【発明の詳細な説明】
曇りのないイメージ保護層
発明の分野
本発明は基材上のイメージに用いる光学的に曇りのない層に関する。
発明の背景
エレクトログラフィックプロセス、インクジェットプロセスなどによって作り
出された電子的グラフィックスが急速にイメージ形成のための好ましい方法とな
ってきた。ミネソタ州、セントポールのミネソタ・マイニング・アンド・マニュ
ファクチャリング・カンパニー(「3M社」)から市販されているScotchprlnt
Electronic Graphics Systems(商標)は静電プロセスを利用してイメージを形
成し、そして耐久性のある基材にそのイメージを転写する。このプロセスは米国
特許第5,114,520号(ワングら)に記載されている。
耐久性のある基材上に形成されたイメージには摩耗と紫外光からの保護が必要
である。主面上に光学的に曇りのない透明な感圧接着剤によって接着された光学
的に曇りのない透明な耐久性のあるフィルムからなる光学的に曇りのない透明な
オーバーラミネートが、耐久性のある基材上のイメージの上で好ましく用いられ
ている。市販されている曇りのない透明なオーバーラミネートにはミネソタ州セ
ントポールのスリーエム社のコマーシャルグラフィ
ックス部門が販売している製品番号8910、8911、8912、8913、
8920、8930、と8931のフィルムがある。これらの中では8913と
8930が光学的に曇りがない。曇りのない透明なオーバーラミネートのいくつ
かは、感圧接着剤で覆われたビニルまたはポリエステルフィルムを含有し、この
接着剤は使用時までペーパーあるいはポリエステルライナーで保護されている。
他の曇りのない透明なオーバーラミネートは、ホットメルト接着剤で覆われたビ
ニルあるいはポリエステルフィルムと、ブロッキングを防ぐためのスクリムライ
ナーを含有している。
加工業者によっては、曇りのない透明なオーバーラミネートを使用しない場合
、スリーエム社のコマーシャルグラフィックス部門製の製品番号3920、89
20、9720、66201および2120のようなビニール/アクリル材料の
曇りのない保護コートを耐久性のあるイメージ付基材を保護するために使用して
いる。しかし、このように固体平面へ液体を塗布する場合、気候、状況および職
人による不一致が生じる。
当該分野で知られている光学的に曇りのない透明なオーバーラミネートは大フ
ォーマットのグラフィックスへの使用条件に大変適したものであるがビニールベ
ースの光学的に曇りのない透明なオーバーラミネートフィルムを達成することは
極めて困難である。
発明の大要
電子グラフィックスの分野では、当業者に知られている他の曇りのない層に比
較して、廉価で、耐久性のある、光学的に曇りのない透明な層が、基材の主面上
に形成された、イメージを保護す
るために必要である。これは、基材が有孔フィルムであり、イメージの付いてい
ない表面から穴を通して見るような場合に特にそうである。
本発明の1つの局面は、本発明の層が許容範囲の光学的透明度を持つことので
きるような好ましい表面特性を持つ重合体のリリースライナー上に形成される、
廉価で耐久性のある、光学的に曇りのない透明な層である。
イメージ付基材を覆い保護する層は塩化ビニル樹脂、任意のアクリル樹脂、任
意の可塑剤、および任意の安定剤を含有する組成物からなり、ここで組成物は約
0.05mm(0.002in.)から約0.12mm(0.005in)までの層厚を持っ
ている、重合体のリリースライナー上に形成されている。
もう1つの本発明の局面は、耐久性のある基材上におかれたイメージ上に、廉
価で耐久性のある、光学的に曇りのない透明な層を形成する方法である。層の形
成方法は、層厚が約0.05mm(0.002in.)から約0.127mm(0.005in.
