聚合物膜及其用途制造技术

一种哑光聚合物膜，其可以是单层膜或多层膜，其包含具有体积加权平均尺寸(D

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】聚合物膜及其用途
本专利技术涉及聚合物膜领域，具体地聚酯膜，其具有哑光(无光泽，matt)表面抛光。具体地，本专利技术涉及聚合物膜，具体地聚酯膜，其具有可打印的哑光表面抛光。
技术介绍
在多种
使用具有至少一个哑光表面的聚合物膜。例如，在多种膜用途中(如，用于包装和/或标签)，期望提供具有纹理和/或高度哑光表面(因此称为“超哑光”)的膜，因为这模拟了纸的外观和触感，这是多种用户优选的。因此，本专利技术的目标是提供具有哑光可打印、表面抛光的聚合物膜，优选地其中所述哑光表面模拟了纸的外观和触感。这些聚合物膜适合于形成打印基底，如在包装中和/或作为标签使用的那些。还期望提供具有纹理和/或高度哑光表面的膜以用于铸件脱模应用，即其中所述膜用作脱模膜以将纹理转移至基底，如塑料基底。已提出了聚合物膜的改进以对于具体应用调节聚合物膜的性质。然而，在一个方面改善聚合物膜性能的改进可以在另一个方面对所述膜的性能不利。例如，如以下所讨论的，提高膜哑光度的改变可能对所述膜的机械性质，如所述膜的抗脱层性具有不利影响。因此，通常难以获得具有适合的所期望的性质的组合的聚合物膜。提供具有改善的打印表面的哑光膜将是有利的。为了实现优良的打印图像，如果膜表面具有高表面孔隙度，从而可以快速吸收墨水，则它将是方便的。墨水基本保持在表面附近并且仅在膜内部体积内低程度吸收，这也将是有用的。这最大程度减少了在膜表面上产生具有给定色调或对比度的图象所需的墨水体积。使用较少的墨水意味着较低的成本和/或提高的打印速度。因此，将期望提供具有适印性所需性质间的适当平衡的哑光膜，其可以通过提供其表面孔隙度足够高，从而墨水快速吸收，但又不过高，从而使膜内部吸收显著比例的墨水的可打印表面来实现。理想地，可打印表面还需要足够的表面积，从而墨水将被膜快速吸收，例如，当通过喷墨打印机向用于标签膜的高速幅材应用墨水时，从而图像不会涂污或泛出。然而，实际上难以提供具有足够的孔隙度和高表面积以易于可打印的哑光膜表面。考虑到膜表面可以相互作用的较大表面积，在膜中引入足够量的填料以产生具有高表面积的高度纹理化的表面使得膜形成困难。如果膜是多层的，则高度纹理化的表面层还可能更易于与核心层脱层，表面层可能与核心层不太相容。已难以评价膜表面的固有性质来确定哪些参数对于控制表面纹理是最重要的。因此，困难的是开发具有可打印的哑光饰面的膜，同时无意地还不会对其它所期望的膜性质(如脱层提高)具有不良影响。因此，为了在膜上提供哑光的可打印表面，已提出用适合的涂层组合物涂覆膜。然而，涂覆的膜具有其它缺点。通常，涂层不是非常稳健的，并且例如，可以通过膜的磨损易于除去。由于在生产环境中可以应用涂层组合物的方式的限制，还可以难以用涂层实现高度均一的表面饰面，特别是对于工业规模的高速膜幅材。因此，通常在分批工艺中将涂层离线应用于膜，这提高了成本。本专利技术的目标是通过提供显示出哑光可打印的外表面的聚合物膜来省去现有的膜中所使用的涂层组合物。EP1900515(US6913817)(Mitsubishi)描述了包含应用于PET膜基层的哑光覆盖层的膜。WO2005-118305(EP1768806和US7435462)(Arkema)公开了具有可打印的哑光表面的热塑性制品，据称这是通过将具有特定粒径和粒径分布的无机二氧化硅颗粒在膜表面中共混所实现的。
技术实现思路
