的量以重量计可以为至少50重量％、至少55重量％、至少60重量％、至少70重量％、至少75重量％、至少80重量％、至少85重量％、至少90重量％、或甚至至少95重量％。根据一个或多个实施例，以异氰酸酯反应性组分的重量计，异氰酸酯反应性组分中的玉米油的量以重量计可以为5重量％到20重量％。玉米油可以充当增塑剂。玉米油的水分含量可以为小于0.1重量％。
除了生物基多元醇之外，异氰酸酯反应性组分还可以包含硅添加剂、三羟甲基丙烷和/或聚醚多元醇中的一者或多者。根据一个或多个实施例，以异氰酸酯反应性组分的重量计，异氰酸酯反应性组分中的硅添加剂以重量计可以为0重量％到1重量％，例如0.2重量％到0.5重量％。硅添加剂可以为油墨和涂层应用提供滑动、光泽增强、颜料处理和整平。硅添加剂可以为以100％活性浓度供应的非反应性硅酮二醇共聚物表面活性剂。在额外实施例中，硅添加剂可以包含二甲基、甲基(丙基(聚(EO))乙酸酯)硅氧烷中的一者或多者。根据额外实施例，以异氰酸酯反应性组分的重量计，异氰酸酯反应性组分中的三羟甲基丙烷以重量计可以为0重量％到8重量％，例如2重量％到6重量％。根据额外实施例，以异氰酸酯反应性组分的重量计，异氰酸酯反应性组分中的聚醚二醇以重量计可以为0重量％到1重量％，例如0.2重量％到0.5重量％。聚醚二醇的标称分子量可以为400到500。
根据一个实施例，异氰酸酯反应性组分可以包含85重量％到95重量％蓖麻油、4.8重量％到14.5重量％玉米油和0.2重量％到0.5重量％硅添加剂。根据ASTM D4274所测量，此类实施例的最终羟基数可以为140到157mg KOH/g。
根据另一个实施例，异氰酸酯反应性组分可以包含50重量％到70重量％蓖麻油、2重量％到6重量％三羟甲基丙烷、5重量％到15重量％玉米油和15重量％到35重量％聚醚多元醇。根据ASTM D4274所测量，此类实施例的最终羟基数可以为300到360mg KOH/g。
根据额外实施例，异氰酸酯反应性组分可以包含来自天然或合成来源的羟基封端的三官能油。根据ASTM D4878所测量，所述油在25℃下的粘度可以为小于1300cps并且密度为0.999g/cc到1.03g/cc。根据ASTM D4274所测量，此类实施例的最终羟基数可以为25到600mg KOH/g。以异氰酸酯反应性组分的重量计，异氰酸酯反应性组分中的来自天然或合成来源的羟基封端的三官能油以重量计可以为85重量％到95重量％。
根据一个或多个实施例，涂布膜100可以通过一般包含以下步骤的方法来制造：在聚烯烃膜110与离型衬垫150之间涂覆未固化的聚氨基甲酸酯前体140，使未固化的聚氨基甲酸酯前体固化，且移除离型衬垫150以形成涂布膜100。离型衬垫可以包括第一表面152，并且未固化的聚氨基甲酸酯前体140的涂覆可以使得离型衬垫150的第一表面152与未固化的聚氨基甲酸酯前体140接触。举例来说，在一些实施例中，如图3中所描绘，未固化的聚氨基甲酸酯前体可以最初被涂覆到聚烯烃膜110上(在图3中的步骤210之前)。此后，离型衬垫可以被施加到位于聚烯烃膜110上的未固化的聚氨基甲酸酯前体140上(图3中的步骤210)。如本文所述，“涂覆”膜或粘着剂可以包括例如通过层压处理使所描述系统的一种或多种组分彼此接触。