)の範囲の第一の重合体のリリースライナー上にオルガノゾルから、2つの主面
を持つ、光学的に曇りのない透明な層を形成するステップと、感圧接着剤の領域
を第二のリリースライナーに任意に接着するステップと、光学的に曇りのない透
明な層の露出した面に感圧接着剤の領域を任意にラミネートするステップと、そ
して第一の重合体のリリースライナーを任意に除去するステップとを含有する。
本発明のもう1つの局面は、耐久性のある、イメージ付基材をカバーしている
廉価で、耐久性のある、光学的に曇りのない透明な層の複合体である。複合体は
、耐久性のある、イメージ付基材
をカバーしている光学的に曇りのない透明な層を含有するが、光学的に曇りのな
い透明な層は先に明らかににした通りである。
本発明の特徴は熱加工性組成物から重合体リリース層上に耐久性のある、光学
的に曇りのない透明な層を形成することであり、ここで重合体リリース層の表面
物性が本発明の層の光学的透明度を決定する。
もう1つの本発明の特徴は第二のリリース層から耐久性のある、イメージ付基
材へと、耐久性のある、光学的に曇りのない、透明層を転写することである。
本発明の利点はリリース層からイメージ付基材まで光学的に曇りのない透明な
層を転写できることである。
本発明のもう1つの利点は、耐久性のある、光学的に曇りのない透明な層が安
定性と摩耗や紫外光による劣化からの保護とを提供できることである。
したがって、本発明はまた、重合体リリースライナー上に本発明の層を形成す
るステップと、本発明の層をイメージ付基材にラミネートするステップとを含有
する、イメージ付基材を保護する方法をも含有する。
本発明の実施例を下記の図面に関連して記述する。
図面の簡単な説明
図1は、重合体リリース層上に製造された本発明の耐久性のある、光学的に曇
りのない透明な層の横断面図を示す。
図2は、本発明のプロセスのラミネーションステップ中の、本発明の耐久性の
ある、光学的に曇りのない透明な層の横断面図を
示す。
図3は、イメージ付基材と組み合わせた本発明の耐久性のある、光学的に曇り
のない透明な層の横断面図を示す。
図4は、本発明の他の実施例による、イメージ付基材と組み合わせた本発明の
耐久性のある、光学的に曇りのない透明な層の横断面図を示す。
発明の実施例
図1に層12の光学的透明度特性の形成に役立つ、滑らかな表面物性を持つ重
合体のリリースライナー14上に熱的に加工できるオルガノゾル組成物製の、耐
久性のある、光学的に曇りのない透明な層12が置かれた製品複合体10を示す
。
ライナー14は、アトランタ州ジョージアのTechnical Association for the
Pulp and Paper Industry(TAPPI)によって出版されているシェフィールド テ
スト方法、TAPPIテストT538om-88に従って測定された表面粗度が約1から約
10シェフィールドである、重合体リリースライナー材料から作ることができる
。ライナー14の選択に際しては、層12と接触しているライナー14の表面の
性質が、耐久性のあるイメージ付基材上の層12の外表面の外見を決定すること
を認識していなくてはならない。リリースライナーの非限定例としては、シリコ
ン塗布ポリエステル、尿素アルキド塗布ポリエステルなどがあげられる。特にリ
リースライナー14として好ましいのは、0.07mmのポリエステルフィルム上
に0.005mmの厚みでポリウレアアルキド配合物を塗布した、ウレアアルキド
塗布ポリエステルである。
リリースライナー14は約100から約150の、好ましくは約120から約
140の光沢度を持つことができる。光沢度はASTMスタンダードNO.D523などの
当業者に知られている公表された技法を用いて、ガードナー60°光沢度計によ
って測られる。
耐久性のある、光学的に曇りのない透明な層12は塩化ビニル、任意の追加の
熱加工性樹指、任意の可塑剤、および任意の安定剤を含有しており、ここで層1
2の光学的透明度特性の形成に関して責任があるライナー14の表面に有害とな
らないように、熱加工するに十分な溶融温度を持つオルガノゾルから、層12を
重合体リリースライナー14上に形成することができる。
塩化ビニルは、世界中で多くの供給源から市販されている産業化学物質である
。好ましくは、本発明で有用な塩化ビニルはオハイオ州、クリーブランドのB・
F・グッドリッチ化学会社から市販されているGeon塩化ビニル樹脂を含有する塩
化ビニル樹脂である。
層12の形成において任意に使用されるもう一つの樹脂として、アクリル樹脂
が世界中で多くの供給源から市販されている産業化学物質として容易に利用可能
である。望ましくは、層12で有用なアクリル樹脂は、約75,000から約1
25,000の数平均分子量を持つ。好ましくは、本発明で有用なアクリル樹脂
はデラウェア州ウィルミントンのICIResinsから市販されている分子量約10
0,000のElavaciteアクリル樹脂である。
層12用の組成物は層12の形成と、耐久性のある、イメージ付基材へのその
転写に役立つ可塑剤を任意に含有する。可塑剤の非限定的例としては1,4ブチ
レングリコール;アジピン酸;ブ
チルオクチルフタラート;炭化水素樹指;ジ(2−エチルヘキシル)アゼラート
;ジブチルアゼラート;ジヘキシルアゼラートなどがあげられる。
特に可塑剤として層12の組成物中に加えることが好ましいのは、ペンシルバ
ニア州、フィラデルフィアのATOChemから市販されているVikoflex 7170可
塑剤である。
層12のための組成物は層12の形成に役立ち、紫外抵抗を提供し、耐久性の
ある、イメージ付基材への転写を助ける安定剤を任意に含有する。安定剤の非限
定的の例にはインディアナ州、ハモンドのHal-stab社から市販されている、商標
Hal-Lub,Hal-Base,Hal-Carb,Hal-Stabのヒンダードアミン光安定剤、コネチ
カット州、グリニッジのウィトコから市販されている商標Nuostabe V1923の紫外
線安定剤、ミネソタ州セントポールのスリーエムの社から市販されている商標Co