本专利技术的目标是解决现有技术的膜的一些或全部的问题或缺点(如本文中所指出的)。意外地，本专利技术申请人已发现通过分析和控制膜及其组分的某些表面性质，可以生产改善的膜，其(例如)具有表现出高度哑光外观的表面，可以容易地打印表面(例如，使用高速喷墨打印和/或视频喷印)而无需涂覆膜以提供可打印的哑光表面。任选地，出于其它原因，仍可以将涂层应用于膜(例如，在打印后提供耐用的外层)。提供对于铸件脱模应用具有改善的表面的哑光膜也将是有利的。在铸件释放期间，将哑光膜依靠基底设置以向基底提供纹理。换言之，使哑光纹理从哑光膜向基底转移，从而基底被作为来自哑光膜的哑光纹理的镜象的纹理化表面压印。期望产生高度纹理化的表面，以有利于纹理从哑光膜向基底转移。然而，可以难以提供高度纹理化的表面，而不对其它所期望的膜性质具有不良影响。具体地，难以提供还不显示出提高的脱层的具有至少一个高度纹理化表面的膜，特别是在通常用于这些铸件脱模应用的生产条件下。另外，通常用适合的涂层组合物涂覆已知的脱模膜以形成释放涂层。然而，如以上所讨论的，涂覆的膜具有其它缺点。因此，本专利技术的目标是通过提供显示出哑光外表面的聚合物脱模膜来省去现有的膜中所使用的释放涂层。因此，本专利技术的其它目标是提供具有哑光表面，优选地超哑光表面的聚合物膜，其中膜适合于在铸件脱模应用中使用以将纹理转移至基底材料。具体地，目标在于提供显示出改善的抗脱层性的这种膜。本专利技术申请人使用某些参数和技术选择来表征膜和/或其中存在的颗粒的表面，这使得能够基于有效参数来选择膜和/或颗粒，从而可以更有效力和/或有效率地制备膜以满足本专利技术的一些或全部目标。本专利技术申请人已发现通过具有某些参数的填料的使用和选择，可以更成本有效地使用填料材料和/或可以更可靠且一致地再现某些膜性质。过去，由于对表面和颗粒性质对膜的影响的理解不充分，因此不可以容易且成本有效地生产未涂覆、可打印、哑光的膜和/或通过试错法不一致且不可靠地制备了膜。本专利技术的目标是提供用于控制膜的哑光度，从而可以更可靠且一致地生产哑光膜的方法。此外，本专利技术的目标使得能够调节聚合物膜的性质以改善其在具体应用中的表现，例如，改善其作为可打印膜或者作为用于铸件脱模应用的脱模膜的表现。本专利技术提供了包含聚合物A1的自支持膜的单层哑光聚合物膜，其中膜包含体积加权平均尺寸(D(4,3))不超过25μm的颗粒，并且其中颗粒以按体积份数计占总膜的约5％至约35％的量存在。本专利技术还提供了复合多层哑光膜，其包含：a)第一聚合物A1的膜的自支持第一层A；b)位于第一层上的任选的底漆层，其位于第一层和第二层之间；c)第二聚合物B1的第二层B，其位于任选的底漆层(当存在时)上，或者在不存在任选的底漆层的情况下，直接位于第一膜层A上，第二层形成了多层膜的哑光外表面；其中第二层包含体积加权平均尺寸(D(4,3))不超过25μm的颗粒，并且其中颗粒以按体积份数计占膜的第二层B的约5％至约35％的量存在。有利地，在本专利技术的单层或多层聚合物膜中，聚合物膜包含至少一个哑光表面，其中可以调节哑光表面的性质，从而使其是可打印的和/或当膜用于铸件脱模应用时，使其有效转移纹理。因此，广泛地根据本专利技术的一个方面，提供了：单层哑光可打印膜，其包含聚合物A1的自支持膜(任选地其中聚合物是聚酯，优选地PET和/或PEN)，任选地其中膜在至少一个方向取向)，其中膜包含颗粒(优选地无机颗粒，更优选地二氧化硅颗粒)，其中颗粒i)以按重量计3至30％的任选的量存在于膜中，膜的重量是100％；ii本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单层哑光聚合物膜，包含聚合物A1的自支持膜，其中所述膜包含具有体积加权平均尺寸(D

