KR20010079516A

KR20010079516A - 복합성분 반응성 우레탄 시스템에서의 이용을 위한 릴리즈시트 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20010079516A
Application number: KR1020017002244A
Authority: KR
Inventors: 주디쓰 아이. 글래속
Original assignee: 추후제출; 에스 디 와렌 서비스 캄파니
Priority date: 1998-07-08
Filing date: 1999-06-02
Publication date: 2001-08-22
Also published as: CN1312740A; WO2000002669A1; CA2334698A1; MXPA01000129A; US6355343B1; KR100445439B1; EP1098715A1; ATE288323T1; CA2334698C; JP3606809B2; BR9911892A; DE69923563D1; PT1098715E; EP1098715B9; ES2234262T3; HK1037340A1; DE69923563T2; TR200100033T2; EP1098715B1; AU750016B2

Abstract

소정의 표면 효과와 그러한 릴리즈 시트를 제조하는 방법으로 복사 표면을 제공하는 가요성의 릴리즈 시트가 발표된다. 릴리즈시트는 복합성분 반응성 우레탄 주조 시스템에서 사용에 적합하다. 본 발명은 더 나아가 소정의 표면효과와 위의 아크릴 코팅층이 있는 두 번째 실리콘 릴리즈 코팅층을 포함하는 첫 번째 아크릴 관능성 코팅층을 가진 가요성 성분 릴리즈 시트를 제공한다.

Description

복합성분 반응성 우레탄 시스템에서의 이용을 위한 릴리즈 시트 및 그 제조 방법{RELEASE SHEET FOR USE WITH MULTICOMPONENT REACTIVE URETHANE SYSTEMS AND METHOD OF MANUFACTURE}

플라스틱 필름이나 시트가 릴리즈 시트 상에 형성되어 플라스틱 재료들을 굳히기 위한 냉각이나 경화 후에 릴리즈 시트로부터 분리되는 많은 공정들이 존재한다. 필요한 경우 경화는 가열, 과산화수소 촉매, 자외선(UV) 방사, 혹은 전자빔 방사에 의해 수행될 수 있다. 릴리즈 시트는 경화된 플라스틱 재료들이 쉽게 분리 가능하고, 플라스틱 물질 표면에 릴리즈 표면의 마감 특성을 부여하는 표면을 제공한다. 예를 들어, 소정의 구조화된 표면은 소정의 구조화된 표면의 거울상인 구조화 된 표면을 가진 릴리즈 시트 상에 플라스틱 물질을 형성하므로서 플라스틱 물질 표면상에 제공 될 수 있다.

이러한 성형 공정의 한 예는 유동가능 상태의 폴리비닐 염화물이나 폴리우레탄 수지와 같은 수지물질들이 릴리즈 시트 상에 침착 또는 캐스팅되어 수지물질을 연속적인 자기 지지 필름으로 굳히기 위해 가열, 경화, 냉각된 후 릴리즈 시트로부터 벗겨지는 "캐스팅(casting)"이다. 릴리즈 시트에는 일반적으로 고광택, 구조화(texturing) 또는 엠보싱 형태와 같은 소정의 표면 효과가 제공되고 표면 효과는 캐스트 필름에 복사된다.

보다 특수한 캐스팅 방법으로는 수지 재료로써 복합성분 반응성 우레탄 시스템의 사용을 포함한다. 일반적으로 폴리우레탄 캐스팅 재료들은 우레탄 형성을 위한 디이소시아네이트와 폴리올의 반응으로 형성된다, 폴리우레탄의 필름 특성들은 디이소시아네이트와 폴리올 성분의 비율과 화학물질을 변화시키므로서 특정한 최종 용도에 맞출 수 있다. 대부분의 폴리우레탄은 "니트(neat)"나 예비-반응된(pre-reacted) 형태로 이용된다. 그러나 복합성분 반응성 우레탄은 캐스팅 전에 예비-반응되지 않는다. 디이소시아네이트와 폴리올 성분 뿐만 아니라 가교 결함체 및 가속제 같은 다른 첨가제들도 개별적인 존재로써 기판에 적용된다. 반응은 그 위치에서 일어난다.

상기한 캐스팅 공정에서 사용하기 위한 릴리즈 시트는 전형적으로 폴리메틸펜텐, 폴리프로필렌, 폴리플루오로카본, 실리콘 오일, 열 경화성 실리콘 수지와 다른 통상적인 릴리즈제와 같은 물질로 이루어진 릴리즈 코팅물로 종이 시트나 다른 기판을 코팅, 처리, 또는 포화시키므로서 제조된다. 릴리즈 시트 상의 표면 효과는통상적으로 수많은 기술 중 어떤 하나에 의해 제공된다. 릴리즈 코팅물은 평탄한 표면광택으로 건조 될 수 있고 혹은 구조화 또는 엠보싱과 같은 표면 효과들은 기계적인 수단에 의한 코팅에서 제공되어 코팅전의 종이의 표면에 적용되거나 코팅이 적용된 후의 종이에 적용될 수 있다.

여기에 참고로 도입된 미국 특허 제 4,289,821호(그레이(Grey) 등) 및 미국 특허 제 4,322,450호(그레이 등)는 캐스팅 공정에서 사용하기 위한 릴리즈 시트상의 릴리즈 코팅물에 표면효과를 생성하기 위한 기술들을 기술하고 있다. 기술된 한가지 방법으로는 웨브 기판의 한쪽 표면에 전자빔 방사 경화성 물질의 코팅물을 도포하고, 소정의 표면효과를 가진 복사 표면에 대하여 기판의 코팅된 측면을 압착하여, 코팅물이 복사한 표면에 일치되게 하며, 코팅물을 경화시키기 위해 전자빔 방사로 코팅물을 조사하고, 기판에 접착된 경화 코팅물을 갖는 복사 표면으로부터 기판을 벗겨내는 것을 포함한다. 바람직하게 복사 표면은 그 표면에 새겨진 패턴이나 고도로 연마된 부드러운 표면을 가진 금속 롤이다. 이 기술의 중요한 이점은 복사표면의 패턴이나 마감이 경화 코팅물에서 기본적으로 100%의 동일성으로 복사된다는 것이다. 이 기술은 릴리즈 시트상의 플라스틱 캐스트의 표면상에 나무 조직과 가죽 조직 같은 매우 섬세한 패턴의 복사를 가능하게 한다.