sorbの紫外線安定剤およびノースキャロライナ州、グリーンズボロのCiba-Gelgy
社から市販されている商標TinuvinのHAL安定剤があげられる。とりわけ層12の
組成物に添加した場合安定剤として好ましいのは、Ciba-Geigy社のTinuvin1130
およびTinuvin292HAL安定剤またはNuostabe V1923安定剤である。
層12は塩化ビニルが約40から約60重量パーセント、アクリル樹脂が約1
0から約30重量パーセント、可塑剤が約0から約33重量パーセント、そして
安定剤が約0から約10重量パーセントである組成を持つことができる。
望ましくは層12は塩化ビニルが約45から約55重量パーセント、アクリル
樹脂が約15から約30重量パーセント、可塑剤
が約0から約20重量パーセント、そして安定剤が約0から約8重量パーセント
である組成を持つことができる。
好ましくは層12は塩化ビニルが約47から約60重量パーセント、アクリル
樹脂が約16から約27重量パーセント、可塑剤が約10から約20重量パーセ
ント、そして安定剤が約2から約6重量パーセントである組成を持つことができ
る。
層12のための組成物はケトンや芳香族化合物などの溶剤中に成分を溶かすこ
とによって調製することができ、好ましい溶剤としてはジ−イソブチルケトン、
ミネラルスピリット、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトンおよびトル
エンなどを上げることができ、より好ましいのはこのような溶剤を当量混合した
ものである。層12は乾燥層厚が約0.04mm(0.0015in)から約0.O
0mm(0.0030in)となるように、約0.70から約1.10gの範囲の乾塗
布量でライナー14上にナイフあるいはグラビア印刷により塗布される。好まし
くはライナー14は約0.5mm(0.002in.)から約1mmの層厚を持ち、そし
て層12は約0.5mm(0.002in.)から約1mmの層厚を持つ。
塗布の後、層12をライナー14上で約90℃から約120℃の温度において
約2分間乾燥して溶剤を除去し、ついで175℃ Cから205℃で30秒から
60秒間オーブン中で溶融 する。複合体10はついで使用時まで保存すること
ができるが、好ましくは感圧接着剤(PSA)の領域とPSA領域を保護する第二のリ
リースライナーを持つラミネーションの一部として保存される。
図2に(第二のリリースライナー18によって保護された)PSA
領域16を層12の重合体リリースライナー14は反対側の主面にラミネートす
ることによって形成した積層複合体20を示す。
領域16とライナー18は当業者によく知られている技法に従い積層に先立ち
別のステップで結合されている。
領域16は少なくとも層12の光学的透明度特性と同等の、好ましくはより優
れた光学的透明度特性を持つ、従来のいかなる感圧接着剤であってもよい。この
ような接着剤の非限定的例にはポリアクリレート、ポリビニルエーテル、天然ゴ
ム、シリコーン、ゴム、スチレンブタジエン、cis‐ポリブタジエン、スチレン
‐イソプレンブロック共重合体があげられる。好ましくは、本発明で使用される
接着剤としては約50/50から約90/10の範囲、好ましくは約75/25の
重量パーセント比率を持ち1100‐1500のセンチポイズの粘度を持つビニ
ル/アクリルブレンドなどがある。
領域16は約0.013mmから約0.05mm、好ましくは約0.015から約0.
03mmの積層層厚を持つことができる。
リリースライナー18は当業者に知られているリリースライナー材料から作る
ことができる。好ましくはこのリリースライナー材料18はTAPPIテストT53
8om-88に従って測定された表面粗度が約5から約40シェフィールドである。
ライナー18に何を選択するかは、保管中、使用前の層12とPSA領域16の外
見に影響を及ぼすであろうが、これは本発明の層に対する消費者の好みの材料で
ある。リリースライナーの非限定的例にはシリコーン塗布ポリエステル、シリコ
ーン塗布ペーパー、尿素アルキド塗布ポリエステル、尿素アルキド塗布ペーパー
などがある。リリ
ースライナー18としてとりわけ好ましいのは、イリノイ州、シカゴのRexamRel
easeから市販されている、0.005mmの厚みのシリコンコーティングが0.07
mmのポリエステルフィルム上に設けられている、シリコン塗布ポリエステルであ
る。
リリースライナー18は約80から約130の、好ましくは約100から約1
30の範囲の光沢度を持つ。光沢度はASTMスタンダードNo.D523のような当業者
に知られている公表された技術を使ってガードナー60°光沢度計によって測ら
れる。
PSA領域16を層12に積層した後、保存と使用に先立ち、第一の重合体リリ
ースライナー14を取り除く。
図3はその主面上に接着されたPSA領域16を持つ層12を含有する最終複合
体30の断面図を示すが、ここでPSA領域16はイメージ24をその主面上に持
つ基材22とも接着されている。
層12とPSA領域16は基材22を包まずに基材22の主面と接触している。
好ましくは、基材22は1つの主面上にイメージ24を、反対側の主面上に接
着剤の領域24(図示せず)を持っている。層12は感圧接着剤の領域24をカ
バーするには不適当である。
イメージ24はどのような従来のプロセスで形成されてもよい。非限定的例に
はエレクトログラフィックプロセス、電子写真プロセス、静電プロセス、インク
ジェット印刷プロセスなどがあげられる。Scotchprint8601転写紙(商標)(
ミネソタ州、セントポールのスリーエム社、)が使用される場合、フィルムを通
した透明度を保つために、さらに表面処理プロセスを行うことが好ましい。この
プロセスは同時係属の米国特許出願番号第08/
577,417号に記載されており、その開示はここに参照として含められてい
る。
イメージ24は、すべて当業者に公知であるトナー、インキ、あるいはペイン
トなどからの染料、色素、あるいは両方を組み合わせて含有することができる。
