本发明大体上涉及表现出耐热性和与各种聚合材料的粘合的聚酯-异氰酸酯涂层。本发明还涉及包括这样的聚酯-异氰酸酯涂层的标签。
发明背景
电子设备制造商受益于包括自动识别的自动化装配、加工以及测试和包装系统。例如，通常在焊接前将包括印刷在其上的条形码的标签粘贴到印刷电路板(pcb)上以提供自动识别。这些标签必须耐受苛刻的热和化学暴露并且仍满足可靠扫描的光学要求。
美国专利5,958,537公开了具有层压到导电底漆层上的聚酯或聚酰亚胺背衬膜的静电耗散标签，该导电底漆层又层压到压敏粘合剂层上。底漆层和粘合剂层含有导电粒子，例如金属，并且布置粘合剂层中的导电粒子以使它们跨越该层的厚度。
美国专利6,120,883公开了不透明以及耐划伤的可印刷涂层。该涂层含有树脂作为粘合剂和二氧化钛和氮化硼作为填料。所得涂膜产品可用于各种化学和热要求高的用途，如印刷电路板条形码标签、波焊(wavesolder)遮蔽胶带、汽车标签和电绝缘。
美国公开2015/0037572公开了一种表面保护膜，其具有这样的基底，即其具有含有提供润滑性质的组分的顶涂层和由水分散性丙烯酸系粘合剂组合物形成的粘合剂层，其具有抗白化(whitening)性和优异的可剥除性。表面保护膜具有：基底、在基底的各面上形成的顶涂层和丙烯酸系粘合剂层。该顶涂层含有由高级脂肪酸/高级醇酯构成的润滑剂蜡和聚酯粘合剂树脂。该丙烯酸系粘合剂层由含有通过(甲基)丙烯酸烷基酯(a)和含羧基的不饱和单体(b)借助反应性乳化剂的聚合获得的丙烯酸系乳液聚合物的水分散性丙烯酸系粘合剂组合物形成。
美国公开2015/0179089公开了聚酯-三聚氰胺涂层和包含聚酯-三聚氰胺涂层作为顶涂层的标签。
仍然需要具有降低的卷曲倾向、同时还具有改进的可热转移印刷性(thermaltransferprintability)、耐热性、耐化学性、耐划伤性和耐波焊性的顶涂层。本发明包括耐受升高的温度、表现出对许多常见溶剂的耐受性并可接受印刷(例如热转移印刷(thermaltransferprinting).))的改进的标签(例如pcb标签)涂层。
发明概述
在一个实施方案中，本公开涉及一种标签，其包含：(i)包含聚合膜的面材(facestock)，所述聚合膜具有顶面和底面；和(ii)包含一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物的顶涂层，其中所述聚酯-异氰酸酯化合物具有0.9至1.4的交联密度，且所述顶涂层贴近和/或直接毗邻所述聚合膜的顶面的至少一部分安置。所述顶涂层可具有大约2至大约100微米的厚度。所述顶涂层可直接毗邻所述聚合膜的所述顶面。所述标签可进一步包含贴近或毗邻所述聚合膜的底面的至少一部分中至少一者安置的粘合剂层。所述粘合剂层可直接毗邻所述聚合膜的所述底面。所述标签可进一步包含毗邻所述粘合剂层安置的可剥离衬纸以使所述粘合剂层直接或间接布置在所述聚合膜的所述底面和所述可剥离衬纸之间。所述粘合剂层可包含压敏粘合剂。所述聚合膜可包含选自聚酰亚胺、聚酯、聚醚酰亚胺(pel)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚醚砜(pes)、聚砜、聚甲基戊烯(pmp)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、乙烯-氯三氟乙烯(ectfe)或其组合的材料。在一些方面中，所述聚合膜可包含至少一种聚酰亚胺。所述聚合膜可包含至少一种面材聚酯。所述一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物可包含异氰酸酯和羟基化聚酯的反应产物。所述羟基化聚酯的羟基值可大于5mgkoh/g。所述羟基化聚酯可包含羟基封端的线性或支化聚酯。所述羟基化聚酯可具有大于2000的数均分子量。所述顶涂层可接受或支持热转移印刷。所述标签可包含印刷标记。所述印刷标记可包含条形码。所述顶涂层可包含至少一种颜料。所述顶涂层可包含至少一种抗氧化剂。所述顶涂层可包含至少一种消光剂。所述消光剂可具有小于10微米或小于5微米的平均粒度。
