亚洲狠狠干,亚洲国产福利精品一区二区,国产八区,激情文学亚洲色图

紋飾聚合物薄膜的方法和包含該聚合物薄膜的制品的制作方法

文檔序號(hào):4432041閱讀:252來源:國(guó)知局

專利名稱::紋飾聚合物薄膜的方法和包含該聚合物薄膜的制品的制作方法紋飾聚合物薄膜的方法和包含該聚合物薄膜的制品相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用本申請(qǐng)要求了于2006年12月29日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)60/882,692的優(yōu)先權(quán),該申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容在此引入作為參考。背景本發(fā)明公開涉及紋飾(texturing)聚合物薄膜的方法和包含這些紋飾薄膜的制品。由有機(jī)聚合物(具有大于或等于約130。C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度)制得的具有小于或等于約75微米的厚度和大于或等于約1,200毫米的大表面寬度的薄膜通常難以在沒有缺陷例如褶皺、彗形物(comet)、裂縫(vein)、口模條紋(dieline)、凝膠顆粒、粒狀雜質(zhì)等的情況下制得。將薄膜紋飾改進(jìn)了它們的外觀并且將缺陷的可見性最小化。對(duì)于我們觀察或檢查紋飾的薄膜而言,將這些薄膜的表面紋飾提高了薄膜粘結(jié)在另一個(gè)表面上的能力、提高了印刷能力、減少了表面擦痕的可見性和其他上述的缺陷。紋飾的薄膜通常通過溶液基方法制得,其中將有機(jī)聚合物溶于溶劑中生成聚合物溶液。然后將聚合物溶液澆鑄(cast)在光滑表面上。使溶劑從澆鑄的聚合物溶液中蒸發(fā)。將刮刀劃過澆鑄的聚合物溶液的表面以制得具有均勻厚度的薄膜,之后將表面紋飾。由該方法提供的紋飾僅在薄膜的二牟表面上進(jìn)行。這是一種昂貴的方法并且由于溶劑的存在而因此具有負(fù)面環(huán)境影響。由熔體(熔融態(tài))制備紋飾薄膜比由溶液制備的那些廉價(jià),扭由于在薄膜表面上產(chǎn)生的靜電荷造成薄膜堵塞(pinning),因此熔體方法伴隨著一些問題。因此希望開發(fā)一種當(dāng)由熔融態(tài)制備薄膜時(shí)將具有小于或等于約100微米厚度的薄膜紋飾的方法。還希望開發(fā)一種其紋飾減少了薄膜中存在的缺陷的可見性的紋飾薄膜。概述本文中披露了一種方法,其包括在低于有機(jī)聚合物組合物中有機(jī)聚加剪切力、拉伸力、壓縮力或者包含至少一種前述力的組合進(jìn)行;當(dāng)將有機(jī)聚合物組合物布置在包括橡膠表面的第一輥與包括紋飾的金屬表面的第二輥之間時(shí)將力施加在有機(jī)聚合物組合物上;該變形制得具有約0.5-約3的紋飾比例(texturingratio)的紋飾薄膜;該紋飾薄膜具有約5-約75微米的厚度和在薄膜的反面約0.3-約6微米的平均粗糙度。本文中還披露了一種具有約0.3-約6微米的平均粗糙度的紋飾薄膜;其中該紋飾薄膜的一個(gè)表面的表面平均粗糙度為該紋飾薄膜的反面的表面平均粗糙度的約25%以內(nèi)。附圖簡(jiǎn)述圖1描述了如何測(cè)量粗糙度;和圖2是相對(duì)于在通過鋼輥接觸的紋飾薄膜表面上測(cè)量的平均粗糙度繪制的在通過橡膠輥接觸的紋飾薄膜表面上測(cè)量的平均粗糙度的示意圖。詳述本文中披露了一種制備紋飾薄膜的方法,其中該紋飾薄膜具有約5-約100微米的厚度。本文中還披露了一種在不將應(yīng)力施加在薄膜上的情況下制備具有拋光/拋光表面(其中將反面拋光)的薄膜的方法。在一種例舉的實(shí)施方案中,薄膜由具有大于或等于約100。C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的有機(jī)聚合物組合物制備。在另一種例舉的實(shí)施方案中,薄膜由當(dāng)根據(jù)AmericanSocietyfortheTestingofMaterialsD638(ASTMD638)在拉緊下測(cè)試時(shí)展現(xiàn)出小于或等于約10%的屈服點(diǎn)應(yīng)變的有機(jī)聚合物組合物制備。在制備紋飾薄膜的一種例舉的實(shí)施方案中,該方法包括在低于有機(jī)聚合物組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下使擠出物變形。進(jìn)行變形的一種侈;舉的方法是壓延。壓延在輥磨機(jī)(rollmill)中相對(duì)的輥之間進(jìn)行,其中該相對(duì)的輥包括具有紋飾的橡膠表面的第一輥和在與第一輥施加的壓力相反的方向上施加壓力到擠出物的第二輥。該第二輥包括紋飾的金屬表面。該紋飾薄膜以及拋光/拋光薄膜有利地具有小于或等于約100納米的雙折射。根據(jù)需要,薄膜可以僅在一個(gè)表面上或者在兩個(gè)表面上紋飾。將容5易注意到,薄膜的紋飾減少了一些缺陷例如褶皺、凝膠、彗形物、裂縫、口模條紋、凝膠顆粒、粒狀雜質(zhì)等的可能性。該紋飾薄膜以及拋光/拋光薄膜可以是不透明的、透明的或者半透明的。希望紋飾薄膜的一個(gè)表面的表面平均粗糙度與紋飾薄膜的反面的表面平均粗糙度相等。在一種實(shí)施方案中,紋飾薄膜的一個(gè)表面的表面平均粗糙度為紋飾薄膜的反面的表面平均粗糙度的約10%內(nèi),特別為約15%內(nèi),'更特別為約20%內(nèi),并且甚至更特別為約25%內(nèi)。在一種例舉的實(shí)施方案中,通過平均粗糙度度量,紋飾薄膜有利地具有比用于制備紋飾薄膜的紋飾輥的平均粗糙度更大的平均粗糙度。