好ましくは、イメージ24は少なくとも約100℃、好ましくは少なくとも約
105℃の処理温度に耐えることができる組成物を含有する。このフィルム面は
たいていのインキ、色素、トナー、染料およびペイントを受け入れることができ
る。
基材22はイメージグラフィックスの当業者に知られているどのような透明な
基材でもあってもよい。非限定的例としては透明なガラス、透明なアクリルのシ
ートおよび透明なポリカーボネートシートがあげられる。
層12とPSA領域16は複合体20上のライナー18からイメージ24と基材
22へと、PSA領域16を基材22に接着するに十分な範囲の圧力、好ましくは
約1kgから約5kg、を加えることによって、転写される。
層12とPSA領域16はイメージ24と基材22に接着したときに、合わせた
厚みが約0.05mm(0.002in.)から約0.13mmであってよい。
好ましくは、厚みは約0.10mmから約0.13mmである。
層12とPSA領域16がイメージ24と基材22に塗布された後、ライナー1
8は除去され、巻き取られて後の使用のためにリサイクルされることができる。
従来、耐久性のあるイメージ付基材の形成で使われた機械類が
基材22へ層12を感圧転写するために使用することができる。機械類の非限定
的例としてはスリーエム社性のScotchprint 9540(商標)や9542ブラ
ンドなどのラミネーターをあげることができる。
図4は本発明のもう一つの実施例を示しており、ここでイメージ26はPSA領
域16の接着に先立って複合体10の層12上に置かれており、ついで転写層1
2とPSA領域16を、層12とPSA領域16の間にイメージ26を持ったまま、基
材22(図4で見られる第二のイメージ24の有無にかかわらず)に接着し、最
終複合体30を形成する。この実施例においては、Scotchprint Electronic Ima
gingシステム(商標)などの静電イメージ転写プロセスや、No.8601イメー
ジ転写紙のような静電イメージペーパー、共にスリーエム社から市販されている
、を使用し、ペーパーから層12上へ4色トナーイメージを置き、その後PSA領
域16を接着し、ライナー14をはがして層12上にイメージ26を残し、所望
の耐久性のあるフィルムへとラミネーション転写が行われる。
発明の有用性
層12の使用によりイメージ24、イメージ26、あるいは両方および基材2
2に摩耗と紫外光に対する保護が提供される。
イメージ24がすり減るまでの本発明の層12の摩耗性は、使用した基材の種
類によるが、ニューヨーク州、トノワンダのTaber Industries社から市販されて
いるCS-10摩耗車輪によると約500から約2000サイクル、好ましくは約
500から約100
0サイクルの範囲である。
層12はイメージの外観に影響を与えることなくイメージ24と基材22に対
して保護を提供する。層18は目視により光学的に曇りがなく透明である。好ま
しくは、光学的透明度とは自分の目とビジョンチャートの間にフィルムを置いた
場合と、置かなかった場合に標準ビジョンテストで測定され視覚が受容できるも
のである。
本発明はさらに下記の実施例において具体的に記述される。
実施例
実施例1:曇りのない保護層の製造
0.07mmのポリエステルフィルム上に0.005mmの厚みのポリウレアアルキ
ド配合物を持つ、尿素重合体コーティング付ウレアアルキド被覆ボリエステル上
に下記の成分から、曇りのない保護層を形成した。
46.7重量パーセントのGeon 178ビニル樹脂(オハイオ州クリーブランドの
B.F.グッドリッチ製);17.9重量パーセントのElvaciteアクリル樹脂(デラ
ウェア州ウィルミントンのICIResins製);17.2重量パーセントのVikofle
x 7170可塑剤(ペンシルバニア州、フィラデルフィアのATOChem製);2.3重
量パーセントのTinuvin 292HAL安定剤(ノースキャロライナ州、グリーン
ズボロのCiba‐Geigy製);2.3重量パーセントのNuostabe V1923安定剤(
コネティカット州、グリニッジのウィトコ製)および13.6重量パーセントの
2部
のジ−イソブチルケトンと1部のミネラルスピリットからなる溶剤系。
ライナー上にナイフで湿層厚0.127mmの層を塗布し、2分間120℃の温
度で乾燥させて溶剤を除去し、ついで175℃で45秒間オーブンで溶融して乾
燥層厚を約0.05mmとした。
実施例2接着剤ラミネートの製造
接着剤を次の成分から調製した:
VYHH(コネティカット州、ダンバリーのユニオン・カーバイド製)69部
Acryloid B8 2(ペンシルバニア州、フィラデルフィアのローム・アンド・ハス
製)17部
Paraplex G6 2(イリノイ州、ベッドフォードパークのC.P.ホール製)14部
これらの成分を等量のキシロール、メチルエチルケトンおよびメチルイソブチ
ルケトンを含有する溶剤混合中に溶解し、最終溶液粘度を1100−1600セ
ンチポイズとした。溶液の領域を0.07mmのポリエステルフィルム上に0.00
5mmの厚みのシリコンコーティングを持っているシリコン塗布ポリエステルリリ
ースライナー(イリノイ州、シカゴのRexam リリース)上に0.076mmの湿層
厚でナイフにより塗布し、120℃で2分間乾燥させて乾燥層厚を0.0025m
mとした。
実施例3ラミネート
実施例1で得たライナー上の層を実施例2で得た接着剤領域に
接触させ、約2.3kg/cm2の圧力を用いて、図2に示すラミネートを製造した。
実施例の記載に続き、請求の範囲を記す。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Cloud-free image protection layer
Field of the invention
The present invention relates to optically haze-free layers for use on images on substrates.