在另一实施方案中，本公开涉及一种格式纸(form)，其包含：(i)多个标签；和(ii)载片，所述多个标签可剥离地粘贴在所述载片上。所述顶涂层可具有大约2至大约100微米的厚度。所述顶涂层可直接毗邻聚合膜的所述顶面。所述标签可进一步包含贴近或毗邻所述聚合膜的底面的至少一部分中至少一者安置的粘合剂层。所述粘合剂层可直接毗邻所述聚合膜的所述底面。所述标签可进一步包含毗邻所述粘合剂层安置的可剥离衬纸以使所述粘合剂层直接或间接布置在所述聚合膜的所述底面和所述可剥离衬纸之间。所述粘合剂层可包含压敏粘合剂。所述聚合膜可包含选自聚酰亚胺、聚酯、聚醚酰亚胺(pel)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚醚砜(pes)、聚砜、聚甲基戊烯(pmp)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、乙烯-氯三氟乙烯(ectfe)或其组合的材料。在一些方面中，所述聚合膜可包含至少一种聚酰亚胺。所述聚合膜可包含至少一种面材聚酯。所述一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物可包含异氰酸酯和羟基化聚酯的反应产物。所述羟基化聚酯的羟基值可大于5mgkoh/g。所述羟基化聚酯可包含羟基封端的线性或支化聚酯。所述羟基化聚酯可具有大于2000的数均分子量。所述顶涂层可接受或支持热转移印刷。所述标签可包含印刷标记。所述印刷标记可包含条形码。所述顶涂层可包含至少一种颜料。所述顶涂层可包含至少一种抗氧化剂。所述顶涂层可包含至少一种消光剂。所述消光剂可具有小于10微米或小于5微米的平均粒度，
在另一实施方案中，本公开涉及一种连续标签卷，其包含：(i)多个标签；和(ii)载体层；所述多个标签可剥离地粘贴在所述载体层上。所述顶涂层可具有大约2至大约100微米的厚度。所述顶涂层可直接毗邻聚合膜的顶面。所述标签可进一步包含贴近或毗邻所述聚合膜的底面的至少一部分中至少一者安置的粘合剂层。所述粘合剂层可直接毗邻所述聚合膜的所述底面。所述标签可进一步包含毗邻所述粘合剂层安置的可剥离衬纸以使所述粘合剂层直接或间接布置在所述聚合膜的所述底面和所述可剥离衬纸之间。所述粘合剂层可包含压敏粘合剂。所述聚合膜可包含选自聚酰亚胺、聚酯、聚醚酰亚胺(pel)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚醚砜(pes)、聚砜、聚甲基戊烯(pmp)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、乙烯-氯三氟乙烯(ectfe)或其组合的材料。在一些方面中，所述聚合膜可包含至少一种聚酰亚胺。所述聚合膜可包含至少一种面材聚酯。所述一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物可包含异氰酸酯和羟基化聚酯的反应产物。所述羟基化聚酯的羟基值可大于5mgkoh/g。所述羟基化聚酯可包含羟基封端的线性或支化聚酯。所述羟基化聚酯可具有大于2000的数均分子量。所述顶涂层可接受或支持热转移印刷。所述标签可包含印刷标记。所述印刷标记可包含条形码。所述顶涂层可包含至少一种颜料。所述顶涂层可包含至少一种抗氧化剂。所述顶涂层可包含至少一种消光剂。所述消光剂可具有小于10微米或小于5微米的平均粒度。