該結(jié)果是不可預(yù)料的。另外,當(dāng)在包括相對(duì)的紋飾輥的輥磨機(jī)中將有機(jī)聚合物組合物壓延時(shí),可以將薄膜的兩個(gè)相對(duì)面紋飾。薄膜的相對(duì)面均具有由大于或等于約0.25米的寬度尺寸和大于或等于約0.25米的長(zhǎng)度尺寸,具體地大于或等于約0.5米的寬度尺寸和大于或等于約0.5米的長(zhǎng)度尺寸,并且更具體地大于或等于約l.O米的寬度尺寸和大于或等于約l.O米的長(zhǎng)度尺寸界定的表面積。紋飾薄膜通常具有約5-約100微米,特別為約25-約75微米的厚度。在另一種例舉的實(shí)施方案中,當(dāng)通過在具有一個(gè)紋飾的橡膠輥和相對(duì)的拋光/拋光鋼輥的輥磨機(jī)中壓延將相應(yīng)薄膜紋飾時(shí),紋飾薄膜有利地具有一個(gè)被紋飾的表面(包括大于或等于約0.25米的寬度尺寸和大于或等于約0.25米的長(zhǎng)度尺寸),同時(shí)反面具有拋光/拋光涂飾。該有機(jī)聚合物組合物可以包含熱塑性聚合物、熱塑性聚合物的共混物、熱固性聚合物、熱固性聚合物的共混物或者熱塑性聚合物與熱固性聚合物的共混物。該有機(jī)聚合物組合物可以包含低聚物、聚合物、離聚物、樹狀共聚物、共聚物例如嵌段共聚物、接枝共聚物、星形嵌段共聚物、無規(guī)共聚物等,或者包含至少一種前述有機(jī)聚合物的組合。如上所述,紋飾薄膜包含具有大于或等于約100。C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的有機(jī)聚合物組合物。當(dāng)使用有機(jī)聚合物和/或共聚物的共混物制備紋飾薄膜時(shí),用于有機(jī)聚合物組合物中的至少一種有機(jī)聚合物具有大于或等于約100。C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。還如上所述,紋飾薄膜由當(dāng)根據(jù)ASTMD638測(cè)試時(shí)展現(xiàn)出小于或等于約10%的屈服點(diǎn)應(yīng)變的有機(jī)聚合物組合物制備。在一種實(shí)施方案中,紋飾薄膜由當(dāng)根據(jù)ASTMD638測(cè)試時(shí)展現(xiàn)出小于或等于約6%,具體地小于或等于約5%,并且更具體地小于或等于約4%的屈服點(diǎn)應(yīng)變的有機(jī)聚合物組合物制備。屈服點(diǎn)應(yīng)變是在屈服點(diǎn)下的應(yīng)變,其中屈服點(diǎn)被定義為在拉伸試驗(yàn)中在試片開始持久延伸情況下的點(diǎn)。屈服點(diǎn)是在其下應(yīng)變?cè)黾佣鴳?yīng)力沒有伴隨著增加的應(yīng)力。如果負(fù)荷降至零,則試片將不會(huì)返回到其原始長(zhǎng)度??梢约兊男问交蛘咭怨不煳锖?或共聚物的形式(在有機(jī)聚合物組合物中)用于制備紋飾薄膜的有機(jī)聚合物的例子是聚烯烴、聚縮醛、聚丙烯酸類、聚碳酸酯、聚苯乙烯類、聚酯、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚芳酯、聚芳基砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚氯乙烯、聚砜、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚苯并噁唑、聚苯并咪唑、聚吡咯烷、聚乙烯基醚、聚乙烯基硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯基酮、聚卣化乙烯、聚乙烯基腈、聚乙烯基酯、聚磺酸酯、聚硫化物、聚硫酯、聚砜、聚磺酰胺、聚脲、聚氨酯、聚磷腈、聚硅氮烷、聚硅氧烷等,或者包含至少一種前述有機(jī)聚合物的組合。一種例舉的有機(jī)聚合物組合物包括聚醚酰亞胺。合適的有機(jī)聚合物共混物的例子是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯/尼龍、聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚苯醚/聚苯乙烯類、聚苯醚/聚酰胺、聚碳酸酯/聚酯、聚苯醚/聚烯烴,或者包含至少一種前述熱塑性樹脂共混物的組合。'可以將有機(jī)聚合物以任何合適的比例共混形成有機(jī)聚合物組合物。有機(jī)聚合物組合物可以包括二元共混物、三元共混物和具有超過三種的有機(jī)聚合物的共混物。當(dāng)在紋飾薄膜中使用二元共混物或三元共混物時(shí),基于有機(jī)聚合物組合物的總重量,共混物中的其中一種有機(jī)聚合物可以占約1-約99重量百分比(wt%)。在該范圍內(nèi),通常希望基于有機(jī)聚合物組合物的總重量,其中一種有機(jī)聚合物的量為大于或等于約20wt%,具體地大于或等于約30wt。/。并且更具體地大于或等于約40wt%。在該范圍內(nèi)還希望,基于有機(jī)聚合物組合物的總重量,該量為小于或等于約90wt%,具體地小于或等于約80wt。/。并且更具體地小于或等于約60wt%。當(dāng)使用具有超過三種聚合物樹脂的共混物時(shí),各種有機(jī)聚合物可以任何所希望的重量比存在。熱固性樹脂的例子是聚氨酯、天然橡膠、合成橡膠、環(huán)氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯、聚酰胺、聚醚酰亞胺、有機(jī)硅和包含任一種前述熱固性樹脂7的混合物。