Background of the Invention
Made by electrographic process, inkjet process, etc.
Released electronic graphics quickly become the preferred method for image formation.
I came. Minnesota Mining and Manu, St. Paul, Minnesota
Scotchprlnt commercially available from the Manufacturing Company ("3M Company")
Electronic Graphics Systems ™ uses electrostatic processes to shape images
And transfer the image to a durable substrate. This process is United States
No. 5,114,520 (Wang et al.).
Images formed on durable substrates require protection from abrasion and UV light
It is. Optics glued on the main surface with a clear, optically cloudy pressure-sensitive adhesive
Optically clear and transparent, made of transparent durable film
Overlamination is preferably used on images on durable substrates
ing. Commercially available clear, clear, overlaminates are not available in Minnesota.
3M's commercial graphic
Product numbers 8910, 8911, 8912, 8913,
There are 8920, 8930, and 8931 films. Among them, 8913 and
8930 has no optical haze. Some of the clear over-laminates without fogging
It contains a vinyl or polyester film covered with a pressure sensitive adhesive,
The adhesive is protected with a paper or polyester liner until use.
Other clear, clear, overlaminates may be used to cover the hot-melt adhesive
Nylon or polyester film and scrim lining to prevent blocking
Contains ginger.
Some processors do not use clear, transparent overlaminates
3920, 89, manufactured by 3M's Commercial Graphics Division
Of vinyl / acrylic materials such as 20, 9720, 66201 and 2120
Use a cloudless protective coat to protect durable imaged substrates
I have. However, when applying liquids to solid surfaces in this way, the climate,
Human inconsistency arises.
Optically haze-free transparent overlaminates known in the art are
It is very suitable for the usage conditions of
Achieving a clear, optically haze-free, transparent overlaminated film
Extremely difficult.
Summary of the Invention
In the field of electronic graphics, compared to other clear layers known to those skilled in the art.
A relatively inexpensive, durable, optically clear, transparent layer on the major surface of the substrate.
To protect the image formed
It is necessary to This means that the substrate is a perforated film and has an image
This is especially true when looking through the hole from a non-surface.
One aspect of the invention is that the layers of the invention have acceptable optical clarity.
Formed on a polymeric release liner with favorable surface properties such as
An inexpensive, durable, optically clear, transparent layer.
The layer that covers and protects the base material with image is made of vinyl chloride resin, optional acrylic resin,
Consisting of a composition containing an optional plasticizer and an optional stabilizer, wherein the composition comprises
Has a layer thickness from 0.05 mm (0.002 in.) To about 0.12 mm (0.005 in.)
Is formed on a polymeric release liner.
Another aspect of the present invention is the use of low cost images on a durable substrate.
This is a method for forming a transparent layer that is durable and durable and has no optical fogging. Layer shape
The layer thickness is about 0.05 mm (0.002 in.) To about 0.127 mm (0.005 in.).
2) from an organosol on a first polymer release liner in the range
Forming an optically haze-free transparent layer having a pressure-sensitive adhesive area
Optionally adhering to the second release liner; and
Optionally laminating an area of pressure sensitive adhesive on the exposed surface of the clear layer;
Optionally removing the release liner of the first polymer.
Another aspect of the invention covers a durable, imaged substrate.
It is an inexpensive, durable, optically clear, transparent layer composite. The complex is
, Durable, substrate with image
Contains an optically clear, transparent layer that covers
The clear transparent layer is as described above.
A feature of the present invention is that a durable, optical
Is to form a transparent layer without any haze, where the surface of the polymer release layer
Physical properties determine the optical clarity of the layers of the invention.
Another feature of the present invention is a durable, imaging base from the second release layer.
The transfer of a durable, optically clear, transparent layer to a material.
An advantage of the present invention is that the optically haze-free transparent from the release layer to the imaged substrate
The ability to transfer layers.
Another advantage of the present invention is that a durable, optically clear, transparent layer is less expensive.