여기에 참고로 도입된 미국 특허 제 4,311,766호(매터(Mattor))와 제4,327,121호 (그레이)는 아크릴성 관능 물질들과 실리콘 릴리즈제를 포함하는 전자빔 경화 코팅 조성물들을 기술하고 있다. 그러한 코팅들은 실제로 100% 동일성으로 릴리즈 시트에 복사 표면을 재현하도록 미국 특허 제4,289,821호에 제4,322,450호에서 기술된 공정에서 사용될 수 있다.

아크릴 관능성의 릴리즈 코팅물을 이용한 릴리즈 시트는 예를 들어 폴리비닐염화물이나 예비-반응된 폴리우레탄을 사용하는 캐스팅 시스템에서 성공적으로 사용되어 왔다. 그러나 이러한 릴리즈 시트들은 전형적으로 복합성분 반응성 우레탄 캐스팅 시스템에 사용되었을 때 만족할 만한 릴리즈 특성들을 제공하지 않는다.

압출된 폴리프로필렌이나 폴리-4-메틸 펜텐으로부터 제조된 릴리즈 시트같은 어떤 릴리즈 시트들은 복합성분 반응성 우레탄 캐스팅 시스템들과 잘 작용한다. 그러나 이러한 릴리즈시트들은 상기 특허들에서 기술된 릴리즈 시트에 의해 달성되는 복사의 동일성이 부족한 경향을 보인다. 따라서 복합성분 반응성 우레탄 캐스팅 시스템에서의 사용을 위해 실질적으로 100% 동일성으로 소정의 표면 효과를 갖는 복사 표면을 제공하는 릴리즈 시트의 필요성이 남아있다.

[발명의 요약]

본 발명은 소정의 표면 효과를 갖는 복사 표면을 제공하는 가요성(flexible)의 복합 릴리즈 시트를 제공한다. 발명은 또한 복합성분 반응성 우레탄 캐스팅 시스템에 이용하기 위한 가요성의 복합 릴리즈 시트를 제공한다. 본 발명은 또한 소정의 표면 효과를 함유하고 있는 제 1 아크릴 관능성 코팅 층과 이 아크릴 관능성 코팅 층에 중첩하는 수성의 제 2 실리콘 코팅 층을 갖는 가요성의 복합 릴리즈 시트를 제공한다. 본 발명은 또한 이러한 가요성의 합성 릴리즈 시트의 제조를 위한 방법도 제공한다.

한가지 양태로서 본 발명은,

a) 기판

b) 표면 효과를 포함하는, 기판의 적어도 하나의 표면에 제공된 아크릴 관능성 코팅층

c) 아크릴 관능성 코팅층상에 제공된 실리콘 릴리즈 코팅층을 포함하여 상기 릴리즈층의 연속성이 유지되고, 실리콘 릴리즈 코팅물로부터 캐스트필름의 수용 가능한 릴리즈가 달성되며, 하부의 소정의 표면 효과의 변형이 최소화되도록 하는 가요성의 복합 릴리즈 시트를 제공한다.

바람직한 실시예는 하기의 특성들 중 하나 이상을 포함한다. 기판은 종이이다. 바람직하게 아크릴 관능성 코팅물은 전자빔 중합 아크릴 관능성 코팅물이다. 아크릴 관능성 코팅물은 아크릴화된 올리고머, 단관능성 아킬레이트, 다관능성 아킬레이트와 이들의 혼합물로 이루어진 그룹으로 부터 선택된 모노머 및 고체 코팅물의 총 중량의 2% 이하인 실록산 릴리즈제를 포함하는 것이 바람직하다. 바람직하게 실록산 릴리즈제는 아미노관능성의 실록산 릴리즈제이다. 아미노관능성의 실록산 릴리즈제는 바람직하게 1% 이하이고, 더 바람직하게는 0.25%이하 그리고 가장 바람직하게는 아크릴관능성 코팅물로부터 완전히 제거되는 것이다.

실리콘 릴리즈 코팅 층은 바람직하게 90부 이하의 폴리비닐 알콜, 100부 이하의 복합체 반응성 오르가노관능성 실록산 릴리즈 개질제(modifisr), 90부 이하의 반응성 오르가노관능성 실록산 에멀젼 코팅물, 백금 복합체와 주석 복합체로 구성된 그룹에서 선택된 촉매 10~20부 및 폴리옥시에틸렌 그룹을 함유하는 비이온성 표면 습윤제 2~12부를 포함한다. 비이온성 표면 습윤제는 바람직하게 실리콘 글리콜코폴리머 습윤제이다. 촉매는 바람직하게 백금 복합체 촉매이다. 여기서 사용된 "부"라는 용어는 건조 고체에 근거한 부를 의미한다.

또 다른 양태로, 본 발명은 하기와 같은 단계를 포함하는, 가요성 복합체 릴리즈 시트 제조 방법을 제공한다:

a) 기판에 아크릴 관능성 코팅층 도포하는 단계;

b) 코팅물이 복사 표면과 일치하도록 복사 표면에 대하여 기판의 코팅된 면을 압착하는 단계;

c) 아크릴 관능성 코팅 층을 경화시키는 단계;

d) 복사 표면으로부터 경화 코팅된 기판을 벗겨내는 단계;

e) 아크릴 관능성 코팅 층상에 실리콘 릴리즈 코팅층을 도포하는 단계;및

f) 실리콘 릴리즈 코팅층을 경화시키는 단계.