在一種實(shí)施方案中,在制備紋飾薄膜的一種方法中,首先將有機(jī)聚合物組合物(具有大于或等于約100。C的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或者當(dāng)根據(jù)ASTMD638測(cè)試時(shí)具有小于或等于約10%的屈服點(diǎn)應(yīng)變)熔融共混。有機(jī)聚合物組合物的熔融共混涉及到使用剪切力、拉伸力、壓縮力、超聲能、電磁能、熱能或者包含至少一種前述力或能量形式的組合,并且在加工設(shè)備中進(jìn)行,其中上述力通過以下裝置施加單螺桿、多螺桿、嚙合型同向旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)螺桿、非-嚙合型同向旋轉(zhuǎn)或反向旋轉(zhuǎn)螺桿、往復(fù)式螺桿、具有栓的螺桿、具有栓的機(jī)筒、輥、錘、螺旋轉(zhuǎn)子或者包含前述的至少一種的組合。涉及到上述力的熔融共混可以在機(jī)器例如單螺桿擠出機(jī)、多螺桿擠出機(jī)、Buss捏合機(jī)、Henschel、螺旋形才幾器(helicone)、Ross混合機(jī)、Banbury、輥磨機(jī)、模塑機(jī)(例如注塑機(jī)、真空成型機(jī)、吹塑機(jī)等),或者包含至少一種前述機(jī)器的組合中進(jìn)行。一種例舉的熔融共混設(shè)備是雙螺桿擠出機(jī)。在一種實(shí)施方案中,在有機(jī)聚合物組合物擠出期間,將擠出機(jī)中的熔和凝膠顆粒。熔體過濾由載有過濾網(wǎng)組合(screenpack)的多孔板(breakerplate)提供,其中過濾網(wǎng)組合包括直接插入熔體流中的各種篩目尺寸的金屬網(wǎng)。由多孔板負(fù)載的過濾網(wǎng)組合還用于有助于積累壓力以及促進(jìn)擠出機(jī)中的分散和混合。一般而言,多孔板和過濾網(wǎng)組合剛好超出位于擠出機(jī)機(jī)筒末端的螺桿梢部。多孔板通常為盤式或板,其具有一系列貫穿其厚度加工的在熔體流動(dòng)方向上排列的均勻的孔(約3mm)。多孔板的作用是提供用于過濾網(wǎng)組合的結(jié)構(gòu)支承,該過濾網(wǎng)組合在擠出機(jī)中高的下游壓力下可能破裂或"吹破"。濾網(wǎng)通常是每單位面積具有特定數(shù)目的孔的編織的金屬網(wǎng)或紗網(wǎng)。褲一種實(shí)施方案中,希望用具有約5-約50微米,特別為約10-約40微麥,并且甚至更特別為約15-約30微米的濾網(wǎng)進(jìn)行熔融有機(jī)聚合物組合物的熔體過濾。濾網(wǎng)的一種例舉的篩目尺寸為約15-約25微米。擠出物在模頭口的溫度可以變化,至多高出有機(jī)聚合物組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)約30°C,特別為至多高出有機(jī)聚合物組合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg約25°C,并且更特別為至多高出有機(jī)聚合物組合物的Tg約20°C。當(dāng)有機(jī)聚合物組合物包含具有兩個(gè)明顯不同的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的有機(jī)聚合物的共混物和/或共聚物時(shí),擠出物溫度約大于或等于有機(jī)聚合物組合物的最高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度。在擠出物從擠出機(jī)中排出之后,為了制備沒有任何缺陷例如口模條紋、雜質(zhì)、彗形物、裂縫等的紋飾薄膜,通常希望在比該薄膜的加工中通常采用的更低的溫度下和在更低的速度下使擠出物變形成薄膜。通常就施加這些變形力的較低溫度而言,通常希望在低于擠出物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下將擠出物變形。因此,盡管擠出物的溫度并不總是一定低于擠出物^玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg),但將施加變形力的設(shè)備(機(jī)器部件)保持在低于擠出物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下。在一種例舉的實(shí)施方案中,變形力是剪切力、壓縮力或拉伸力或者至少一種前述力的組合。如果需要,可以同時(shí)或依次施加這些變形力。通常希望將接觸擠出物并施加這些變形力的機(jī)器部件的溫度保持在低于擠出物的Tg的溫度下。在另一種例舉的實(shí)施方案中,希望將接觸擠出物并施加變形力的機(jī)器部件的溫度保持在擠出物的Tg以下5。C,特別為10。C,更特別為15。C并且最特別為20°C。溫度的有機(jī)聚合物的共混物和/或共聚物時(shí)并且當(dāng)在相應(yīng)的有機(jī)聚合物之間有一些不相容性時(shí),希望將接觸擠出物并施加變形力的機(jī)器部件的溫皮諒持在約小于或等于有機(jī)聚合物組合物的最高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下。在一種例舉的實(shí)施方案中,在輥磨機(jī)中將擠出物進(jìn)行變形。變形的一種例舉的形式是在輥磨機(jī)中通過壓延熱成型。在一種實(shí)施方案中,輥磨機(jī)通常包括一個(gè)紋飾的橡膠輥。在另一種實(shí)施方案中,輥磨機(jī)通常包括一個(gè)紋飾的橡膠輥和一個(gè)紋飾的金屬輥。一種例舉的紋飾的金屬輥是紋飾的鋼輥。