在一个或多个实施例中，聚烯烃膜110与离型衬垫150之间的未固化的聚氨基甲酸酯前体140涂覆可以通过层压方法在常规层压机上执行。举例来说，根据一个或多个实施例，在聚烯烃膜纵向移动时，未固化的聚氨基甲酸酯前体140可以被涂覆到聚烯烃膜110上。也就是说，当未固化的聚氨基甲酸酯前体140被涂覆时，聚烯烃膜110可以纵向输送。如本文所述，纵向是指膜流动到处理机(例如层压机或纵切机)之上或之中的方向。未固化的聚氨基甲酸酯前体140可以用光滑辊或凹版辊沉积到聚烯烃膜110上，所述光滑辊或凹版辊可以至少部分根据未固化的聚氨基甲酸酯前体140的粘度来加以选择。离型衬垫150可以在层压机的压轧处与未固化的聚氨基甲酸酯前体140接触。在所述实施例中，聚烯烃膜110可以以卷起形式开始，在涂覆未固化的聚氨基甲酸酯前体140和离型衬垫150的纵向解绕和输送，并且随后再卷绕为包括包含聚烯烃膜110、未固化的聚氨基甲酸酯前体140和离型衬垫150的膜的卷。
根据本文所公开的实施例，在涂覆未固化的聚氨基甲酸酯前体140之后，未固化的聚氨基甲酸酯前体140可以被固化以形成位于聚烯烃膜110与离型衬垫150之间的包含固化的聚氨基甲酸酯层的涂层120。固化可以为“被动的”，这意味着固化是通过使未固化的聚氨基甲酸酯前体140在环境条件下静置一段时间而发生。或者，固化可以通过暴露于高温、辐射或其它可能导致固化在特定聚氨基甲酸酯系统中发生的机制来促进。在一些实施例中，固化可以在聚烯烃膜110、未固化的聚氨基甲酸酯前体140和离型衬垫150在层压之后处于卷中时发生。在一段时间之后，未固化的聚氨基甲酸酯前体140固化并形成包含涂布膜100、涂层120和离型衬垫150的膜的卷。
现在参考图4，显示固化过程的一般化绘图。在一个或多个实施例中，未固化的聚氨基甲酸酯前体140可以位于离型衬垫150与聚烯烃膜110之间。随着时间推移，形成部分固化的聚氨基甲酸酯层142。随着更多时间流逝，形成包含聚氨基甲酸酯的完全固化的涂层120。
在固化步骤之后，可以从涂层120移除离型衬垫150以形成涂布膜100(描绘于图3的步骤230中)。应理解，离型衬垫150的回收可以降低涂布膜100生产中的成本，这是因为可能需要更少材料并且离型衬垫150可以被再利用许多次(即，其可以被层压到未固化的聚氨基甲酸酯前体140，随后移除，并且随后被层压到另一批中的后续未固化的聚氨基甲酸酯前体140)。
在一个或多个实施例中，离型衬垫150的移除可以通过展开包括聚烯烃膜110、涂层120和离型衬垫150的膜并且在纵向输送涂布膜100时移除离型衬垫150来执行。举例来说，在包括聚烯烃膜110、涂层120和离型衬垫150的膜展开时，离型衬垫150可以被移除并且卷起为仅含有离型衬垫150的卷。涂布膜100可以被再卷起，其中其可以例如通过纵切来进行进一步处理，之后再卷起为含有涂布膜100的卷。
在一个或多个实施例中并且非限制性地，离型衬垫150可以为聚合膜并且可以为单层膜或多层膜。举例来说并且非限制性地，离型衬垫可以为聚丙烯膜。在一些实施例中，离型衬垫为双轴定向聚丙烯膜。在一些实施例中，离型衬垫可以为聚乙烯膜，例如LPDE膜。在一些实施例中，例如在离型衬垫为聚丙烯或聚乙烯膜的情况下，膜的一侧(接触聚氨基甲酸酯涂层的侧面)可以被压印或处理(或不被压印或处理)以便赋予聚氨基甲酸酯涂层特定饰面。离型衬垫150可以包含与具有相对低表面能的未固化的聚氨基甲酸酯前体140接触的第一表面152。举例来说，这个表面的表面能可以为34达因/厘米或更小，例如33达因/厘米或更小，或甚至32达因/厘米或更小。相对低表面能可以允许在制造涂布膜100期间从涂层120移除离型衬垫150。在额外实施例中，离型衬垫150可以包含硅化纸或其它非聚合材料。离型衬垫可以能够卷起和展开，为非吸收性的，且/或具有足够低的摩擦以便在卷起和展开时不发热。