Qualitative and protection from wear and degradation by ultraviolet light.
Accordingly, the present invention also provides for forming a layer of the present invention on a polymer release liner.
And laminating the layer of the present invention to a substrate with an image.
To protect the substrate with image.
Embodiments of the present invention will be described with reference to the following drawings.
BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES
FIG. 1 shows a durable, optically fogged version of the present invention fabricated on a polymer release layer.
FIG. 3 shows a cross-sectional view of a transparent layer without burrs.
FIG. 2 shows the durability of the invention during the lamination step of the process of the invention.
A cross section of an optically clear, transparent layer
Show.
FIG. 3 shows the durable, optically fogging of the present invention in combination with an imaging substrate.
FIG. 3 shows a cross-sectional view of a transparent layer without a slab.
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention in combination with an imaged substrate.
1 shows a cross-sectional view of a durable, optically clear, transparent layer. FIG.
Embodiment of the invention
FIG. 1 shows a layer having smooth surface properties, which is useful for forming the optical clarity characteristic of the layer 12.
Made of an organosol composition that can be thermally processed on the united release liner 14,
1 shows a product composite 10 on which a permanent, optically clear, transparent layer 12 has been placed.
.
Liner 14 is the Technical Association for the Georgia, Atlanta
Sheffield Te published by Pulp and Paper Industry (TAPPI)
Surface roughness measured according to the test method, TAPPI test T538om-88, from about 1 to about
10 Sheffield, can be made from a polymer release liner material
. In selecting the liner 14, the surface of the liner 14 in contact with the layer 12
Properties determine the appearance of the outer surface of layer 12 on a durable imaging substrate
Must be aware of Non-limiting examples of release liners include Silicon
And urea alkyd coated polyester. Especially
The preferred lease liner 14 is on a 0.07 mm polyester film.
Urea alkyd coated with a 0.005 mm thick polyurea alkyd compound
It is a coated polyester.
The release liner 14 has a thickness of about 100 to about 150, preferably about 120 to about 150.
It can have a gloss of 140. Gloss is ASTM Standard NO.D523 etc.
Using published techniques known to those skilled in the art, a Gardner 60 ° gloss meter is used.
Is measured.
The durable, optically clear, transparent layer 12 is made of vinyl chloride, any additional
Contains heat-processable resin, optional plasticizer, and optional stabilizer, where layer 1
Detrimental to the surface of the liner 14 which is responsible for the formation of the optical clarity characteristic of
Layer 12 from an organosol having a melting temperature sufficient to heat-process
It can be formed on a polymer release liner 14.
Vinyl chloride is an industrial chemical that is commercially available from many sources worldwide
. Preferably, the vinyl chloride useful in the present invention is B.C., Cleveland, Ohio.
Salt containing Geon vinyl chloride resin marketed by F. Goodrich Chemical Company
It is a vinyl chloride resin.
Another resin optionally used in the formation of layer 12 is acrylic resin
Are readily available as industrial chemicals from many sources around the world
It is. Desirably, acrylics useful in layer 12 are from about 75,000 to about 1
It has a number average molecular weight of 25,000. Preferably, an acrylic resin useful in the present invention
Is a molecular weight of about 10 commercially available from ICI Resins, Wilmington, Del.
000 Elavacite acrylic resin.
The composition for layer 12 forms the layer 12 and converts it to a durable, imaged substrate.
Optionally, a plasticizer useful for transfer is included. Non-limiting examples of plasticizers include 1,4-butyl
Lenglycol; adipic acid;
Cyloctyl phthalate; hydrocarbon resin; di (2-ethylhexyl) azelate
Dibutyl azelate; dihexyl azelate and the like.
Particularly preferred as a plasticizer in the composition of layer 12 is
Vikoflex 7170 available from ATOChem, Philadelphia, N.A.
It is a plasticizer.
The composition for layer 12 helps to form layer 12, provides UV resistance, and is durable.
Optionally, it contains a stabilizer to aid transfer to the imaging substrate. Unlimited stabilizers
A common example is the trademark, available from Hal-stab of Hammond, Indiana.
Hal-Lub, Hal-Base, Hal-Carb, Hal-Stab hindered amine light stabilizers, Connectic
Ultraviolet trademark Nuostabe V1923, commercially available from Witco, Greenwich
Linear Stabilizer, Trademark Co, commercially available from 3M Company of St. Paul, Minn.
sorb UV stabilizers and Ciba-Gelgy in Greensboro, North Carolina
HAL stabilizers under the trademark Tinuvin sold by the company. Especially of layer 12
Preferred as stabilizers when added to the composition are Tinuvin 1130 from Ciba-Geigy
And Tinuvin 292 HAL stabilizer or Nuostabe V1923 stabilizer.
Layer 12 is about 40 to about 60 weight percent vinyl chloride and about 1 to about 1 acrylic resin.
From 0 to about 30 weight percent, from about 0 to about 33 weight percent plasticizer, and
The stabilizer can have a composition that is from about 0 to about 10 weight percent.