可以有利地使用兩個(gè)或三個(gè)輥磨機(jī)制備紋飾薄膜。在一種實(shí)施方案中,采用擠出物的變形以紋飾薄膜。在另一種實(shí)施方案中,使用兩個(gè)或多個(gè)紋飾的輥以在薄膜的兩面上制得紋飾。在一種實(shí)施方案中,紋飾的橡膠輥或紋飾的金屬輥具有約4厘米-約4米,特別為約15厘米-1.5米,并且更特別為約25.4厘米-約1米,并且甚至更特別為約30厘米-約60厘米的直徑。在剛好在其進(jìn)入輥磨機(jī)的M隙之前的位點(diǎn)處,擠出物的線速度為約1/2米/分鐘(m/min)-約1,000m/rifin;9特別為約10-約300m/min并且更特別為約20-約150m/min。紋飾的橡膠輥可以是或可以不是驅(qū)動(dòng)輥(即其可以或可以不與驅(qū)動(dòng)輥?zhàn)拥鸟R達(dá)相連)。在一種實(shí)施方案中,擠出機(jī)的模頭口與輥磨機(jī)的輥隙之間的距離通常為約2-約30厘米,特別為約6-約20厘米,并且更特別為約7.5-約15厘米。使用紋飾以制備具有表面粗糙度的薄膜。表面粗糙度表示為平均粗糙度或RA。平均粗糙度也稱為算術(shù)平均值和中心線平均值(centerlineaverage)。其是在取樣長(zhǎng)度中取出并且從圖形中心線上測(cè)量的測(cè)量的剖面高度(profilbheight)偏差的絕對(duì)值的算術(shù)平均值。圖1示出了平均粗糙度的測(cè)量。平均粗糙度讀數(shù)通常用連續(xù)取平均類型的記錄針型(stylustype)儀器作出。在將擠出物變形中,希望制得具有約0.3-約6微米,特別為約0.4-約3微米,更特別為約0.5-約2微米,并且甚至更特別為約0.6-約1.5微米的平均粗糙度(RA)值的薄膜。在一種實(shí)施方案中,為了制得具有約0.3-約6微米的平均粗糙度的紋飾薄膜,希望紋飾的橡膠輥具有約1-約6微米的表面平均粗糙度和金屬輥具有約2-約8微米的表面平均粗糙度。在上述數(shù)值范圍內(nèi),對(duì)于紋飾的橡膠輥而言,希望具有約2-約5微米,特別為約3-約4微米的表面平均粗糙度。在上述數(shù)值范圍內(nèi),對(duì)于紋飾的金屬輥而言,希望具有約3-約7微米,特別為約4-約6微米的表面平均粗糙度。在一種實(shí)施方案中,在變形期間接觸紋飾的橡膠輥表面的薄膜那側(cè),、紋飾薄膜可以具有100%或更大的復(fù)制效率。復(fù)制效率被定義為薄膜一個(gè)表面的RA除以橡膠輥的RA。如上所述,當(dāng)在擠出物的變形期間僅使用一個(gè)紋飾的橡膠輥時(shí),希望在薄膜的兩個(gè)面上均制得紋飾。單個(gè)紋飾輥-其中該紋飾輥是紋飾的橡膠輥的使用使得薄膜具有小于或等于約IOO納米,具體地小于或等于約50納米,更具體地小于或等于約30納米,并且甚至更具體地小于或等于約20納米的雙折射延遲。在一種例舉的實(shí)施方案中,通過在約大于或等于有機(jī)聚合物復(fù)合物的最高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下將薄膜退火,可以將紋飾薄膜的紋飾表面轉(zhuǎn)化成拋光/拋光表面。例如,如果TgA是有機(jī)聚合物A的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度并且TgB是有機(jī)聚合物B的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度-這兩種聚合物含于擠出物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為Tg(A+B的擠出物中,使得TgB>Tg(A+B)>TgA,則在大于或等于TgA的溫度下對(duì)紋飾薄膜退火將使薄膜從具有紋飾表面的一種薄膜轉(zhuǎn)化成具有拋光/拋光表面的一種薄膜。通常希望在大于或等于紋飾薄膜的最高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度約5°C,具體地大于或等于約10。C,更具體地大于或等于約15°C,并且甚至更具體地大于或等于約2(TC的溫度下將紋飾薄膜退火。通常希望將鄉(xiāng)丈飾薄膜退火至多約30分鐘的時(shí)間。在該范圍內(nèi),通常希望將紋飾薄膜退火大于或等于約10秒,具體地大于或等于約60秒,更具體地大于或等于約l分鐘,并且甚至更具體地大于或等于約2分鐘的時(shí)間。在該范圍內(nèi)還希望退火時(shí)間小于或等于約25分鐘,具體地小于或等于約20分鐘,并且更具體地小于或等于約15分鐘。可以使用加熱,包括傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射或者包含至少一種前述加熱方法的組合將薄膜或片材退火。在一種實(shí)施方案中,本方法可用于制備具有一個(gè)或多個(gè)紋飾表面的多層薄膜。在一種例舉的實(shí)施方案中,本方法可用于制備具有兩個(gè)紋飾^面的多層薄膜。首先通過共擠出制備多層薄膜。一種例舉的多層薄膜可以包括多個(gè)彼此緊密接觸的層。在一種實(shí)施方案中,可以將兩個(gè)或多個(gè)層布置成彼此緊密接觸以形成多層薄膜。在一種實(shí)施方案中,使相應(yīng)薄膜的最大表面彼此緊密接觸以形成多層薄膜。在共擠出之后,如上所述在輥磨機(jī)中使多層薄膜進(jìn)行變形。在一種實(shí)施方案中,在將多層薄膜共擠出的一種方式中,將來自各個(gè)擠出機(jī)的熔體流(擠出物)送入進(jìn)料頭模頭(feedblockdie),在那里各個(gè)熔體流在進(jìn)入模頭之前合并。