第一表面152还可以包含期望被赋予到聚氨基甲酸酯涂层的光学饰面。如本文所述，第一表面可以具有如本文所描述的光泽、无光泽或其它光学饰面。离型衬垫150可以赋予涂层120一种或多种光学性质，并且涂层120模拟离型衬垫150的光学饰面。
根据一个或多个实施例，包含涂层120的涂布膜的表面的外表面122(例如，涂层120的外表面122)的至少一部分具有期望的光泽或无光泽的光学饰面。如本文所述，这些光学性质是通过本发明所公开的处理步骤在制造涂布膜100期间实现。在一个或多个实施例中，移除离型衬垫150显露涂层120，此举可以赋予涂层120光学饰面。在一个或多个实施例中并且在不受任何特定理论束缚的情况下，据信，固化未固化的聚氨基甲酸酯前体140以形成包含聚氨基甲酸酯层的固化涂层120可以赋予固化的聚氨基甲酸酯涂层120大体上类似于离型衬垫150的第一表面152的光学饰面的光学饰面。如本文所述，“大体上类似的”光学饰面可以意指一个或多个光学特点(例如光泽水平或无光泽饰面)在离型衬垫150的第一表面152的25光泽或无光泽单位内。在额外实施例中，涂层120的光泽水平或无光泽饰面可以在离型衬垫150的20光泽或无光泽单位、15光泽或无光泽单位、10光泽或无光泽单位、或甚至5光泽或无光泽单位内。举例来说，涂布膜的光泽或无光泽饰面当对于光泽饰面在60°下或对于无光泽饰面在85°下测量时可以在离型衬垫的25单位内。举例来说，在一些实施例中，具有光泽饰面(例如40单位到100单位)的离型衬垫150可以用于在涂布膜100上赋予当在60°下测量时在离型衬垫150的25单位内、20单位内、15单位内、10单位内、或甚至5单位内的光泽饰面。在额外实施例中，具有无光泽饰面(例如15单位到30单位)的离型衬垫150可以用于在涂布膜100上赋予当在85°下测量时在离型衬垫150的25单位内、20单位内、15单位内、10单位内、或甚至5单位内的无光泽饰面。
举例来说，在一个或多个实施例中，包含涂层120的涂布膜100的表面的至少一部分具有40单位到100单位的在60°下的光泽。如本文所述，光泽是通过利用ASTM D2457标准来测量。在额外实施例中，在60°下的光泽可以为40单位到50单位、50单位到60单位、60单位到70单位、70单位到80单位、80单位到90单位、90单位到100单位或其任何组合。举例来说，在60°下的光泽可以在40单位到100单位和至少50单位、至少60单位、至少70单位、至少80单位、至少90单位、小于或等于90单位、小于或等于80单位、小于或等于70单位、小于或等于60单位、或小于或等于50单位范围内。
在一个或多个额外实施例中，包含涂层120的涂布膜100的表面的至少一部分具有15单位到30单位的在85°下的无光泽饰面。如本文所述，无光泽饰面还通过利用ASTM D2457标准来测量。在额外实施例中，在85°下的无光泽饰面可以为15单位到20单位、20单位到25单位、25单位到30单位或其任何组合。举例来说，在85°下的无光泽饰面可以在15单位到30单位和至少20单位、至少25单位、小于或等于25单位、或小于或等于20单位范围内。
如应从本公开显而易见，本发明描述的涂布膜和其制造方法可以存在许多优势。特定地说，膜制造商可以提供具有类似于常规膜的光泽或无光泽饰面、利用更少层的膜。另外，相同材料(即，聚烯烃膜和聚氨基甲酸酯层)可以用于形成具有通过选择特定离型衬垫而进行控制的不同光学饰面的膜。