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181206 GB 1819929.91.一种单层哑光聚合物膜，包含聚合物A1的自支持膜，其中所述膜包含具有体积加权平均尺寸(D(4,3))不超过25μm的颗粒，并且其中所述颗粒以按体积份数计占总膜的约5％至约35％的量存在。


2.一种复合多层哑光膜，包含：
a)第一聚合物A1的膜的自支持的第一层A；
b)位于所述第一层上的任选的底漆层，所述底漆层位于所述第一层和第二层之间；
c)第二聚合物B1的第二层B，当所述任选的底漆层存在时，所述第二层B位于所述任选的底漆层上，或者当不存在所述任选的底漆层时，所述第二层B直接位于第一膜层A上，所述第二层形成了多层膜的哑光外表面；
其中所述第二层包含具有体积加权平均尺寸(D(4,3))不超过25μm的颗粒，并且其中所述颗粒以按体积份数计占所述膜的第二层B的约5％至约35％的量存在。


3.一种单层哑光可打印膜，包含：
a)聚合物A1的自支持膜，所述自支持膜包含颗粒，其中所述颗粒
i)以按重量计3至30％的任选的量存在于所述膜中，所述膜的重量是100％；并且
ii)具有不超过25μm体积加权平均尺寸(D(4,3))。


4.一种多层哑光可打印膜，包含：
a)第一聚合物A1的膜的自支持的第一层A；
b)位于所述第一层上的任选的底漆层，所述底漆层位于所述第一层和所述第二层之间；
c)第二聚合物B1的第二层B，当存在所述任选的底漆层时，所述第二层B位于所述任选的底漆层上，或者在不存在所述任选的底漆层时，所述第二层B直接位于第一膜层A上，所述第二层形成多层膜的哑光可打印外表面；其中所述第二层包含颗粒，其中所述颗粒
i)以按重量计3至30％的任选的量存在于所述第二层B中，所述第二层的重量是100％；并且
ii)具有不超过25μm的体积加权平均尺寸(D(4,3))。


5.根据权利要求3或4所述的膜，其中所述颗粒以按体积份数计5至35％的量、优选地按体积份数计23至35％的量存在于单层(其中所述膜是单层膜)中或者多层膜(其中所述膜是多层膜)的所述第二层B中，其中由所述颗粒形成其中一部分的膜或层的体积为100％。


6.一种用于铸件脱模应用的单层哑光膜，其中所述膜包含聚合物A1(任选地其中所述聚合物是聚酯，优选PET和/或PEN)的自支持膜，任选地其中所述膜在至少一个方向上取向，
其中所述膜包含颗粒(优选无机颗粒，更优选二氧化硅颗粒)，其中所述颗粒
i)以按重量计3至30％的任选的量存在于所述膜中，所述膜的重量是100％；
ii)具有不超过25μm(微米)的体积加权平均尺寸(D(4,3))；并且
iii)以按体积份数计约5至约23％的量存在于所述膜中，所述膜的体积为100％。


7.一种用于铸件脱模应用的复合多层哑光膜，其中所述膜包含：
a)第一聚合物A1(任选地其中所述第一聚合物是聚酯，优选PET和/或PEN)的膜的自支持的第一层A，任选地其中所述膜在至少一个方向上取向；
b)位于所述第一层上的任选的底漆层，所述底漆层位于所述第一层和第二层之间；
c)第二聚合物B1的第二层B，当存在所述任选的底漆层时，所述第二层B位于任选的底漆层上，或者在不存在所述任选的底漆层时，所述第二层B直接位于第一膜层A上(任选地其中所述第二聚合物是聚酯，优选PET和/或PEN)，所述第二层形成多层膜的哑光外表面；其中所述第二层包含颗粒(优选无机颗粒、更优选二氧化硅颗粒)，
其中所述颗粒
i)以按重量计3至30％的任选的量存在于所述第二层B中，所述第二层的重量是100％；
ii)具有不超过25μm的体积加权平均尺寸(D(4,3))；并且
iii)以按体积份数计约5至约23％的量存在于所述第二层中，其中由所述颗粒形成其中一部分的所述第二层的体积为100％。