在另一種實(shí)施方案中,將來自各個(gè)擠出機(jī)的熔體流送入多歧管內(nèi)部合并模頭中。不同的熔體流單獨(dú)進(jìn)入模口并且剛好在最終??變?nèi)結(jié)合。在又一種實(shí)施方案中,將來自各個(gè)擠出機(jī)的熔體流送入多歧管外部合并模頭中。該外部合并模頭具有完全獨(dú)立的用于不同^體流的歧管以及不同的???,物流通過此??讍为?dú)離開模頭,剛好在模頭出口'之外結(jié)合。各層在仍然熔融的時(shí)侯并且剛好在模頭的下游合并。用于制備多層薄膜的一種例舉的模頭是進(jìn)料頭模頭。在一種例舉的實(shí)施方案中,用于多壁薄膜共擠出的擠出機(jī)分別是單螺桿擠出機(jī)。然后在輥磨機(jī)中將共擠出的片材壓延制得紋飾的多層薄膜。由上面詳述的方法得到的薄膜是光學(xué)透明的,并且可以具有高熔融速率的組合物形式制備,使得它們?cè)诳梢猿惺苄∮诨虻扔诩s400。F溫度的基材上進(jìn)行模塑。以該方式制備的聚合物擠出物有利地不具有任何缺陷例如褶皺、彗形物、裂縫、口模條紋、凝膠顆粒、粒狀雜質(zhì)等,并且因此可用于光學(xué)應(yīng)用例如光學(xué)元件、眼科片材、顯微鏡等。另外,可以將有助于引入諸如光偏振、光致變色、色彩、顏色、裝飾(decor)、標(biāo)記(indicia)、硬度、耐磨、防霧、X-射線記錄能力、感光膠片能力、數(shù)字儲(chǔ)存能力、光處理能力等功能性質(zhì)的添加劑加入聚合物擠出物中。以下實(shí)施例意指為例舉的而非限制性的,說明本文描述的紋飾薄膜的各種實(shí)施方案的一些中的組合物和制備方法。實(shí)施例實(shí)施例1進(jìn)行本實(shí)施例以說明使用上述方法制備紋飾薄膜。將GeneralElectricCompany生產(chǎn)的ULTEM1000-—種聚醚酰亞胺4齊出,然后在雙輥磨機(jī)中進(jìn)行壓延。擠出機(jī)條件以及輥磨機(jī)中的溫度和輥速在下表1中示出。在表1中的例子中,樣品弁A和B是比較樣品。擠出在具有24:l的平均長(zhǎng)度/直徑比的單螺桿擠出機(jī)中進(jìn)行。螺桿具有38毫米的直徑。擠出機(jī)具有4個(gè)機(jī)筒('在表1中表示為區(qū))和模頭,在下文描述其溫度。輥1是紋飾的橡膠輥,而對(duì)于樣品A和B,輥2是具有拋光/拋光表面的鋼輥。樣品A和B因此是比較例。在樣品#1-7中,輥1是紋飾的橡膠輥,而輥2是紋飾的鋼輥。輥1具有30厘米的外徑,而時(shí)輥2具有30厘米的外徑。對(duì)于樣品#1-3,輥l是具有約1.96微米的RA(平均粗糙度)的紋飾橡膠輥,而輥2是具有約5.90微米R(shí)A的紋飾鋼輥。對(duì)于樣品#4-6,輥1是具有約1.38微米R(shí)A的紋飾橡膠輥,而輥2是具有約2.55微米R(shí)A的紋飾鋼輥。樣品#7使用具有32:1的L/D和105毫米直徑的單級(jí)單螺桿擠出機(jī)制備。擠出機(jī)具有9個(gè)區(qū)(機(jī)筒),這些區(qū)具有26.6°C、320°C、321°C、339.8°C、340.0°C、341.3°C、340.1°C、338.1。C和350.1°C的溫度值(分別從進(jìn)料喉到???。螺桿速度為32rpm。對(duì)于樣品#7,在擠出期間使用15微米中心金厲過濾器(centeredmetalfilter)對(duì)才羊品進(jìn)4亍炫體過濾。將樣品#7在三輥磨機(jī)中壓延。輥1(紋飾的橡膠輥)設(shè)置在59。C溫度下,而輥2(紋飾的鋼輥)設(shè)置在130。C溫度下,同時(shí)輥3設(shè)置在124。C溫度下。輥3是牽引輥。線速度為37.1米/分鐘。對(duì)于樣品#7,輥l是具有約2.36微米R(shí)A的紋飾橡膠輥,而輥2是具有約4.72微米R(shí)A的紋飾鋼輥。該橡膠紋飾輥和紋飾的鋼輥具有609亳米的外徑。樣品#7具有63英寸(約160厘米)的寬度并且在變形之后進(jìn)行整飾,從而具有50英寸的最終薄膜寬度。表l中的薄膜RA值以微英寸示出并且是使用Dektak3表面仿形銑床(surfaceprofiler)進(jìn)行3次測(cè)量得到的平均值。表2中示出的視覺凝膠量(visualgelcount)是每平方米薄膜的凝膠量。表1樣品#區(qū)1區(qū)2區(qū)3區(qū)4模頭螺桿輥1輥2線速度(。F)(。F)(T)(。F)溫度速度溫度溫度(英尺/分鐘)(。F)(RPM)(。F)(。F)A6106206306406502511024028.5B62064066067068045120240、17.7166067068069070026.211035052.52635645655665675231103004236606706806907004211022052.546206306406456501411033032.255640650660670675281103004266606706806907002811033032.257參見說明書第9頁(yè)第14~26行13下表2示出了壓延薄膜的性質(zhì)。<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>*1微米=(1/25.4)微英寸**由觀察者A得到的量可從表2中看出,比較樣品A和B(其在具有一個(gè)紋飾的橡膠輥和相對(duì)的拋光/拋光輥的輥磨機(jī)上變形(壓延))展現(xiàn)出平均粗糙度分別為IO微英寸和13微英寸的的無光澤涂飾的一個(gè)表面,而反面具有平均粗糙度小于4.2微英寸的光滑拋光/拋光表面。然而,作為本發(fā)明公開的實(shí)施方案的代表的樣品#1、2和3展現(xiàn)出在薄膜的兩面具有基本相同粗糙度的相對(duì)的紋飾表面。