在另一实施方案中，本公开涉及一种印刷电路板，其包含粘贴在所述印刷电路板的至少一个表面上的标签。所述顶涂层可具有大约2至大约100微米的厚度。所述顶涂层可直接毗邻所述聚合膜的所述顶面。所述标签可进一步包含贴近或毗邻所述聚合膜的底面的至少一部分中至少一者安置的粘合剂层。所述粘合剂层可直接毗邻所述聚合膜的所述底面。所述标签可进一步包含毗邻所述粘合剂层安置的可剥离衬纸以使所述粘合剂层直接或间接布置在所述聚合膜的所述底面和所述可剥离衬纸之间。所述粘合剂层可包含压敏粘合剂。所述聚合膜可包含选自聚酰亚胺、聚酯、聚醚酰亚胺(pel)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚醚砜(pes)、聚砜、聚甲基戊烯(pmp)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、乙烯-氯三氟乙烯(ectfe)或其组合的材料。在一些方面中，所述聚合膜可包含至少一种聚酰亚胺。所述聚合膜可包含至少一种面材聚酯。所述一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物可包含异氰酸酯和羟基化聚酯的反应产物。所述羟基化聚酯的羟基值可大于5mgkoh/g。所述羟基化聚酯可包含羟基封端的线性或支化聚酯。所述羟基化聚酯可具有大于2000的数均分子量。所述顶涂层可接受或支持热转移印刷。所述标签可包含印刷标记。所述印刷标记可包含条形码。所述顶涂层可包含至少一种颜料。所述顶涂层可包含至少一种抗氧化剂。所述顶涂层可包含至少一种消光剂。所述消光剂可具有小于10微米或小于5微米的平均粒度。
在另一实施方案中，本公开涉及一种标签，其包含(i)包含聚合膜的面材，所述聚合膜具有顶面和底面；和(ii)包含一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物的顶涂层，其中所述异氰酸酯化合物是c2-c20线性、支化、环状、芳族或脂族化合物或其组合，其中所述聚酯-异氰酸酯化合物具有0.9至1.4的交联密度，且所述顶涂层贴近和/或直接毗邻所述聚合膜的顶面的至少一部分安置。所述异氰酸酯化合物可以是异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、环己二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(h12mdi)；混合芳烷基二异氰酸酯、ocn--c(ch3)2--c6h4c(ch3)2--nco；多亚甲基异氰酸酯、1,5-五亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(hmdi)、1,7-七亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,10-十亚甲基二异氰酸酯、2-甲基-1,5-五亚甲基二异氰酸酯或其混合物。所述聚酯-异氰酸酯涂层可包含10至40重量％聚酯和2至20重量％异氰酸酯。聚酯与异氰酸酯的基于重量百分比的比率可以为5:1至1:5。
附图简述
图1图解根据本发明的方面的标签的剖视图；
图2图解根据本发明的方面的多个标签；和
图3图解根据本发明的方面的连续标签卷。
发明详述
下文参照附图更充分描述本发明，其中显示本发明的一些而非所有实施方案。实际上，本发明可以以许多不同的形式具体实施并且不应被解释为仅限于本文所述的实施方案；相反，提供这些实施方案的目的在于本公开满足适用的法律要求。除非上下文清楚地另行规定，如说明书和所附权利要求书中所用，单数形式“一”、“该”包括复数对象。
在一个实施方案中，本发明包括表现出合意的耐热性和与各种聚合材料的粘合的聚酯-异氰酸酯涂层。根据本发明的某些实施方案的聚酯-异氰酸酯涂层也可支持或可接受各种印刷技术，包括热转移印刷。相应地，该聚酯-异氰酸酯涂层可有益地作为罩面清漆(overvarnish)或顶涂层并入各种标签上。本发明因此还提供可接收印刷标记，如条形码等并具有高耐热性(例如耐受高温)、耐化学性(例如苛刻助焊剂(harshflux)、清洁剂、皂化剂和波焊剂(wavesolder)等)和/或耐划伤性的标签，如印刷电路板标签等。