现在参考图5和6，根据一个或多个实施例，本文所公开的用于形成涂布膜100的方法可以在纵切机500上执行。纵切机500可以包含至少一个层压膜解绕设备540、离型衬垫回收设备550、切割设备530和多个聚合物衬底带材再卷绕设备(例如，第一聚合物衬底带材再卷绕设备510和第二聚合物衬底带材再卷绕设备520)。应了解，图5和6描绘纵向(在图5和6中以箭头识别)移动的相应膜，所述纵向可以由一个或多个辊导引件580确定。所属领域的技术人员应了解，所述辊导引件580可以增强纵切处理的一些方面但在一些实施例中可以为任选的。还应了解，一些辊导引件580和其它公开的卷轴可以为机械驱动的，而其它部件可以在来自其它辊导引件和/或卷轴的驱动力下自由旋转。另外，应了解，为了清楚起见，图6将第一和第二聚合物衬底带材再卷绕设备510、520显示为彼此偏移以便两者均从俯视图可见。另外，在图6中，虚线表示从俯视图不会暴露的辊的边缘。
在一个或多个实施例中，层压膜解绕设备540可操作以解绕层压膜的卷542。在一个或多个实施例中，层压膜解绕设备540可以包含层压膜卷轴544，其随可以安装在层压膜卷轴544上的层压膜的卷542旋转。层压膜卷轴544可以由电动机或其它类似机械驱动件来机械驱动以使层压膜的卷542旋转。应了解，根据一个或多个实施例，层压膜的卷542上描绘的箭头显示层压膜的卷542的旋转方向。
根据一个或多个实施例，离型衬垫回收设备550可操作以卷绕从聚合物衬底释放的离型衬垫150。如本文所述，聚合物衬底可以包括以下或由以下组成：例如本文所述的涂布膜100(如图5和6中所描绘)，或任何其它涂布或未涂布聚合膜。应了解，虽然纵切机500是关于形成本发明所描述的涂布膜100来加以描述，但其可以与其它层压系统，例如不包括涂层的层压系统一起利用。在一个或多个实施例中，离型衬垫回收设备550可以包含离型衬垫回收卷轴554，其随可以安装在离型衬垫回收卷轴554上的离型衬垫的卷552旋转。离型衬垫回收卷轴554可以由电动机或其它类似机械驱动件来机械驱动以使离型衬垫的卷552旋转。应了解，根据一个或多个实施例，离型衬垫的卷552上描绘的箭头显示离型衬垫的卷552的旋转方向。
在一个或多个实施例中，离型衬垫回收设备550可以经设计用于卷绕幅材厚度为800mm到1300mm的5微米到50微米厚的膜。根据一些实施例，作用芯的直径可以为3英寸到6英寸。离型衬垫回收设备550的卷绕张力可以为0.5pli(磅/线性英寸)到2.5pli。在一些实施例中，离型衬垫回收设备550可以包含异步服务电动机。举例来说，在一些实施例中，SolPower SVM-100L服务电动机可以适合使用。然而，如所属领域的技术人员所已知，电动机可以基于例如卷绕功率要求的各种参数基于待卷绕的离型衬垫的尺寸和材料来加以选择。
如图5中所描绘，离型衬垫150可以与涂布膜100分离，而层压膜在层压膜卷轴544上的层压膜的卷542中。离型衬垫回收卷轴554和层压膜卷轴544的相应旋转可以用以使离型衬垫与涂布膜100分离。离型衬垫150可以被从层压膜的卷542载送到离型衬垫的卷552。涂布膜100可以被载送到切割设备530。
在一个或多个实施例中，切割设备530可操作以沿纵向切割至少涂布膜100。现在参考描绘纵切机500的俯视图的图6，以及图5，切割设备530可以包含多个刀片532或其它切割装置(例如，涵盖例如激光的其它切割装置)。切割设备530可以通过沿纵向进行切割将聚合物衬底100分为带材。这种切割可以形成多个带材，例如图6中所描绘的四个带材。应理解，带材的数目和宽度可以基于成品涂布膜的各种期望参数(例如材料组成和/或期望最终用途)而变化。切割设备530可以包含在聚合物衬底的整个宽度上间隔地布置的多个刀片，其中“宽度”是垂直于纵向(即，在图6中竖直地)进行测量。如图6中所描绘，刀片可以大致布置在垂直于纵向的线上。然而，如所属领域的技术人员所了解，考虑切割设备的其它配置。