樣品#1、2和3表現(xiàn)出超過100%的復(fù)制效率。如表2中所示,由觀察者A進(jìn)行計(jì)數(shù)。應(yīng)注意的是,不同的觀察者可能作出不同的觀察,從而提供該信息。沒有對(duì)不同觀察者作出的觀察進(jìn)行校正試驗(yàn)。樣品糾、5和6也是本發(fā)明公開的實(shí)施方案的代表,其展現(xiàn)出相對(duì)的紋飾表面,其中接觸紋飾橡膠輥的薄膜表面的粗糙度是接觸拋光/拋光輥的薄膜表面的粗糙度的兩倍。表2還說明了當(dāng)用具有合適的平均粗糙度的輥將薄膜紋飾時(shí),可以顯著減少肉眼可見的斑點(diǎn)和凝膠顆粒的數(shù)目。例如使用具有約50微英寸(約2微米)平均粗糙度的橡膠輥和具有約150微英寸(約6微米)平均粗糙度的鋼輥紋飾的實(shí)施例樣品#1、2、和3,當(dāng)與比較樣品A和B比較時(shí),顯示可以計(jì)數(shù)的凝膠顆粒數(shù)目大大降低。另一方面,使用具有約35微英寸平均粗糙度的橡膠輥和具有約65微英寸平均粗糙度的鋼輥紋飾的樣品糾、5和6表現(xiàn)出比樣品#1、2和3更大數(shù)目的可以計(jì)數(shù)的凝膠顆粒。因此通過使用具有約1-約6微米平均粗糙度的紋飾橡膠輥和具有約2-約8微米表面平均粗糙度的金屬輥,每平方米的紋飾薄膜,可見缺陷例如凝膠顆粒和斑點(diǎn)的百分比減少超過30%的量,特別是超過40%的量,更特別超過70%的量,并且甚至更特別為約100%的量??蓮臉悠?1、2和3中看到,希望紋飾薄膜一個(gè)表面的表面平均粗糙度與紋飾薄膜的反面的表面平均粗糙度相等。一般而言,正如可從表2中看出的,紋飾薄膜一個(gè)表面的表面平均粗糙度為紋飾薄膜反面的表面平均扭糙度的約10%內(nèi),特別為約15°/。內(nèi),更特別為約20%內(nèi),并且甚至更特別為約25%內(nèi)。進(jìn)一步地從表2中可以看到,橡膠側(cè)復(fù)制比(其被定義為薄膜一側(cè)(接觸橡膠輥)的紋飾(即平均粗糙度)與鋼輥上的紋飾的比例)對(duì)于樣品#1、、2和3而言大于1,而對(duì)于樣品#4、5和6而言小于1。對(duì)于樣品#8,橡膠側(cè)復(fù)制比為1.83。橡膠側(cè)復(fù)制比的值表明紋飾的鋼輥是主輥。例如在樣品#1、2和3中,當(dāng)紋飾的鋼輥具有約5.卯微米的RA時(shí),橡膠側(cè)復(fù)制比大于或等于約1,而對(duì)于樣品#4、5和6-其中紋飾的鋼輥具有約2.55微米的RA,橡膠側(cè)復(fù)制比小于或等于約0.5。在輥磨期間接觸鋼輥的薄膜表面的紋飾(即平均粗糙度)與接觸橡膠輥的薄膜表面的紋飾的比例也在表2中示出。從這些結(jié)果可以再次看出鋼輥是主輥。例如對(duì)于樣品#1、2和3,可以看出該比例約為1,而對(duì)于樣品#4、5和6,該比例顯著大于1.3。因此,鋼輥的紋飾在制備期間在接觸橡膠輥的薄膜表面上逐步形成紋飾起著重要作用。在紋飾薄膜的反面也可以利用該粗糙度比例展開方程式,對(duì)于不同的紋飾鋼輥而言,由該方程可以實(shí)現(xiàn)紋飾的預(yù)測(cè)??梢岳么祟A(yù)測(cè)紋飾的能力進(jìn)行計(jì)算,該計(jì)算可有助于在紋飾過程結(jié)束后減少霧度和改進(jìn)A級(jí)輥巻繞。A級(jí)輥巻繞的改進(jìn)防止了輥中的一個(gè)薄膜層與輥中相鄰的薄膜層粘結(jié)。圖2是相對(duì)于在通過鋼輥接觸的紋飾薄膜表面上測(cè)量的平均粗糙度繪制的在通過橡膠輥接觸的紋飾薄膜表面上測(cè)量的平均粗糙度的示意圖。圖2中示出的測(cè)量值得自表2。在圖2中,相對(duì)于薄膜的光滑側(cè)的平均粗糙度繪出得自表2的屬于薄膜無光澤一側(cè)的平均粗糙度的數(shù)據(jù)。通過使用基于回歸的曲線擬合程序以擬合得自表2的數(shù)據(jù),可以使用下面的經(jīng)驗(yàn)方程式(I)來預(yù)測(cè)接觸橡膠輥的薄膜表面的平均粗糙度。y=56.13丄"0)-226,12(I)在方程(I)中以及在圖2中,y表示接觸橡膠輥的表面上的薄膜紋飾,而x表示接觸鋼輥的表面上的薄膜紋飾。由方程(I)確定為了制得在薄膜的兩個(gè)面均具有約25微英寸平均粗糙度的薄膜,具有約80_約90微英寸平均粗糙度的鋼輥是合乎需要的。在薄膜的兩個(gè)面具有約25微英寸平均粗糙度的薄膜通常具有低的霧度。大于30%的霧度值被認(rèn)為是擴(kuò)散的,即薄膜具有混濁的外觀。希望具有數(shù)量為約0.5-約3.0,特別為約0.75-約2.5,并且更特別為約1-約2.0的紋飾比例。.例如,在表2中在樣品#4和7(均具有25微米的厚度)中使用ASTMD1003的霧度值和透光率分別為2.5%和88.9%以及分別為20.8%和88.8%。當(dāng)表2的樣品#7的厚度增至50微米時(shí),使用ASTMD1003,薄膜分別具有69.6%和86.3%的霧度和透光率。因此當(dāng)厚度增加超過50#1米時(shí),樣品#7的薄膜具有擴(kuò)散(diffUse)外觀。另外,當(dāng)在制得之后巻繞在輥上時(shí),通過所公開的方法制備的薄膜沒有表現(xiàn)出很多的粘合性。因此對(duì)于具體的薄膜規(guī)格,我們可以使用本發(fā)明的教導(dǎo)以制得能夠紋飾的A級(jí)輥和對(duì)于給定的應(yīng)用而言所希望的霧度。實(shí)施例2本實(shí)施例說明了退火和熔體過濾對(duì)紋飾薄膜中可識(shí)別的缺陷數(shù)目的影響。組合物以及結(jié)果示于表3中。