바람직한 방법은 다음과 같은 특징들 중 하나 이상을 포함한다. 압착하는 단계와 경화 단계는 동시에 수행된다. 첫 번째 경화 단계는 바람직하게 방사 경화에 의해 수행되고 가장 바람직한 것은 전자빔 방사 경화에 의해서이다.

본 발명의 다른 특징들과 이점들은 하기의 상세한 설명과 도면, 청구범위로부터 명백하다.

본 발명은 소정의 표면효과를 갖고 복사 표면을 제공하는 가요성(flexible)의 복합 릴리즈 시트에 관한 것이다. 좀 더 자세하게, 본 발명은 복합성분 반응성 우레탄 시스템에 사용하기위한 소정의 표면효과를 갖는 표면을 제공하는 복합 릴리즈 시트에 관한 것이다. 본 발명은 또한 그러한 릴리즈 시트 제조 방법에 관한 것이다. 여기서 사용된 용어 "표면 효과"는 삼차원의 양각 패턴, 직조나 부조 및 기본적으로 고광택 거울 마감과 같은 평탄 마감을 포함한다.

도 1은 본 발명의 릴리즈 시트 일부분의 개략적인 단면도이다.

도 2는 필름에 있는 폴리비닐 알콜의 양에 따른 함수로써 본 발명의 릴리즈 시트의 표면상에 캐스팅된 필름 60°광택을 도시한 그래프이다.

도 3은 릴리즈 시트가 재사용 된 회수에 따른 함수로서 릴리즈 시트 표면으로부터 캐스팅 폴리머의 릴리즈 값을 도시한 그래프이다.

도 1에서, 릴리즈 시트(10)는 기판(11), 기판의 한 표면에 제공되며 소정의 표면효과를 제공하는 고분자화된 아크릴 관능성 코팅 층(12), 및 고분자화된 아크릴 관능성의 코팅 층(12)에 제공된 실리콘 릴리즈 코팅 층(13)을 포함한다. 릴리즈 코팅(10)은 복합성분 반응 우레탄 캐스트 시스템에서 이용할 수 있는 실질적으로 100% 동일성에서 소정의 표면 효과를 복사 표면에 제공한다.

간단히 설명하자면 고분자화된 코팅 층(12)은 바람직하게 아크릴화된 올리고머, 단관능성 모노머, 교차결합을 휘한 다관능성 모노머, 및 고분자화된 코팅의 총 중량의 2% 이하의 실록산 릴리즈제를 포함한다.

아크릴화된 올리고머는 아크릴화된 우레탄, 에폭시, 폴리에스테르, 아크릴, 및 실리콘들을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 올리고머는 실질적으로 코팅의 최종 특성에 기여한다. 이 기술에 숙련된 종사자들은 소정의 최종 특성을 획득하기 위하여 적절한 올리고머를 어떻게 선택할지 알고있다. 본 발명의 릴리즈 시트를 위한 소정의 최종 특성은 전형적으로 가요성과 내구성을 지닌 올리고머를 필요로 한다. 아크릴화된 올리고머는 광범위한 범위로서 상업적으로 이용가능한 UCB 케미칼 코포레이션의 Ebecryl 6700, 4827, 3200, 1701 ,80 및 Sartomer Company의 SB-500과 같은 것이다.

전형적인 단관능성 모노머는 아크릴 산, N-비닐피롤리돈, (에톡시에톡시)에틸 아킬레이트, 또는 이소데킬 아킬레이트(IDA)를 포함한다. 단관능성 모노머는 이소데킬 아킬레이트인 것이 바람직하다. 단관능성 모노머는 예를 들어 코팅의 점성을 낮추는 희석제처럼 작용하고 코팅의 가요성을 증가시킨다. 단관능성 모노머의 예로는 사르토머 컴패니의 SR-395 및 SR-440, 그리고 UCB케미칼 코포레이션의 이베크릴 111을 포함한다,

교차결합을 위해 공통적으로 사용된 다관능성 모노머는 트리메틸올프로판 트리아킬레이트(TMPTA), 프로팍실레이트화된 글리세릴 트리아킬레이트(PGTA), 트리프로필렌 글리콜 디아킬레이트(TPGDA), 및 디프로필렌 글리콜 디아킬레이트(DPGDA) 이다. 다관능성 모노머는 TMPTA, TFGDA와 그것들의 혼합물로 조성된 그룹으로부터 선택되어지는것이 바람직하다. 선택된 다관능성 모노머는 교차결합을 만들고 경화된 층에 용매 저항(solvent resistance)을 제공한다. 다관능성 모노머의 예들서 사르토머 컴패니에서 제조된 SR-9020, SR-351, SR-9003, SR-9209 와 UCB 케미칼 코포레이션에서 제조된 TMPTA-N, OTA-480, DPGDA 등이 포함된다.

그 조성물은 릴리즈제로써, 반응성 또는 비반응성 실리콘, 바람직하게는 아미노관능성 실록산을 포함할수 있다. 고분자화된 코팅물에 소정의 표면 효과를 부여하는 복사 표면으로부터 아크릴 관능성 코팅물의 릴리즈를 확실하게 하기 위해 릴리즈제는 첨가된다. 실록산은 골드츠미트 케미칼 코포레이션의 TEGO Glide ZG-400 및 TG-RC-704와 다우 코팅 코포레이션의 2-8577 Fluid, 그리고 UCB 케미칼 코포레이션의 Ebecryl 350으로부터 상업적으로 이용가능하다.