本发明有益地使用异氰酸酯作为基础聚酯的交联剂，其允许使用具有更高oh值的基础聚酯。因此，提高聚酯-异氰酸酯化合物的交联密度。另外，该顶涂层可以在比其它顶涂层低的温度下固化，具有改进的平整度和因此较低不平度，并且极其耐久。改进的耐久性带来抗磨性并且该顶涂层甚至在高温下也可保持完好。如本文所述，异氰酸酯化合物是指包含一个或多个多异氰酸酯反应性基团的产物。本文所用的术语“多异氰酸酯”包括包含至少两个n＝c＝o官能团的化合物、单体、低聚物和聚合物。用于制备本发明的组合物的异氰酸酯官能预聚物的合适的多异氰酸酯包括单体、低聚和/或聚合多异氰酸酯。该多异氰酸酯可以是c2-c20线性、支化、环状、芳族、脂族或其组合。
适用于本发明的多异氰酸酯可包括但不限于异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)，其是3,3,5-三甲基-5-异氰酸根合-甲基-环己基异氰酸酯(3,3,5-trimethyl-5-isocyanatomethyl-cyclohexylisocyanate)；氢化材料，如环己二异氰酸酯(cyclohexylenediisocyanate)、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(4,4’-methylenedicyclohexyldiisocyanate,h12mdi)；混合芳烷基二异氰酸酯，如四甲基二甲苯基二异氰酸酯、ocn--c(ch3)2--c6h4c(ch3)2--nco；多亚甲基异氰酸酯，如1,4-四亚甲基二异氰酸酯、1,5-五亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(hmdi)、1,7-七亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-和2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,10-十亚甲基二异氰酸酯和2-甲基-1,5-五亚甲基二异氰酸酯；及其混合物。
如所示，在某些实施方案中，该多异氰酸酯可包括低聚多异氰酸酯，例如但不限于二聚物，如1,6-六亚甲基二异氰酸酯的脲二酮，三聚物，如1,6-己二异氰酸酯的缩二脲和异氰脲酸酯，和异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯、脲基甲酸酯(allophonate)和聚合低聚物。也可以使用改性多异氰酸酯，包括碳二亚胺和脲酮亚胺(uretone-imine)，及其混合物。合适的材料包括可以名称desmodur获自bayercorporation，pittsburgh,pa.的那些，如desmodurn3200、desmodurn3300(六亚甲基二异氰酸酯三聚物)、desmodurn3400(60％六亚甲基二异氰酸酯二聚物和40％六亚甲基二异氰酸酯三聚物)、desmodurxp2410和desmodurxp2580、desmodurn75、desmodurn100(六亚甲基二异氰酸酯二聚物)。
在一些实施方案中，该聚酯-异氰酸酯涂层包含10至40重量％聚酯，例如15至35重量％聚酯、或20至30重量％聚酯。就上限而言，该涂层包含最多40重量％聚酯，例如最多35重量％或最多30重量％。就下限而言，该涂层包含至少10重量％聚酯，例如至少15重量％或至少20重量％。该聚酯-异氰酸酯涂层还可包含2至20重量％异氰酸酯，例如6至18重量％或10至16重量％。就上限而言，该涂层包含最多20重量％异氰酸酯，例如最多18重量％或最多16重量％。就下限而言，该涂层包含至少2重量％异氰酸酯，例如至少6重量％或至少10重量％。在一些方面中，聚酯与异氰酸酯的基于重量百分比的比率可以为5:1至1:5，例如4:1至1:4、2:1至1:2，或可以基本相等(1.1:1至1:1.1)或相等。任选地，该聚酯-异氰酸酯涂层可包含0.01至1重量％添加剂，例如0.05至0.9重量％或0.1至0.8重量％。就上限而言，该涂层包含最多1重量％添加剂，例如最多0.9重量％或最多0.8重量％。就下限而言，该涂层包含至少0.01重量％添加剂，例如至少0.05重量％或至少0.1重量％。