表3中的樣品A對(duì)應(yīng)于表1中的樣品A,16而表3中的樣品1對(duì)應(yīng)于表1中的樣品1。表3中的樣品AA是在被制成紋飾薄膜之后在約215。C溫度下進(jìn)行退火15分鐘的表2中的樣品A。表3中的樣品1A是在擠出過程期間進(jìn)行熔體過濾(MF)的表3中的樣品1。在被制成紋飾薄膜之后,將樣品1A在約215。C溫度下退火15分鐘。由不同于實(shí)施例1的觀察者A的觀察者B進(jìn)行薄膜中缺陷數(shù)目的觀察。表3中的樣品8和8A與表2的樣品#4類似,并且在與表2的樣品#4相同的條件下使用紋飾的橡膠輥和一個(gè)紋飾的鋼輥制備。樣品8和8A含有Ultem1000并且在如上所述的單螺桿擠出機(jī)中制備。上面描述了制備樣品#8和8A的輥磨機(jī)條件。橡膠輥的RA為35微英寸,而鋼輥的RA為65微英寸。樣品存8A在215。C溫度下退火15分鐘。樣品9和9A由聚碳酸酯制備。該聚碳酸酯是GeneralElectricCompany開發(fā)的用于實(shí)驗(yàn)的等級(jí)。樣品糾和9A使用具有33的L/D和105毫米直徑的單級(jí)單螺桿擠出機(jī)制備。該擠出機(jī)具有9個(gè)區(qū)(機(jī)筒),這些區(qū)具有50°C、255°C、285°C、285°C、285°C、275°C、275°C、270。C和285°C的溫度值(分別從進(jìn)料喉到模口)。螺桿速度為34rpm。將樣品#9和9A在具有一個(gè)紋飾的橡膠輥和一個(gè)紋飾的鋼輥的輥磨機(jī)中壓延。橡膠輥的RA為25微英寸,而鋼輥的RA為156微英寸。然后將樣品弁9A在150。C溫度下退火15分鐘。樣品#10以與表2中樣品#7類似的方式制備,除了不將其熔體過濾。樣品#10含有Ultem1000。樣品#10使用具有33的L/D和105毫米直徑的單級(jí)單螺桿擠出機(jī)制備。該擠出機(jī)具有9個(gè)區(qū)(機(jī)筒),這些區(qū)具有190°C、300。C、340°C、345°C、350°C、330°C、330°C、330。C和340°C的溫度值(分別從進(jìn)料喉到???。螺桿速度為26rpm。將樣品#10在具有一個(gè)紋飾的橡膠輥和一個(gè)紋飾的鋼輥的輥磨機(jī)中壓延。橡膠輥的RA為38微英寸,而鋼輥的RA為拋光級(jí)。將樣品#10在220。C溫度下退火15分鐘。未退火和退火的樣品的結(jié)果示于表3中。表3樣品#組合物/樣品處理以微米計(jì)的規(guī)格以(nm)計(jì)的延遲A側(cè)的Ra(微英寸)B側(cè)的Ra(微英寸)每m2的缺陷AUltem1000252054.5956.563294AAUltem1000/退火25128.9110.20120131Ultem1000膨*2510075.2074.541941AUltem1000/MF+十退火25725.868.2944568Ultem1000252015.8113.0923258AUltem1000+退火25129.2610.1154249聚碳酸酯433281.1032,021949A聚碳酸酯+退火43013.723.75406910UltemL-6277616.6710.7434100從表3中可以看到,退火促進(jìn)了雙折射延遲的減小。這歸因于在退火后薄膜中聚合物分子的弛豫。還可以看出在薄膜的兩面平均粗糙度相當(dāng)。這是所希望的,因?yàn)檫@說明來自鋼輥的紋飾以均一的方式轉(zhuǎn)移到紋飾薄膜的兩個(gè)相對(duì)面上。另外,從表3中可以看到,紋飾減少了每單位面積的薄膜可觀察到的缺陷的數(shù)目。從表3中看到,當(dāng)將樣品退火時(shí),紋飾減少且缺陷變得可見。因此紋飾排除了缺陷的存在,這是不可預(yù)料的。從表3中的結(jié)果可以看到,當(dāng)將薄膜進(jìn)行退火時(shí),缺陷的數(shù)目減少量大于或等于約50%,優(yōu)選大于或等于約60%,并且更優(yōu)選大于或等于約75%。盡管已經(jīng)參照例舉的實(shí)施方案描述了本發(fā)明,但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解的是可以作出各種改變并且可以等價(jià)物代替其要素,只要不偏離本發(fā)明的范圍。另外,可以作出許多改進(jìn)以使特定的情形或材料適應(yīng)于本發(fā)明的教導(dǎo),只要不偏離其實(shí)質(zhì)范圍。因此,本發(fā)明不意在限于作為構(gòu)思的用于實(shí)施本發(fā)明的最好方式所公開的特定實(shí)施方案,而是本發(fā)明將包括落入附屬的權(quán)利要求范圍內(nèi)的所有實(shí)施方案。18權(quán)利要求1.一種方法,其包括在低于有機(jī)聚合物組合物中有機(jī)聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下使有機(jī)聚合物組合物變形;該變形通過施加剪切力、拉伸力、壓縮力或者包含至少一種前述力的組合進(jìn)行;當(dāng)將有機(jī)聚合物組合物布置在包括橡膠表面的第一輥與包括紋飾的金屬表面的第二輥之間時(shí)將力施加在有機(jī)聚合物組合物上;該變形制得具有約0.5-約3的紋飾比例的紋飾薄膜;該紋飾薄膜具有約5-約75微米的厚度和在薄膜的反面約0.3-約6微米的平均粗糙度。2.權(quán)利要求1的方法,其中橡膠表面是具有約1-約6微米的表面平均粗糙度的紋飾橡膠表面。3.權(quán)利要求1的方法,其中紋飾的金屬表面具有約2-約8微米的表面平均粗糙度。4.權(quán)利要求l的方法,其進(jìn)一步包括將有機(jī)聚合物組合物擠出。