8.根据前述权利要求中任一项所述的膜，所述膜在至少一个方向上取向，优选所述膜是双轴取向的。


9.根据前述权利要求中任一项所述的膜，其中所述膜的至少一个表面是未涂覆的哑光可打印表面。


10.根据权利要求9所述的膜，其中所述膜是多层膜并且所述第二层B是未涂覆的。


11.根据前述权利要求中任一项所述的膜，其中所述颗粒包含无机填料或颜料或者所述颗粒由无机填料或颜料组成，优选地其中所述无机填料是二氧化硅、优选无定形二氧化硅。


12.根据前述权利要求中任一项所述的膜，其中所述颗粒以按体积份数计10至25％的量存在，其中由所述颗粒形成其中一部分的膜或层的总体积为100％。


13.根据权利要求12所述的膜，其中所述颗粒以按体积份数计12至20％、优选地按体积份数计13至15％的量存在，其中由所述颗粒形成其中一部分的膜或层的总体积为100％。


14.根据前述权利要求中任一项所述的膜，其中所述颗粒以按重量计5至26％的量存在于单层(其中所述膜是单层膜)中或者多层膜(其中所述膜是多层膜)的所述第二层B中，其中由所述颗粒形成其中一部分的膜或层的重量为100％。


15.根据权利要求1至14中任一项所述的膜，其中所述颗粒以按重量计10至30％的量存在于单层(其中所述膜是单层膜)或者多层膜(其中所述膜是多层膜)的所述第二层B中，其中由所述颗粒形成其中一部分的膜或层的重量为100％。


16.根据权利要求14或权利要求15中所述的膜，其中所述颗粒以按重量计7至20％的量存在，其中由所述颗粒形成其中一部分的膜或层的总重量为100％。


17.根据权利要求16所述的膜，其中所述颗粒以按重量计8至15％的量存在，其中由所述颗粒形成其中一部分的膜或层的总重量为100％。


18.根据前述权利要求中任一项所述的膜，其中所述颗粒具有不超过10μm、优选不超过7μm、优选不超过5μm、优选不超过4μm、优选不超过3μm的体积加权平均尺寸(D(4,3))。


19.根据前述权利要求中任一项所述的膜，其中所述颗粒具有2μm至8μm、优选2μm至7μm、优选2μm至6μm、优选2μm至5μm的体积加权平均尺寸(D(4,3))。


20.根据前述权利要求中任一项所述的膜，其中所述颗粒具有0.1至20μm、优选2至8μm的范围内的体积加权中值尺寸(D(v,50))。


21.根据前述权利要求中任一项所述的膜，其中所述颗粒具有1.5至5μm、优选2至4μm的范围内的D(3,0)尺寸。


22.根据前述权利要求中任一项所述的膜，其中所述膜在单层(其中所述膜是单层膜)中包含膜形成聚合物或者所述膜在多层膜(其中所述膜是多层膜)的第一层A中包含膜形成聚合物A1和/或在所述多层膜的第二层B中包含膜形成聚合物B1，所述膜形成聚合物选自聚烯烃、极性聚合物、它们的适合的组合和/或混合物。


23.根据权利要求22所述的膜，其中所述膜形成聚合物选自：聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚酯、聚酰胺和/或聚芳醚酮。


24.根据权利要求23所述的膜，其中所述膜形成聚合物选自PP、PE、PGA、PLA、PCL、PHA、PHB、PEA、PBS、PHBV、PET、PBT、PTT、PEN、PEF和/或PEEK。


25.根据权利要求24所述的膜，其中所述膜形成聚合物选自PET和/或PEN。


26.根据权利要求25所述的膜，其中所述膜形成聚合物是PET。


27.根据权利要求2、权利要求4、权利要求7或者当从属于权利要求2、权利要求4、权利要求7时的权利要求5和8至26中任一项所述膜，所述膜是多层膜，其中将第一层A和第二层B各自的聚合物A1和B1的固有粘度(IV)选择和/或调节至彼此的值的+/-10％以内、优选彼此的值的+/-5％以内、优选彼此的值的+/-2％以内或者具有基本相同的IV值。

【专利技术属性】
技术研发人员：卡特里纳·托尔布恩，德米特罗·SD，卡尔·拉科斯，
申请(专利权)人：美国杜邦泰津胶片合伙人有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US