至少部分由于耐高温性和在聚合膜，如聚酰亚胺膜上的强粘合性，根据本发明的实施方案的聚酯-异氰酸酯涂层特别适用于印刷电路板(pcb)标签的顶涂层和其它电子器件标签用途。该聚酯-异氰酸酯涂层(和包括其顶涂层的标签)例如可耐受与溢出(overflow)的焊接波(solderingwave)相关的高温，同时也表现出与聚合膜的强粘合性，可接受印刷并减轻“变黄”。此外，在一些实施方案中，该粘合剂可耐受在高达200℃，例如高达225℃、250℃、260℃或270℃的温度下的热至少20秒，例如高达30秒、50秒、60秒、80秒、100秒或120秒的持续时间。在一些实施方案中，例如，该粘合剂可耐受在大约200℃至大约270℃的温度下的热至少大约20秒至大约120秒，包括各中间温度和时间。
pcb焊接温度分布例如可包括在240℃至250℃(无铅)和195℃至200℃(snpb合金)之间的温度暴露。因此，该聚酯-异氰酸酯涂层组合物(和用其涂布的标签)特别适合并入pcb标签等上，如电子元件标签、汽车零件标签和其它用途。
本文所用的术语“标签”可包含用于粘贴到物体上、识别物体和/或追踪物体的制品。根据本发明的某些实施方案，术语“标签”可包含多层，如2、3、4、5、6层或更多。
根据某些实施方案，本发明提供包括包含聚合膜的面材的标签，如可印刷耐热标签。可为标签提供强度和实体的聚合膜包括顶面和底面。包含含有一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物的聚酯-异氰酸酯涂层的顶涂层可以贴近和/或直接毗邻该聚合膜的顶面的至少一部分安置。
术语“贴近”在标签的两个特定层的相对定位方面包括一层的位置与另一层相距一个或多个层。也就是说，术语“贴近”在第一层和第二层的相对定位方面可以是指第一和第二层被1、2、3或更多个中间层(例如安置在第一和第二层之间的层)隔开。
在某些实施方案中，该顶涂层直接毗邻聚合膜的顶面。该顶涂层可适合支承和/或接受来自印刷机或其它图像传送装置的印刷标记，如墨水图像、序列号、条形码等。
粘合剂层可以至少贴近和/或直接毗邻该聚合膜的底面的至少一部分安置并可提供将标签粘贴到各种物体上的手段。该粘合剂层可包括粘合剂，在一些实施方案中，该粘合剂层可包含压敏粘合剂。在某些实施方案中，可以毗邻该粘合剂层安置可剥离衬纸以使粘合剂层直接或间接布置在或夹在聚合膜的底面和可剥离衬纸之间。该可剥离衬纸可充当保护覆盖/离型纸，其保持在原位直至标签准备粘贴到物体上。此外，根据本发明的某些实施方案的标签可包含在顶涂层上、在顶涂层和聚合膜之间和/或在聚合膜和粘合剂层之间的其它层。
如上所述，根据本发明的某些实施方案的标签可包含顶涂层。这样的顶涂层可包含含有一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物的聚酯-异氰酸酯涂层。根据本发明的某些实施方案，所述一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物可包含异氰酸酯和羟基化聚酯的反应产物。
本文所用的羟基化聚酯可包含羟基封端的线性或支化聚酯。根据本发明的某些实施方案可以使用任何合适的羟基化聚酯。例如，合适的羟基化聚酯可包括聚合共聚酯树脂，如vylon103、vylon200、vylon220、vylon240、vylon270、vylon300、vylon500、vylon226、vylon670和vylon550(都可购自toyobo)。另外的示例性羟基化聚酯包含一系列高分子量和中分子量共聚酯(例如大约2,000克/摩尔至大约20,000克/摩尔的分子量)，如dynapoll912、dynapoll952、dynapoll206、dynapoll205、dynapoll208、dynapoll210、dynapoll411、dynapoll850、dynapoll658、dynapollh815、dynapollh830、dynapollh828和dynapollh744(都可购自evonikdegussa)。在一些方面中，该羟基化聚酯可具有大于2000的数均重量。在一些方面中，该羟基化聚酯可具有根据dineniso4629大于5mgkoh/g，例如大于15mgkoh/g、大于25mgkoh/g或45mgkoh/g或更大的羟基树脂值。