그 조성물은 또한 첨가제들을 포함한다. 통상적인 첨가제들은 안료,충진제(filler), 디포머, 응착제, 평면제, 습윤제, 슬립 촉진제, 및 안정제를 포함한다. 게다가 콜로이드성 실리카 또는 휘발성 용매같은 점성 조절 첨가제들, 또는 접착제 또는 실리카같은 표면 구조화 물질들이 포함될 수 있다. 더우기 칼슘 카보네이트, 타이타늄 다이옥사이드, 점토, 실리카 같은 안료나 충진제들은 코팅의 비용을 줄이거나 무광택 효과를 내기 위해 포함될 수 있다. 만약 자외선 방사가 아크릴 관능성 코팅을 경화시키기 위해 사용된다면 코팅물은 UCB 케미칼 코포레이션에서 상업적으로 이용되는 Ebecryl BPO 와 Ebecryl 7100같은 광촉진제(photoinitiator)를 또한 포함해야만 한다.

바람직하게는, 아크릴 관능성 코팅(12)은, 경화전에, 아크릴화된 올리고머의 10~50 부; 이소데킬 아크릴레이트같은 단관능성 모노머의 20~60 부; TMPTA, TPGDA로 구성된 그룹이나 그 혼합물로부터 선택된 다관능성 모노머의 20~60 부; 및 아크릴 관능성 코팅의 총 중량의 2% 이하인 아미노관능성 실록산 릴리즈제;를 포함한다. 더 바람직하게는, 아미노관능성 실록산 릴리즈제는 아크릴 관능성 코팅 총 중량의 1%이하이고 가장 바람직하게는 0.25%이하인 것이다.

아미노관능성 실록산 릴리즈제가 총 중량의 2%보다 훨씬 많은 양으로 첨가될 때, 실리콘 릴리즈 코팅층(13)은 아크릴 관능성 코팅층(12)에 적절하게 부착되지 않는다. 더욱이 수성 실리콘 코팅물의 코팅 퍼짐성은 적절치 않은 릴리즈와 미관상 바람직하지 않은 표면 효과를 일으킨다.

실리콘 릴리즈 코팅층(13)이 아크릴 관능성 코팅물에 적절히 부착되도록 하기 위하여, 아크릴 관능성 코팅물은 아크릴 관능성 코팅물이, 예를 들면 그것의 표면 효과를 부여하는 표면으로부터 릴리즈하도록 하는 동안 가능한 한 적은 실리콘 릴리즈제를 아크릴 기능 코팅의 총 중량의 2%이하로 포함해야만 할 뿐만 아니라 실리콘 릴리즈 코팅층(13)은 실리콘 릴리즈 코팅층이, 예를 들면, 아크릴 관능성 코팅층의 표면을 충분히 적시도록 폴리옥시에틸렌 그룹을 함유하는 충분한 양의 비이온성 표면 습윤제를 실리콘 릴리즈 코팅물의 총 중량의 적어도 3%로 포함해야만 한다.

폴리비닐 알콜은 실리콘 릴리즈 코팅을 위한 코팅 접합제이다. 폴리비닐 알콜은 릴리즈 시트의 광택과 결과적으로 최종 제품의 광택을 조절하기 위해 또한 사용된다. 폴리비닐 알콜은 에어 프로덕트 앤드 케미칼사의 Airvol 107, E.I. 듀퐁 드 니모어스 앤드 컴패니의 Elvanol 71-30, 그리고 호에츠스트 셀라니스 코포레이션의 Mowiol 30-92로 상업적으로 이용된다.

실리콘 에멀젼, 실리콘 촉매, 임의로(optionally) 실리콘 릴리즈 개질제(modifier)들이 함께 릴리즈 시트의 릴리즈 특성을 조절하는 실리콘 릴리즈 시스템을 구성한다. 반응성 오르가노관능성 실록산 에멀젼 코팅물은 기본적인 릴리즈 성분이며 안정한 릴리즈 특성을 제공한다. 임의의 복합체 반응성 오르가노관능성 실록산 릴리즈 개질제는 릴리즈 시트의 표면으로부터 필름의 릴리즈를 조절하기 위해 포함될 수 있다. 실리콘 촉매는 실리콘 릴리즈층의 경화를 촉진한다. 반응성 오르가노관능성 실록산 에멀젼 코팅의 예로써 다우 코닝 코포레이션에서 제조된 Syloff 22 와 Syloff 7910, 로디아 실리콘스 노스 아메리카에서 제조된 PC-188가 포함된다. 복합체 반응성 오르가노관능성 실록산 릴리즈 개질제의 예로써 다우 코닝 코포레이션에서 제조된 Syloff 7921, 로디아 실리콘스 노스 아메리카에서 제조된 PC-191가 포함된다. 적합한 촉매의 예로 다우코닝 코포레이션으로부터 사용가능한 주석 복합체 촉매 Catalyst 164와 백금 복합체 촉매 Syloff 7922, 로디아 실리콘스 노스 아메리카로부터 사용가능한 백금 복합체 촉매 PC-95가 포함된다.

촉매는 백금 복합체 촉매인 것이 바람직하다. 백금 복합체 촉매는 적절치 못한 릴리즈와 미관상 바람직하지 않은 표면 효과를 일으키는, 릴리즈 표면의 연속성에 영향을 미치는 에멀젼 파손 없이 코팅의 점성 및 코팅 고형물 레벨(level)을 낮추기 때문에 바람직하다. 게다가 낮은 점성과 고형물은 매우 얇은 코팅물의 도포를 가능하게 하며, 하부의 아크릴 관능성 코팅물의 토포그래피(topography)의 변형을 최소화할 수 있다.

실리콘 릴리즈 코팅층(13)을 형성하기 위해 사용된 실리콘 릴리즈 코팅물은, 90부 이하의 폴리비닐 알콜, 더 바람직하게 70부 이하; 100부 이하의 복합체 반응성 오르가노관능성 실록산 릴리즈 개질제, 더 바람직하게 50~90부; 90부 이하의 반응성 오르가노관능성 실록산 에멀젼 코팅, 더 바람직하게는 50부 이하, 백금 복합체와 주석 복합체로 구성된 그룹으로부터 선택된 촉매 10-20부; 및 폴리옥시에틸렌 그룹을 함유하는 비이온성 표면 습윤제의 2~12부(실리콘 릴리즈 코물팅의 총 건조 중량의 3~20%),더 바람직하게는 4~8부; 비이온성 습윤제는 실리콘 글리콜 코폴리머 습윤제인 것이 바람직하다.