多个聚合物衬底带材再卷绕设备510、520可操作以卷绕聚合物衬底100的一个或多个带材。如图5和6中所描绘，涂布膜100的带材可以卷绕到聚合物衬底带材再卷绕卷轴514、524上。因此，涂布膜100可以卷绕为包含聚合物衬底的多个卷512、522。一个或多个聚合物衬底带材再卷绕卷轴514、524可以各自旋转以将涂布膜100的带材卷绕为多个卷512、522。如所属领域中并且熟悉纵切机的技术人员可以了解，每个聚合物衬底带材再卷绕卷轴514、524可以包括多个卷，例如涂布膜100的每隔一个带材的卷。应了解，根据一个或多个实施例，涂布膜的卷512、522上描绘的箭头显示离型衬垫的卷552的旋转方向。应了解，为了清楚起见，图6将第一和第二聚合物衬底带材再卷绕设备510、520显示为彼此偏移以便两者均从俯视图可见。
实例：
本文提供可以公开本公开的一个或多个实施例的实例。然而，实例不应视为对在下文提供的所要求保护的实施例具限制性。
实例1-制造具有不同聚氨基甲酸酯组合物的涂布膜
将在表1中显示为聚氨基甲酸酯系统A-E的聚氨基甲酸酯系统的五种不同配制物涂覆于聚乙烯(PE)共挤出膜上，并且随后层压到厚度为25微米、充当离型衬垫的双轴定向聚丙烯膜(BOPP)。共挤出的聚乙烯为具有表2中所描绘的层的五层100微米膜。PE共挤出膜被印刷于具有1.5微米图形艺术层的涂覆聚氨基甲酸酯系统的侧面上。离型衬垫为厚度为25微米并且在60°下的光泽为90到95单位的透明BOPP膜。层压到BOPP是在BOPP膜的未处理侧上进行。聚氨基甲酸酯层在固化之后厚度为1.8微米。在固化时间之后，使BOPP从层压系统脱层(即，移除)，仅保留聚乙烯共挤出膜和聚氨基甲酸酯涂层。光泽单位是使用与ASTMD2457一致的BYK Gardner Micro-Tri-Gloss光泽计在60°下测量。光泽测试结果示于表1中。系统E在3天之后显示高粘性，而系统A、B、C和D在3天之后不具有高粘性。
聚氨基甲酸酯系统A-E的NCO和OH部分根据“反应性部分V、W和X”和“共反应性混合物Y和Z”描述于表2中。下文详细描述这些组分中的每一个。
在表1中，“反应性混合物V”包括68重量％二苯基甲烷二异氰酸酯(50％异构体4,4和50％异构体2,4)(可以以ISONATE 50OP形式商购自陶氏化学公司)、26重量％聚醚二醇(标称分子量为430)(可以以Voranol 220-260形式商购自陶氏化学公司)和聚醚二醇(标称分子量为2000)(可以以Voranol 220-056N形式商购自陶氏化学公司)。
在表1中，“反应性混合物W”包括36.2重量％二苯基甲烷二异氰酸酯(50％异构体4,4和50％异构体2.4)(可以以ISONATE 125M形式商购自陶氏化学公司)、11.2重量％聚碳化二亚胺改性的二苯基甲烷二异氰酸酯(可以以ISONATE143L形式商购自陶氏化学公司)、9.6重量％丙二醇、1,6-己二醇和二乙二醇(含有羟基的化合物)与己二酸(二甲酸)之间的酯化物(可以以ADCOTE 111-43(BB)形式商购自陶氏化学公司)、2.96重量％间苯二甲酸和己二酸(二甲酸)与二乙二醇(含有羟基的化合物)之间的酯化物(可以以MOR-FREE 218(BB)形式商购自陶氏化学公司)、37.24重量％多元醇聚醚(可以以PUP 4701DRST204KG形式商购自陶氏化学公司)和2.93重量％来自蓖麻籽的天然油(可以以蓖麻油AA标准品形式商购自凡特鲁斯)。