如所示，可使用任何合适的异氰酸酯化合物。该多异氰酸酯可包括低聚多异氰酸酯，例如但不限于二聚物，如1,6-六亚甲基二异氰酸酯的脲二酮，三聚物，如1,6-己二异氰酸酯的缩二脲和异氰脲酸酯，和异佛尔酮二异氰酸酯的异氰脲酸酯、脲基甲酸酯和聚合低聚物。也可使用改性多异氰酸酯，包括碳二亚胺和脲酮亚胺，及其混合物。合适的材料包括可以名称desmodur获自bayercorporation,pittsburgh,pa.的那些，如desmodurn3200、desmodurn3300(六亚甲基二异氰酸酯三聚物)、desmodurn3400(60％六亚甲基二异氰酸酯二聚物和40％六亚甲基二异氰酸酯三聚物)、desmodurxp2410和desmodurxp2580、desmodurn75、desmodurn100(六亚甲基二异氰酸酯二聚物)。
可以提供异氰酸酯的交联基团和聚酯的可交联基团以使异氰酸酯基团(—nco)当量/可交联基团羟基或亚氨基或其组合的当量的比率，下文称作“nco/(oh—nh)比”为0.9至1.4。
一些合适的异氰酸酯包括脂族或脂环族异氰酸酯、三官能异氰酸酯，以及多元醇与双官能异氰酸酯的异氰酸酯官能加合物。一些特定的异氰酸酯包括二异氰酸酯，如1,6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、双环己基二异氰酸酯(biscyclohexyldiisocyanate)、乙基亚乙基二异氰酸酯(ethylethylenediisocyanate)、1-甲基三亚甲基二异氰酸酯和双-(4-异氰酸根合环己基)-甲烷。对于非底漆层，如顶涂层，如上所述的非芳族异氰酸酯是优选的。为了用于涂层的底漆层，也可以使用芳族异氰酸酯，如4,4’-联苯二异氰酸酯、甲苯二异氰酸酯、四亚甲基二甲苯二异氰酸酯、1,3-苯二异氰酸酯、1,5-萘二异氰酸酯和4,4’-二异氰酸根合二苯基醚。
一些合适的三官能异氰酸酯包括三苯基甲烷三异氰酸酯、1,3,5-苯三异氰酸酯和2,4,6-甲苯三异氰酸酯。二异氰酸酯的三聚物，如bayercorporation,pittsburgh,pa.以商标
该聚酯-异氰酸酯化合物可具有0.9至1.4，例如0.9至1.3或0.9至1.2的交联密度。
该顶涂层可任选包括本文所述的量的一种或多种填料和/或添加剂。这样的填料和/或添加剂例如可以使用常规设备和技术以常规量并入顶涂层中。例如，代表性的填料可包括滑石、碳酸钙、有机粘土、玻璃纤维、大理石粉、水泥粉、长石、二氧化硅或玻璃、热解法二氧化硅、硅酸盐、氧化铝、各种磷化合物、溴化铵、二氧化钛、三氧化锑、三氧化锑、氧化锌、硼酸锌、硫酸钡、硅氧烷(silicone)、硅酸铝、硅酸钙、玻璃微球、白垩、云母、粘土、硅灰石、八钼酸铵、发泡化合物和两种或更多种这些材料的混合物。该填料也可带有或含有各种表面涂层或处理，如硅烷、脂肪酸等。另一些填料可包括阻燃剂，如卤化有机化合物。在某些实施方案中，该顶涂层可包括与该顶涂层的其它成分，如羟基化聚酯、聚酯-异氰酸酯和其它合适的弹性体相容的一种或多种热塑性弹性体。在一些方面中，该顶涂层基本不含，例如不含蜡酯组分，如美国公开2015/0037572中公开的那些。
该顶涂层还可包括颜料分散剂，如可获自elementisspecialties的