아크릴 관능성 코팅상에 실리콘 코팅물의 적절한 퍼짐을 수행하도록 하기 위해 폴리옥시에틸렌 그룹을 함유하는 적어도 3%의 비이온성 표면 습윤제가 사용되어야만 한다. 비이온성 습윤제가 총 건조 중량의 3%보다 적게 첨가될 때, 실리콘 코팅의 표면 장력은 아크릴 관능성 코팅의 표면 장력보다 더 크게 유지되어, 일반적으로 좋지 않은 퍼짐은 적절치 않은 릴리즈 값(value)과 좋지 않은 미관을 일으킨다. 비이온성 습윤제가 총 건조 중량의 20%보다 많게 첨가될 때, 얼룩, 크레이터(craters), 피쉬아이즈(fish-eyes) 등으로 다양하게 나타내지는 결함들이 실리콘 코팅물 자체에 나타날 수 있다. 결점들은 적절치 않은 미적 특성들을 야기한다. 적절한 비이온성 표면 습윤제들은 알킬아릴 폴리에테르 알콜과 실리콘 글리콜 코폴리머 습윤제를 포함하는 것이 바람직하다. 실리콘 글리콜 코폴리머 습윤제의 예로 다우 로닝 코포레이션에서 제조된 Q2-5211과 92-5212를 포함한다. 알킬아릴 폴리에테르 알콜의 예로 유니온 카바이드에서 제조된 Triton-100과 Triton-15를 포함한다.

표면효과는 : (1) 정교한 조직의 모조 가죽 같은 얕은 패턴을 구성하는 표면 효과나 고광택을 갖는 모조 에나멜 가죽같은 거울 마감으로 구성된 표면 효과; 및 (2) 저광택을 갖는 굵은 주름의 모조 가죽 같은 깊은 패턴을 구성하는 표면효과인 두 그룹으로 분할되는 것으로 특성지어질수 있다. 릴리즈 시트의 광택은 그것의 표면에 필름 캐스트 60°광택으로 표시되는데, 이하에서는 "필름광택(film gloss)"라 한다. 폴리비닐 필름은 일정한 두께로 릴리즈 시트 표면에 퍼지고 그런 후에 실질적으로 오븐에서 경화된다. 필름은 그런 다음 릴리즈 시트로부터 벗겨내진다. 릴리즈 시트에 의해 부여된 소정의 표면효과를 갖는 필름 표면의 광택은 헌터 어소시에트 라보레이토리사에서 제조된 프로그로스(Progloss) 광택측정기같은 광택 측정기를 사용해 60°각도에서 측정된다.

주어진 타입의 표면에서, 실리콘 릴리즈 코팅물에서 폴리비닐 알콜의 양은 필름 광택에 의해 측정된 것 처럼, 최종 산제품 광택에 가장 큰 영향을 미친다. 도 2는, 표 1에서 제공된 바와 같이, 실리콘 릴리즈 코팅물 안에서 폴리비닐 알콜부 함수에 따른 필름 광택 데이터들을 도시한다. 복합체 반응성 오르가노관능성 실록산 릴리즈 개질제와 반응성 오르가노관능성 실록산 에멀젼 코팅물 모두의 양은 필름 광택에 작지만 무시할 수 없는 영향을 미친다.

그러므로 예를 들면 20 필름 광택이상이 고광택의 표면 효과를 위해, 실리콘 릴리즈 코팅물은 폴리비닐 알콜 45부 이하 및 복합체 반응성 오르가노관능성 실록산 릴리즈 개질제 50~80부른 포함되는 것이 바람직하다. 예를 들면 4 필름 광택 이하인, 같거나 보다 적은 저광택의 표면효과를 위하여, 실리콘 릴리즈 코팅은 폴리비닐 알콜의 25~70부와 복합체 반응성 오르가노관능성 실록산 릴리즈 코팅 개질제 60~90부 및 반응성 오르가노관능성 실록산 에멀젼 코팅의 20부 이하를 포함하는 것이 바람직하다.

얕거나 깊은 패턴인, 이 타입의 소정의 표면 효과는 복사 표면을 제공하는 그 층이기 때문에 아크릴 관능성 코팅물의 코팅 중량에 또한 영향을 준다. 더 깊은패턴은 더 두꺼운 아크릴 관능성 코팅물을 필요로 한다. 기딩스 & 루이스 셔필드 매저먼트에서 제조된 셔필드 프로필로미터를 사용해 측정된 평균 거칠기 높이 값은 패턴의 깊이의 지표를 제공한다. 그러므로 예를 들면 290 마이크로인치(7.4마이크론)같은 얕은 패턴을 위해 아크릴 관능성 코팅물의 코팅 중량은 25~35 lb/3300ft²(37~52 g/m²)인 것이 바람직하다. 예를 들면 725 마이크로인치(18.4 마이크론)같은 깊은 패턴을 위해, 아크릴 관능성 코팅물의 코팅 중량은 25-55 lb/3300ft²(52~81 g/m²)인것이 바람직하다.