在表1中，“反应性混合物X”包括55重量％二苯基甲烷二异氰酸酯(50％异构体4,4和50％异构体2.4)(可以以ISONATE 50OP形式商购自陶氏化学公司)和45重量％聚醚二醇(标称分子量为1000)(可以以Voranol 220-110n形式商购自陶氏化学公司)。
在表1中，“共反应性混合物Z”包括90重量％来自蓖麻籽的天然油(蓖麻油AA标准品，可商购自凡特鲁斯)、9.7重量％玉米油和0.3重量％硅添加剂(DC57，可商购自道康宁(Dow Corning))。“共反应性混合物Y”包括60重量％来自蓖麻籽的天然油(蓖麻油AA标准品，可商购自凡特鲁斯)、4.0重量％三羟甲基丙烷、25重量％标称分子量为450的聚醚二醇(可以以VORANOL CP 450多元醇形式商购自陶氏化学公司)。
如表1中所示，测量每个系统的光泽，其中光泽代表在60°下的ASTM D2457测试标准。聚氨基甲酸酯系统A显示最能模拟BOPP离型衬垫的90到95单位光泽的结果。另外，聚氨基甲酸酯系统D具有良好光泽匹配。
表1
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表2
实例2-基于离型膜变化的纹理
用与实例1中相同的方法制备具有不同离型衬垫组成的若干涂布膜。这些离型衬垫包括聚丙烯、高密度聚乙烯、聚酯、无光泽BOPP和压印聚乙烯膜。表3显示用于所测试的离型衬垫的组成。
参考所形成的涂布膜的光学性质，BOPP系统从BOPP膜获取高光泽，所述BOPP膜的原始光泽为约90-95单位。另一方面，当系统与不透明膜(例如压印LDPE膜)接触时，聚氨基甲酸酯从聚乙烯膜复制低光泽，所述聚乙烯膜的原始光泽单位为40-45单位。
当PET用作离型衬垫时，由于其存在于两侧中的天然高表面张力而不可能在固化时间之后移除。聚氨基甲酸酯强有力地粘着于PET表面上并且当打算脱层时造成膜破坏。
无光泽BOPP膜最初具有15单位的光泽。在脱层之后，PU复制无光泽饰面并且在85°下展现21单位。这个结果支持聚氨基甲酸酯模拟其所接触的表面的理论。
当压印PE(未经处理)用作离型衬垫时，聚氨基甲酸酯通过在小区域中显示无光泽饰面来复制原始膜的图案，在所述小区域中膜具有与压印膜的沟谷的区域一致的隆脊和有光泽区域。
表3
实例3-涂布膜的耐温性
使用基于ASTM 1921的方法测试实例1的涂布膜的耐温性。特定地说，使用设置在40psi和0.5秒下的Sencor密封机将试样面对面密封。将温度从120升高到180℃。表4显示耐温性测试结果。在表4上，“X”是指试样熔化或切割，“O”是指试样耐受热量，并且“S”是指试样开始在加热下收缩。
表4
显而易见，修改和改变在不背离随附权利要求书中所定义的公开内容的范围的情况下为可能的。更特定地说，尽管本公开的一些方面在本文中识别为优选的或特别有利的，但经考虑本公开未必局限于这些方面。
结合权利要求书和图式显而易见，单数使用还包括复数可能性。举例来说，提及涂层还隐含地包括提及至少一个涂层。
应注意，以下权利要求中的一者或多者利用术语“其中”作为过渡短语。出于定义本发明的目的，应注意，这个术语以开放式过渡短语形式引入权利要求中，其用于引入对结构的一系列特征的叙述，并且应以类似于更常用的开放式前缀术语“包含”的方式解释。

Claims (10)