根据某些实施方案，该顶涂层还可包括一种或多种流动剂和/或流平剂以减轻任何表面缺陷(例如针孔、陷穴、剥离、结疤、起泡、气泡等的形成)的出现。所用的适用的流动剂和/或流平剂是不干扰顶涂层的所需载量和/或物理或机械性质的那些。在某些实施方案中，例如，可以使用一些市售流动剂和/或流平剂，包括例如来自bykadditives&instruments的byk-392(聚丙烯酸酯的溶液)；来自bykadditives&instruments的byk-310(聚酯改性的聚二甲基硅氧烷的溶液)；来自basf的efka3277(氟碳化合物改性的聚丙烯酸酯)；和/或来自basf的efka3740(聚丙烯酸酯)。
该顶涂层还可包括一种或多种消泡剂。消泡剂通常减少或减轻在沉积或通常从一个位置装卸或转移到另一位置时顶涂层中的气泡形成。通常，可以使用在一些实施方案中不干扰顶涂层的所需载量和/或物理或机械性质的任何消泡剂。例如，该消泡剂可以是矿物基、硅氧烷基或非硅氧烷基的。
根据某些实施方案，该顶涂层还可包括一种或多种抗氧化剂。可以使用用于特定实施方案的任何合适的抗氧化剂。在一些实施方案中，可以选择表现出良好耐热性并减轻聚合基制品/涂层的变色的抗氧化剂。适合根据本发明的某些实施方案使用的示例性抗氧化剂包括但不限于chinox626、chinox625(有机亚磷酸酯抗氧化剂)、chinox245(受阻酚类抗氧化剂)和chinox30n(受阻酚类抗氧化剂的掺合物)，各自可购自doublebondchemicalind.,co.,ltd.。
该顶涂层还可包括一种或多种有利于形成光滑顶涂层的消光剂。可以使用任何适用于特定实施方案的消光剂。在一些实施方案中，该消光剂可具有小粒度。例如，在一些实施方案中，该消光剂可具有平均小于10微米，例如平均小于5微米的粒度，如改性或表面处理的二氧化硅。该二氧化硅可以根据顶涂层中所用的特定树脂体系用各种有机聚合物处理。在某些实施方案中，该消光剂可包括未处理的二氧化硅。
根据本发明的某些实施方案，也可以使用合适的催化剂。例如，顶涂层的成分可包括一种或多种酸催化剂，如对甲苯磺酸(ptsa)或甲基磺酸(msa)。可用的酸催化剂可包括例如硼酸、磷酸、硫酸、次氯化物、草酸及其铵盐、乙基硫酸钠或钡、磺酸和类似的酸催化剂。其它可用的催化剂根据某些实施方案可包括十二烷基苯磺酸(ddbsa)、胺封闭的链烷磺酸(mcat12195)、胺封闭的十二烷基对甲苯磺酸(byk460)和胺封闭的十二烷基苯磺酸(nacure5543)。
根据本发明的某些实施方案，该顶涂层可包含各种不同的厚度。例如，该顶涂层可包含大约2至大约150微米，例如大约5至大约100微米、大约10至大约75微米、大约10至大约50微米或12至大约25微米的厚度，包括其中的各子范围。例如在一些实施方案中，该顶涂层可具有2至大约100微米，例如5至大约50微米或10至大约25微米的厚度。
该顶涂层根据本发明的某些实施方案可以通过本领域中的任何已知技术，如喷涂、辊涂、刷涂或其它技术施加到面材上。在一些实施方案中，该顶涂层可作为溶剂基体系涂布到面材上。顶涂层组合物中的载体和/或溶剂的量可随所需涂料粘度而变。根据某些实施方案，该溶剂可包含用于聚酯和异氰酸酯体系的任何常规溶剂。例如，此类溶剂可包括3至15个碳原子的酮(例如甲乙酮或甲基异丁基酮)、具有3至20个碳原子的亚烷基二醇和/或亚烷基二醇烷基醚、乙酸酯和它们的衍生物、碳酸亚乙酯和其它合适的溶剂。合适的醇溶剂包括c1至c8单醇，如甲醇、乙醇、丙醇、丁醇，以及环状醇，如环己醇。在某些实施方案中，可以使用大多数乙酸酯型溶剂，如乙酸正丁酯、乙酸正丙酯和其它乙酸酯型溶剂。根据某些实施方案，一部分溶剂体系可视需要包括水。但是，在另一些实施方案中，该溶剂体系可以不含水。
可以通过从该组合物中减去溶剂计算最终顶涂层组合物，因为溶剂从干燥顶涂层中蒸发。
如上所述，根据本发明的实施方案的标签可包含至少一个聚合膜。在一些实施方案中，该聚合膜可包含表现出良好机械强度和耐热性的任何聚合材料。示例性的聚合膜可包含聚酰亚胺、聚酯、聚醚酰亚胺(pei)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚醚砜(pes)、聚砜、聚甲基戊烯(pmp)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、乙烯-氯三氟乙烯(ectfe)或其组合的至少一种。在某些实施方案中，该聚合膜包含至少一种聚酰亚胺，在另一些实施方案中，该聚合膜包含至少一种聚酯。