5.權(quán)利要求4的方法,其中擠出在變形之前進(jìn)行。6.權(quán)利要求4的方法,其中擠出包括將薄膜共擠出制得共擠出的薄膜。7.權(quán)利要求6的方法,其中共擠出的薄膜是多層薄膜。8.權(quán)利要求2的方法,其中紋飾的金屬輥具有比橡膠輥的表面平均粗糙度更大的表面平均粗糙度。9.權(quán)利要求1的方法,其中紋飾薄膜具有約0.75-約2的紋飾比例。10.權(quán)利要求l的方法,其中變形在離擠出機(jī)的??诩s2-約20厘米的距離下進(jìn)行。11.權(quán)利要求l的方法,其中變形在具有大于或等于約IO(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或者當(dāng)根據(jù)ASTMD638測(cè)試時(shí)小于或等于約10%的屈服點(diǎn)應(yīng)變的有機(jī)聚合物組合物上進(jìn)行。12.權(quán)利要求11的方法,其中有機(jī)聚合物組合物包括聚烯烴、聚縮醛、聚丙烯酸類、聚碳酸酯、聚苯乙烯類、聚酯、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚芳酯、聚芳基砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚氯乙烯、聚砜、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚苯并噁唑、聚苯并咪唑、聚吡咯烷、聚乙烯基醚、聚乙烯基硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯基酮、,聚卣化乙烯、聚乙烯基腈、聚乙烯基酯、聚磺酸酯、聚硫化物、聚硫酯、聚砜、聚磺酰胺、聚脲、聚氨酯、聚磷腈、聚硅氮烷、聚硅氧烷,或者包含至少一種前述有機(jī)聚合物的組合。13.權(quán)利要求l的方法,其中有機(jī)聚合物組合物包括聚醚酰亞胺。14.權(quán)利要求9的方法,其中紋飾薄膜具有小于或等于約100納米的雙折射延遲。15.權(quán)利要求1的方法,其進(jìn)一步包括將有機(jī)聚合物組合物退火至高于有機(jī)聚合物組合物的最高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度。16.權(quán)利要求4的方法,其進(jìn)一步包括將有機(jī)聚合物組合物熔融過濾。17.—種通過權(quán)利要求1的方法制得的薄膜。18.權(quán)利要求17的薄膜,其中該薄膜具有約0.3-約6微米的平均粗糙度;其中該紋飾薄膜的一個(gè)表面的表面平均粗糙度為該紋飾薄膜的反面的表面平均粗糙度的約25%以內(nèi)。19.權(quán)利要求17的薄膜,其中該薄膜由有機(jī)聚合物組合物制得,該有機(jī)聚合物組合物包括聚烯烴、聚縮醛、聚丙烯酸類、聚碳酸酯、聚苯乙烯類、聚酯、聚酰胺、聚酰胺酰亞胺、聚芳酯、聚芳基砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚氯乙烯、聚砜、聚酰亞胺、聚醚酰亞胺、聚四氟乙烯、聚醚酮、聚醚醚酮、聚醚酮酮、聚苯并噁唑、聚苯并咪唑、聚吡咯烷、聚乙烯基醚、聚乙烯基硫醚、聚乙烯醇、聚乙烯基酮、聚卣化乙烯、聚乙烯基腈、聚乙烯基酯、聚磺酸酯、聚硫化物、聚硫酯、聚砜、聚磺酰胺、聚脲、聚氨酯、聚磷腈、聚硅氛烷、聚硅氧烷,或者包含至少一種前述有機(jī)聚合物的組合。20.權(quán)利要求17的薄膜,其中該薄膜由包括聚醚酰亞胺的有機(jī)聚合物組合物制得。21.權(quán)利要求17的薄膜,其包含具有大于或等于約IO(TC的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度或者當(dāng)根據(jù)ASTMD638測(cè)試時(shí)小于或等于約10%的屈服點(diǎn)應(yīng)變的有機(jī)聚合物組合物。,,22.權(quán)利要求17的薄膜,其中該薄膜是多層薄膜。'23.權(quán)利要求17的薄膜,其包含比僅具有一個(gè)紋飾表面的薄膜少約50%的可見缺陷。24.權(quán)利要求17的薄膜,其中該薄膜是不透明的。25.權(quán)利要求17的薄膜,其中該薄膜是光學(xué)透明的。26.—種包含權(quán)利要求17的薄膜的輥。27.權(quán)利要求17的薄膜,其中該薄膜是半透明的。全文摘要本發(fā)明中披露了一種方法,其包括在低于有機(jī)聚合物組合物中有機(jī)聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下使有機(jī)聚合物組合物變形;該變形通過施加剪切力、拉伸力、壓縮力或者包含至少一種前述力的組合進(jìn)行;當(dāng)將有機(jī)聚合物組合物布置在包括橡膠表面的第一輥與包括紋飾的金屬表面的第二輥之間時(shí)將力施加在有機(jī)聚合物組合物上;該變形制得具有約0.5-約3的紋飾比例的紋飾薄膜;該紋飾薄膜具有約5-約75微米的厚度和在薄膜的反面約0.3-約6微米的平均粗糙度。文檔編號(hào)B29C59/02GK101600558SQ200780048853公開日2009年12月9日申請(qǐng)日期2007年8月27日優(yōu)先權(quán)日2006年12月29日發(fā)明者薩夫沃特·E·塔德羅斯申請(qǐng)人:沙伯基礎(chǔ)創(chuàng)新塑料知識(shí)產(chǎn)權(quán)有限公司
網(wǎng)友詢問留言 已有0條留言
  • 還沒有人留言評(píng)論。精彩留言會(huì)獲得點(diǎn)贊!
1