여러 가지 이유로 실리콘 릴리즈 코팅물층(13)의 코팅 중량을 조절하는 것은 매우 중요하다. 만약 코팅 중량이 너무 작다면, 릴리즈 표면의 연속성은 적절치 않은 릴리즈를 일으키면서 중단될 수 있다. 반면에 코팅 중량이 너무 크다면, 하부의 아크릴 관능성 코팅물의 표면 효과는 변형될 수 있어, 100%보다 훨씬 적은 동일성을 일으킬 수 있다. 더 바람직하게는, 실리콘 릴리즈 코팅물의 코팅 중량이 2.5lb/3300ft²(3.7g/m²)보다 적은 것이다. 더우기 필름 광택은 코팅 중량에 의해 영향을 받는다. 그러므로 저광택을 갖는 표면 효과를 위해 실리콘 릴리즈 코팅층(13)의 코팅 중량은 0.5~1.5lb/3300ft²(0.7~2.2 g/m²)인것이 가장 바람직하다. 고광택 표면효과를 위해선 실리콘 릴리즈 코팅층(13)의 코팅 중량이 1.0~2.5lb/3300ft²(1.5~3.7g/m²)인것이 바람직하다. 표 2는 고도의 동일성을 유지하면서 실리콘 릴리즈 코팅물 층이 도포되기 전과 후에 평균 거칠기 높이 밸류에는어떤 두드러진 차이점이 없다는 것을 보여준다. 실리콘 릴리즈 코팅층(13)의 첨가로 하부의 아크릴 관능성 코팅층(12)의 토포그래피의 변화는 대체로 없다.

값은 20번 측정의 평균; 및

실리콘 릴리즈 코팅층 코팅물 중량은 1.1lb/3300ft²(1.6g/m²)이다.

본 발명은 많은 이점이 있는 특성들을 제공한다. 릴리즈 시트는 임시 몰드(mold)로서 작용하고 통상적으로 버려지기 전에 여러번 재사용된다. 표 3의 릴리즈 값들은 Osgood-Sutermeister 릴리즈 테스트기를 사용하여 릴리즈 시트의 표면으로부터 캐스트 필름을 벗겨내므로서 생겨되었다. 테스트기는 7.7cm의 필름 샘플에서 3.8cm를 벗겨내어 필요한 에너지의 상대적인 측정을 제공한다. 재사용 릴리즈 데이터는 같은 릴리즈 시트상에 예정된 수의 캐스팅 후에 릴리즈 에너지를 측정함으로써 만들어진다. 각각의 재사용으로 릴리즈 값들은 결국 적합하지 않은 릴리즈 수치에 도달하면서 전형적으로 증가한다. 도 3은 표 3에서 제공된 데이터들을 도시한다. 복합 성분 반응성 우레탄 캐스팅 시스템의 릴리즈를 모방하기 위해 단단하게 릴리즈하는 방향성 폴리우레탄 필름은 릴리즈 시트상에 캐스트된다. 본 발명의 릴리즈 시트의 릴리즈 수치는 조절 시트가 재사용으로 증가하는 동안 상대적으로 평평하다. 제어는 릴리즈 복합성분 반응성 우레탄 캐스팅 시스템으로 알려진 통상적인 릴리즈 시트이다. 안정적인 재사용 릴리즈 값은 릴리즈에서 변화들에 응하여 공정에서 변화될 필요가 없기 때문에 생산성을 향상시킨다.

본 발명의 다른 특성은 릴리즈에서 후-경화 변화가 없는 것이다. 실리콘 릴리즈 시트는 실리콘 코팅물이 제조 후 완벽하게 경화를 유지할 때 릴리즈가 변화하기 때문에 종종 "에이지드(aged)" 릴리즈 테스트를 필요로 한다. 본 발명의 릴리즈 시트의 릴리즈 특성들은이 경화 후 실질적으로 일정하게 유지된다. 이러한 후-경화 릴리즈 변화의 부족은 생산하는 동안 릴리즈 시트의 적절한(valid) 릴리즈 평가를 던다.

기판(11)은 예를 들어, 종이, 금속 호일, 플라스틱 필름 등의, 바람직하게는 종이 같은 어떤 시트같은 타입의 기판 일 수 있다. 기판은 일반적으로 아크릴 관능성 코팅의 효율을 최대화 하도록 아크릴 관능성 코팅물의 침투성이 불침투성이어야 한다. 기판은 아크릴 관능성 코팅의 침투성을 막을수 있는 기본 코팅이 된 종이가 바람직하다. 기본 코팅이 약 6lb/3300ft²(8.9g/m²)의 중량인 점토 코팅이 가장 바람직하다.

소정의 표면 효과를 제공하는 아크릴 관능성 코팅물을 도포하고 경화시키는가장 바람직한 방법은 상기 기술한 미국 특허 번호 제4,289,821호와 제4322,450호에 기대되어있다. 간단하게, 이 방법은 종이 웨브의 한쪽 표면에 전자빔 방사 경화 가능(curable) 조성물(아크릴 관능성 코팅물)을 도포하는 단계, 코팅물이 복사 표면에 일치되게 하도록, 소정의 표면 효과를 가진 복사 표면에 대하여 종이의 코팅된 면을 압착하는 단계, 코팅물을 경화시키기 위해 전자빔 방사로 코팅을 조사하고, 종이에 점착된 경화 코팅물을 갖는 복사 표면으로부터 종이를 벗겨내는 것을 포함한다.

복사 표면은 그것의 표면에 새겨진 패턴 또는 고도로 연마된 표면을 가진 금속 롤이인 것이 바람직하다. 복사표면은 전자빔 경화 장치와 코팅 스테이션(station)을 회전하는 롤, 드럼같은 회전하는 끝없는 다른 원통형 표면에 의해 코팅물에 제공된다. 코팅물은 종이가 롤이 되기 전에 바로 종이에 도포될 수 있거나, 종이가 코팅된 롤에 압착되는 경우에는 바로 롤에 도포될 수 있다.