Desirably, layer 12 is about 45 to about 55 weight percent vinyl chloride, acrylic
About 15 to about 30 weight percent resin, plasticizer
From about 0 to about 20 weight percent and stabilizer from about 0 to about 8 weight percent
.
Preferably, layer 12 is about 47 to about 60 weight percent vinyl chloride, acrylic
About 16 to about 27 weight percent resin and about 10 to about 20 weight percent plasticizer.
And the stabilizer can have a composition that is from about 2 to about 6 weight percent.
You.
The composition for layer 12 is prepared by dissolving the components in a solvent such as a ketone or an aromatic compound.
And preferred solvents are di-isobutyl ketone,
Mineral spirit, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone and toluene
Ene can be raised, and more preferably, such a solvent is mixed in an equivalent amount.
Things. Layer 12 has a dry layer thickness from about 0.04 mm (0.0015 in) to about 0.00 in.
Dry coating in the range of about 0.70 to about 1.10 g to obtain 0 mm (0.0030 in)
The amount of cloth is applied to the liner 14 by knife or gravure printing. Preferred
In other words, the liner 14 has a layer thickness of about 0.5 mm (0.002 in.) To about 1 mm.
Layer 12 has a layer thickness of about 0.5 mm (0.002 in.) To about 1 mm.
After application, layer 12 is applied on liner 14 at a temperature of about 90 ° C to about 120 ° C.
Dry for about 2 minutes to remove solvent, then at 175 ° C to 205 ° C for 30 seconds
Melt in oven for 60 seconds. Complex 10 must then be stored until use
But preferably a second area protecting the PSA area and the PSA area.
Stored as part of a lamination with lease liner.
FIG. 2 shows the PSA (protected by the second release liner 18).
The area 16 is laminated to the opposite major surface with the polymer release liner 14 of the layer 12.
The laminated composite body 20 formed by this is shown.
Region 16 and liner 18 are prior to lamination according to techniques well known to those skilled in the art.
Combined in another step.
Region 16 is at least as good as, and preferably better than, the optical clarity characteristics of layer 12.
Any conventional pressure-sensitive adhesive having improved optical clarity properties. this
Non-limiting examples of such adhesives include polyacrylates, polyvinyl ethers, natural rubber
, Silicone, rubber, styrene butadiene, cis-polybutadiene, styrene
-Isoprene block copolymers. Preferably used in the present invention
Adhesives range from about 50/50 to about 90/10, preferably about 75/25.
Vinyl with weight percentage ratio and viscosity of 1100-1500 centipoise
And acrylic blends.
Region 16 is from about 0.013 mm to about 0.05 mm, preferably from about 0.015 to about 0.05 mm.
It can have a layer thickness of 03 mm.
Release liner 18 is made from release liner materials known to those skilled in the art.
be able to. Preferably, this release liner material 18 is TAPPI test T53
The surface roughness measured according to 8om-88 is from about 5 to about 40 Sheffield.
What to choose for the liner 18 depends on the layer 12 and the PSA region 16 before use during storage.
This will affect the look, but this is a consumer favorite material for the layers of the present invention.
is there. Non-limiting examples of release liners include silicone-coated polyester, silicone
Coated paper, urea alkyd coated polyester, urea alkyd coated paper
and so on. Lily
Particularly preferred as the liner 18 is RexamRel, Chicago, Illinois.
0.007mm thick silicone coating, commercially available from ease, is 0.07
This is a silicone-coated polyester film provided on a
You.
The release liner 18 has about 80 to about 130, preferably about 100 to about 1
It has a glossiness in the range of 30. The gloss level is known to those skilled in the art as ASTM Standard No.D523
Measured with a Gardner 60 ° gloss meter using published techniques known to
It is.
After laminating PSA region 16 to layer 12, prior to storage and use, a first polymer release
Remove the liner 14.
FIG. 3 shows a final composite containing a layer 12 having a PSA region 16 adhered to its major surface.
Shows a cross-sectional view of body 30, where PSA region 16 has image 24 on its major surface.
The base material 22 is also adhered.
Layer 12 and PSA region 16 are in contact with the main surface of substrate 22 without wrapping substrate 22.
Preferably, the substrate 22 has the image 24 on one major surface and the image 24 on the opposite major surface.
It has an adhesive area 24 (not shown). Layer 12 covers area 24 of the pressure sensitive adhesive.
Not suitable for bar.
Image 24 may be formed by any conventional process. In a non-limiting example
Is electrographic process, electrophotographic process, electrostatic process, ink
And a jet printing process. Scotchprint 8601 transfer paper (trademark) (
3M Company, St. Paul, Minn.) Is used.
In order to maintain the above-mentioned transparency, it is preferable to further perform a surface treatment process. this
The process is co-pending U.S. patent application Ser.
577,417, the disclosure of which is incorporated herein by reference.
You.
Image 24 may be a toner, ink, or paint, all of which are known to those skilled in the art.
Dyes, pigments, or a combination of both.