1.一种用于制造涂布膜的方法，所述方法包括：
在聚烯烃膜与离型衬垫之间涂覆未固化的聚氨基甲酸酯前体以使得所述离型衬垫的第一表面与所述未固化的聚氨基甲酸酯前体接触，其中所述离型衬垫的所述第一表面具有光学饰面；
固化所述未固化的聚氨基甲酸酯前体以形成位于所述聚烯烃膜与所述离型衬垫之间的固化的聚氨基甲酸酯层，其中所述固化赋予所述固化的聚氨基甲酸酯层以与所述离型衬垫的所述第一表面的所述光学饰面在25光泽或无光泽单位内的光学饰面；和
移除所述离型衬垫以形成包含所述聚烯烃膜和所述固化的聚氨基甲酸酯层的所述涂布膜，
其中所述聚氨基甲酸酯前体是无溶剂聚氨基甲酸酯前体。
2.根据权利要求1所述的方法，其中在所述聚烯烃膜与所述离型衬垫之间的所述未固化的聚氨基甲酸酯前体的所述涂覆包括：
将所述未固化的聚氨基甲酸酯前体涂覆到所述聚烯烃膜上；和
将离型衬垫涂覆到所述聚烯烃膜上的所述未固化的聚氨基甲酸酯前体上。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中：
所述未固化的聚氨基甲酸酯前体包含异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分包含至少一种生物基多元醇；并且
以所述异氰酸酯反应性组分的重量计，所述异氰酸酯反应性组分中的所述生物基多元醇以重量计为至少50重量％。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述离型衬垫包含聚丙烯、聚乙烯或其组合。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其中所述离型衬垫的所述第一表面的表面能小于或等于34达因/厘米。
6.一种用于制造涂布膜的方法，所述方法包括：
在聚烯烃膜纵向移动时，将未固化的聚氨基甲酸酯前体涂覆到所述聚烯烃膜上；
在所述未固化的聚氨基甲酸酯前体在所述纵向移动时，将离型衬垫涂覆到所述未固化的聚氨基甲酸酯前体上以使得所述离型衬垫的第一表面与所述未固化的聚氨基甲酸酯前体接触，其中：
所述离型衬垫的所述第一表面具有光学饰面；并且
所述未固化的聚氨基甲酸酯前体被安置于所述聚烯烃膜与所述离型衬垫之间；
固化所述未固化的聚氨基甲酸酯前体以形成位于所述聚烯烃膜与所述离型衬垫之间的固化的聚氨基甲酸酯层，其中所述固化赋予所述固化的聚氨基甲酸酯层以与所述离型衬垫的所述第一表面的所述光学饰面在25光泽或无光泽单位内的光学饰面；和
移除所述离型衬垫以形成包含所述聚烯烃膜和所述固化的聚氨基甲酸酯层的所述涂布膜，其中在所述涂布膜纵向移动时，移除所述离型衬垫，
其中所述聚氨基甲酸酯前体是无溶剂聚氨基甲酸酯前体。
7.根据权利要求6所述的方法，其中所述未固化的聚氨基甲酸酯前体包含异氰酸酯反应性组分，所述异氰酸酯反应性组分包含至少一种生物基多元醇。
8.根据权利要求7所述的方法，其中以所述异氰酸酯反应性组分的重量计，所述异氰酸酯反应性组分中的所述生物基多元醇以重量计为至少50重量％。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其中所述离型衬垫包含聚丙烯、聚乙烯或其组合。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其中所述离型衬垫的所述第一表面的表面能小于或等于34达因/厘米。
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