아크릴 관능성 코팅물은 열적 경화, 전자빔 방사나 UV 방사에 의해 경화될 수 있다. 전자빔 방사는 종이 같은 불투명한 기판뿐만 아니라 어떤 소정의 패턴에 필요한 두꺼운 코팅물도 투과하기 때문에 바람직하다. UV 방사 같은 방사 경화의 다른 방식들은 단지 광학적으로 투명한 기판만을 투과하나 두꺼운 코팅물은 투과하지 못한다. 본 발명에서 유용한 전자빔 방사 유닛은 쉽게 이용가능 하고 일반적으로 선전압을 높이는 전송 케이블과 전자 가속기로 구성되어 있다. 기기의 한 유형에서 전자들은 근원점 또는 단일 필라멘트로부터 생성되어 코팅된 대상물을 투과하기 위해 전자기적으로 주사(scan)된다. 다른 유형의 기기에서는, 전자들은 주사할필요 없이 표면의 전체 폭을 조사 할 수 있는 확장된 필라멘트나 복합 필라멘트로부터 막 안에 생성된다. 전체 경화 스테이션(station)은 경화 스테이션 범위를 벗어난 방사를 막도록 납선 울타리로 둘러싸여진다. 그것은 코팅물의 표면으로부터 산소를 제거하기 위한 단계를 갖는 전자빔 방사 유닛을 갖는 코팅물을 경화 할 때 일반적이다. 본 장치에서 질소 가스체가 쓰일 수 있다. 전자빔 방사 유닛의 제조사로 에너지 사이언스사와 RPC 인더스트리스가 포함된다.

실리콘 릴리즈 코팅은 다양한 코팅 기술로 활용될 수 있다. 코팅 기술의 예로 굽은 칼날(blade), 경사진 칼날, 막대, 롤, 짧은 드웰, 막 코팅, 에어 나이프와 에어 브러쉬를 포함하지만 제한적이지 않다. 본 발명은 실질적으로 100% 동일성과 하부에 놓여있는 아크릴 층에서의 표면효과의 심미성을 유지하고 적합한 릴리즈와 균일한 미적 특성들을 확실히 하는 실리콘 릴리즈 표면의 연속성을 유지하도록 실리콘 릴리즈 코팅물의 얇은 층을 필요로 한다. 결과적으로 가장 바람직한 코팅 기술은 얇지만 균일한 코팅 층을 제공하는 에어 브러쉬이다.

실리콘 릴리즈 코팅물은 다양한 경화 기술로 경화될 수 있다. 경화기술의 예로써 대류, 전도, 적외선과 그것들의 복합들이 포함된다. 경화 방법의 관계없이 충분한 실리콘 경화를 얻는 것은 매우 중요하다. 부적절한 실리콘 경화는 예비-경화 릴리즈뿐만 아니라 재사용 릴리즈 회수와 필름 광택에도 영향을 미친다. 경화 시간과 온도가 특정 생산품과 공정 장치에 따라 다양해질수 있지만 적절한 경화를 위해 335℉(168℃)의 최소 웨브 온도는 유지되어야만 한다. 도 3은 재사용 릴리즈 회수에서 부적절한 경화의 영향을 도시한다.

다른 구현들은 청구범위에 포함되어 있다. 본 발명의 다양한 변용은 본 발명의 범위와 진의로부터 벗어남 없이 기술에서 숙련을 요하는 사람들에게 명백해 진다

Claims

경화가능한 시스템의 복사 주조에 사용을 위한 소정의 표면 효과를 제공하는 릴리즈 시트에 있어서.

a) 기판

b) 상기 표면효과를 포함하는 기판의 적어도 한쪽 면에 제공된 아크릴 관능성코팅층.

c) 상기 릴리즈 층의 연속성이 유지되고, 상기 실리콘 코팅으로부터 주조필름의 적절한 릴리즈가 수행되며 아래에 놓인 소정의 표면효과의 변형이 최소화되도록 아크릴 관능성 코팅층상에 제공된 실리콘 릴리즈 코팅층을 포함하는 릴리즈 시트.
제 1항에 있어서, 상기 아크릴 관능성 코팅층은 단관능성 아킬레이트, 다관능성 아킬레이트와 그것들의 혼합물로 이루어지는 그룹에서 선택된 아크릴화된 올리고머와 모노머를 포함하는 릴리즈 시트
제 2항에 있어서, 상기 아크릴 관능성 코팅층은 실록산 릴리즈제 코팅의 총중량으로 2% 이하를 더 포함하는 릴리즈 시트.
제 2항에 있어서, 상기 아크릴 관능성 코팅층은 아미노 관능성 실록산 릴리즈제 코팅의 총중량으로 2% 이하를 포함하는 릴리즈 시트.
제 2에 있어서, 상기 아크릴 관능성 코팅층은 아미노 관능성 실록산 릴리즈제 코팅의 총중량으로 1% 이하를 포함하는 릴리즈 시트.
제 2항에 있어서, 상기 아크릴 관능성 코팅층은 아미노 관능성 실록산 릴리즈제 코팅의 총중량으로 0.25% 이하를 포함하는 릴리즈 시트.
제 2항에 있어서, 상기 아크릴 관능성 코팅층은 아미노 관능성 실록산 릴리즈제에 실질적으로 자유로운 릴리즈 시트.
제 2항에 있어서, 상기 실리콘 릴리즈 코팅층은 폴리비닐 알콜의 90 부나 그 이하, 복합체 반응성 오르가노관능성 실록산 릴리즈 개질제의 100부나 그 이하, 반응성 오르가노관능성 실록산 에멀젼 코팅의 90부나 그 이하, 백금 복합체와 주석 복합체로 구성되어 있는 그룹으로부터 선택된 촉매의 10~20 부, 및 폴리옥시에틸렌 그룹들을 함유하는 비이온성 표면 습윤제의 2~12부를 포함하는 릴리즈 시트.
제 8항에 있어서, 상기 촉매는 백금 복합체 촉매인 릴리즈 시트.
제 8항에 있어서, 상기 폴리옥시에틸렌 그룹을 함유하는 비이온성 표면 습윤제는 실리콘 글리콜 코폴리머 습윤제인 릴리즈 시트.
제 1항에 있어서, 상기 실리콘 릴리즈 코팅층은 폴리알콜의 70부나 그 이하, 복합체 반응성 오르가노관능성 실록산 릴리즈 개질제의 50~90부, 반응성 오르가노관능성 실록산 에멀젼 코팅의 50부나 그 이하, 실리콘 글리콜 코폴리머 습윤제의 4~8부를 포함하는 릴리즈 시트.
경화가능한 시스템의 복사 주조에서 사용을 위한 소정의 표면 효과를 제공하는 릴리즈시트에 있어서:

a) 기판;

b) TMPTA, TPGDA와 그것들의 혼합물로 구성된 그룹들로부터 선택된 아크릴화된 올리고머의 10~50부, 단관능성 모노머의 20~60부, 다관능성 모노머의 20~60부와 코팅의 총중량으로 2% 이하에서 아미노관능성 실록산 릴리즈제를 포함하는 상기 표면효과를 갖는 기판의 적어도 한 쪽면에 제공된 아크릴 관능성 코팅층; 및