Preferably, image 24 is at least about 100 ° C., preferably at least about 100 ° C.
Contains compositions that can withstand processing temperatures of 105 ° C. This film surface
Accepts most inks, pigments, toners, dyes and paints
You.
Substrate 22 may be any transparent material known to those skilled in the art of image graphics.
It may be a substrate. Non-limiting examples include clear glass, clear acrylic
And transparent polycarbonate sheets.
Layer 12 and PSA region 16 are separated from liner 18 on composite 20 by image 24 and substrate
22, a pressure in a range sufficient to adhere PSA region 16 to substrate 22, preferably
Transcribed by adding about 1 kg to about 5 kg.
Layer 12 and PSA region 16 are aligned when adhered to image 24 and substrate 22
The thickness may be from about 0.05 mm (0.002 in.) To about 0.13 mm.
Preferably, the thickness is from about 0.10 mm to about 0.13 mm.
After layer 12 and PSA region 16 have been applied to image 24 and substrate 22, liner 1
8 can be removed, wound up and recycled for later use.
Conventionally, machinery used to form durable base materials with images
It can be used for pressure-sensitive transfer of layer 12 to substrate 22. Unlimited machinery
Examples include 3M's Scotchprint 9540 ™ and 9542 Bra
And laminators such as hands.
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, where image 26 is the PSA area.
Placed on layer 12 of composite 10 prior to bonding of area 16, then transferred layer 1
2 and PSA region 16 with image 26 between layer 12 and PSA region 16
Glued to the material 22 (with or without the second image 24 seen in FIG. 4)
The final complex 30 is formed. In this example, Scotchprint Electronic Ima
ging system (trademark) and the like. 8601 image
Electrostatic image paper such as transfer paper, both are commercially available from 3M
, Place a four color toner image from paper on layer 12 and then use PSA area
Glue area 16 and peel off liner 14 to leave image 26 on layer 12
The lamination transfer is performed to a durable film.
Utility of the invention
The use of layer 12 allows image 24, image 26, or both, and substrate 2
2 provides protection against abrasion and ultraviolet light.
The abrasion of the layer 12 of the invention until the image 24 wears off depends on the type of substrate used.
Depending on the type, commercially available from Taber Industries, Tonowanda, NY
According to some CS-10 worn wheels, about 500 to about 2000 cycles, preferably about
500 to about 100
The range is 0 cycles.
Layer 12 is applied to image 24 and substrate 22 without affecting the appearance of the image.
And provide protection. The layer 18 is optically clear and visually transparent. Like
Or, optical clarity means putting a film between your eyes and the vision chart
And if not placed, the vision is acceptable as measured by a standard vision test.
It is.
The present invention is further described in the following examples.
Example
Example 1: Preparation of a haze-free protective layer
0.005 mm thick polyurea alkyd on 0.07 mm polyester film
On urea alkyd coated polyester with urea polymer coating
A protective layer without fogging was formed from the following components.
46.7 weight percent Geon 178 vinyl resin (Cleveland, Ohio)
B.F. Goodrich); 17.9 weight percent Elvacite acrylic resin (Dela
VICofle at 17.2 weight percent (ICI Resins, Wilmington, Ware);
x 7170 plasticizer (ATOChem, Philadelphia, PA); 2.3 layers
Tin Percent of Tinuvin 292 HAL Stabilizer, Green, North Carolina
2.3% by weight of Nuostabe V1923 stabilizer (from Ciba-Geigy, Zboro)
From Witco, Greenwich, CT) and 13.6 weight percent
2 copies
Solvent system comprising di-isobutyl ketone and 1 part mineral spirit.
A 0.127 mm wet layer is applied to the liner with a knife and heated to 120 ° C for 2 minutes.
To remove the solvent, then melt in an oven at 175 ° C for 45 seconds and dry.
The dry layer thickness was about 0.05 mm.
Example 2 Production of an adhesive laminate
An adhesive was prepared from the following ingredients:
69 copies of VYHH (Union Carbide, Danbury, Conn.)
Acryloid B8 2 (Rohm and Hass, Philadelphia, PA)
17 parts
Paraplex G6 2 (CP Hall, Bedford Park, Illinois) 14 copies
Equivalent amounts of xylol, methyl ethyl ketone and methyl isobutyrate
Dissolved in the solvent mixture containing the ketone, and the final solution viscosity is 1100-1600 sec.
It was an inchpoise. An area of the solution was placed on a 0.07 mm polyester film at 0.00
Silicone coated polyester lily with 5mm thick silicon coating
0.076 mm wet layer on a liner (Rexam release, Chicago, Illinois)
It is applied with a knife and dried at 120 ° C. for 2 minutes to obtain a dry layer thickness of 0.0025 m.
m.
Example 3 Laminate
Apply the layer on the liner obtained in Example 1 to the adhesive area obtained in Example 2.
The laminate shown in FIG. 2 was produced by contact and using a pressure of about 2.3 kg / cm 2.
Following the description of the examples, claims are described.
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Z,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD
,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ
,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,CZ,
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