C) 상기 릴리즈층의 연속성이 유지되고, 상기 실리콘 릴리즈 코팅으로부터 주조 필름의 적절한 릴리즈가 수행되며, 아래에 놓여진 소정의 표면 효과의 변형이 최소화되도록 아크릴 관능성 코팅층에 제공된 실리콘 릴리즈 코팅층을 포함하는 릴리즈 시트.
제 12항에 있어서, 상기 아크릴 관능성 코팅은 아미노관능성 실록산 릴리즈제의 코팅의 총 중량으로 1% 이하를 포함하는 릴리즈 시트.
제 12항에 있어서. 상기 아크릴 관능성 코팅은 아미노 실록산 릴리즈제의 코팅의 총 중량으로 0.25% 이하를 포함하는 릴리즈 시트.
제 12항에 있어서, 아크릴 관능성 코팅은 아미노 관능성 실록산 릴리즈제에 실질적으로 자유로운 릴리즈 시트.
제 12항에 있어서, 상기 실리콘 릴리즈 코팅층은 폴리비닐 알콜의 90부나 그 이하, 복합체 반응성 오르가노관능성 실록산 릴리즈 변경제의 100부, 반응성 오르가노관능성 실록산 에멀젼 코팅의 90부나 그 이하, 백금 복합체와 주석 복합체로 구성된 그룹으로부터 선택된 촉매의 10~20부, 및 폴리옥시에틸렌 그룹을 함유하는 비이온성 표면 습윤제의 2~12 부를 포함하는 릴리즈 시트.
제 16항에 있어서, 상기 촉매는 백금 복합체 촉매인 릴리즈 시트
제 16항에 있어서, 상기 폴리옥시에틸렌 그룹을 함유하는 비이온성 표면 습윤제는 실리콘 글리콜 코폴리머 습윤제인 릴리즈 시트.
제 12항에 있어서, 상기 실리콘 릴리즈 코팅층은 폴리비닐 알콜의 70부나 그이하, 복합체 반응성 오르가노관능성 실록산 릴리즈 개질제의 50~90부, 반응성 오르가노관능성 실록산 에멀젼 코팅의 950부나 그 이하와 실리콘 글리콜 코폴리머 습윤제의 4~8부를 포함하는 릴리즈 시트.
제 1항 또는 12항에 있어서, 상기 표면 효과를 위한 딥 패턴을 갖는 아크릴 관능성 코팅의 건조 코팅 중량은 52~81 g/m²인 릴리즈 시트.
제 1항 또는 12항에 있어서, 상기 표면 효과를 위한 얕은 패턴을 갖는 아크릴 관능성 코팅의 건조 코팅 중량은 37~52 g/m²인 릴리즈 시트.
제 1항 또는 12항에 있어서, 상기 표면 효과를 위한 딥 패턴을 갖는 실리콘 릴리즈 코팅층의 건조 코팅 중량은 3.7 g/m²인 릴리즈 시트.
제 12항에 있어서, 실리콘 릴리즈 코팅층은 45부보다 적은 폴리비닐 알콜과 복합체 반응성 오르가노관능성 실록산 릴리즈 개질제의 50~80부를 포함하는 고광택의 표면효과를 갖는 릴리즈 시트
제 23항에 있어서, 상기 실리콘 릴리즈 코팅의 건조 코팅 중량은 52~81 g/m²인 릴리즈 시트.
제 12항에 있어서, 실리콘 릴리즈 코팅층은 폴리비닐 알콜의 25~70부와 복합체 반응성 오르가노관능성 실록산 릴리즈 개질제의 60~90부, 및 반응성 오르가노관능성 실록산 에멀젼 코팅의 20부나 그 이하를 포함하는 저광택의 표면 효과를 갖는 릴리즈 시트.
제 25항에 있어서, 실리콘 릴리즈 코팅층의 건조 코팅 중량이 0.7~2.2 g/m²인 릴리즈 시트.
경화가능한 시스템의 복사 주조에서 사용을 위해 소정의 표면 효과를 제공하는 릴리즈 시트를 제조하는 방법에 있어서:

a) 기판에 아크릴 관능성 코팅층을 적용하는 단계;

b) 복사 표면에 적합한 코팅을 야기하는 복사 표면에 기판의 코팅된 한쪽면을 압착시키는 단계;

c) 아크릴 관능성 코팅층을 경화시키는 단계;

4) 복사 표면으로부터 경화 코팅된 기판을 스트립하는 단계;

e) 아크릴 관능성 코팅층 상에 실리콘 릴리즈 코팅층을 적용하는 단계; 키는 단계

를 포함하는 방법.
제 27항에 있어서, 상기 압착 단계와 아크릴 관능성 경화 단계는 동시에 수행되는 방법.
제 27항에 있어서, 상기 아크릴 관능성 경화 단계는 방사 경화에 의해 수행되는 방법.
제 29항에 있어서, 방사 경화는 전자빔 방사 경화인 방법.
제 27항에 있어서, 실리콘 릴리즈 코팅 적용 단계는 에어브러쉬 코팅에 의해 수행되는 방법.
제 27항에 있어서, 실리콘 릴리즈 코팅을 위한 경화 단계는 최소 168℃의 웹 온도를 유지하는 방법.