由聚酰亚胺制成的示例性聚合膜包括可获自dupont的
根据本发明的某些实施方案的聚合膜可包含2至200微米，例如5至150微米、7至125微米、10至100微米或12至50微米的厚度，包括其中的任何子范围。
粘合剂层根据本发明的某些实施方案可包含有效地将标签粘合到可贴附该标签的物体外表面上的任何粘合剂。在一些实施方案中，该粘合剂表现出良好耐热性和剥离强度。例如，在一些实施方案中，该粘合剂可表现出在高达200℃、大约225℃、大约250℃、大约260℃或大约270℃的温度下的耐热性。在一些实施方案中，该粘合剂还可表现出粘结强度和高抗剪切性。可以使用干压敏粘合剂(aggressivepressuresensitiveadhesive)，如高强度或橡胶改性丙烯酸系压敏粘合剂之一，如可获自nationalstarchandchemicalco.的
根据本发明的某些实施方案，标签可包含如上文提到的可剥离衬纸。该可剥离衬纸可直接毗邻粘合剂层安置。在这方面，该可剥离衬纸可在将标签施加(或要施加)到物体或面材上之前，如在制造、印刷、运输、储存过程中和在其它时刻保护粘合剂层。可以使用任何适用于可剥离衬纸的材料。适用于本发明的实施方案的典型和市售可剥离衬纸可包括硅氧烷处理过的离型纸或膜，如可获自loparex的那些，包括如1011、22533和11404、cpfilms和akrosiltm之类的产品。
也如上所述，该顶涂层可接受穿透其的标记印刷(例如pass-throughprinting)或在其上的标记印刷(例如印刷标记位于顶涂层的表面上或顶涂层内)。例如，本发明的一些实施方案可适用于按需印刷，如通过热转移印刷。此外，某些实施方案可包含印刷标记。该印刷标记可以以文字、数字、图案、设计、条形码的形式或其它人类或机器可读图形的形式传达或提供各种信息。印刷标记可施加到标签的第一或最外层的第一或最外表面，如向环境开放的表面。根据本发明的某些实施方案的标签的第一或最外层可包含顶涂层。在这方面，可以通过许多不同常规方法，如胶版印刷、活版印刷、丝网印刷、凹版印刷、照片印刷(photographicprintiung)或其它合适方法的任一种施加印刷标记。对于按需印刷用途，尽管也可使用其它方法，可以热转移印刷法，如点阵印刷或喷墨印刷来施加印记。对于预印刷(pre-print)用途，如果需要，可以使用紫外线、水性或溶剂墨水。可以在组装完整标签之前或之后施加信息(例如印刷标记)。可以使用墨水或用于印刷信息的其它物质的任何合适的化学组合物。在一些实施方案中，应该选择该墨水或物质以产生与顶涂层相容的印刷图案，如充分附着在顶涂层上以实现合理的持久度的图案。
在某些实施方案的另一方面中，本发明可提供包含多个标签的格式纸，其中至少一个所述标签包括包含一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物的顶涂层(例如聚酯-异氰酸酯涂层)。该标签可剥离地粘贴或附着在载片上。在这方面，包括标签的格式纸可通过适当的印刷机加工以一次在多个标签上提供所需标记。
图1图解根据本发明的某些实施方案的特定标签10的剖视图。图1中所示的特定实施方案包括包含聚合膜20的面材。该聚合膜包括顶面24和底面26。标签10还包括包含一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物的顶涂层30。在图1中所示的实施方案中，顶涂层30直接毗邻聚合膜20的顶面24。粘合剂层40直接毗邻聚合膜20的底面26安置。这一特别图示的实施方案还包括直接毗邻粘合剂层40安置的可剥离衬纸50以使粘合剂层40直接夹在聚合膜20的底面26和可剥离衬纸50之间。
图2图解包括多个根据本发明的某些实施方案的标签的特定格式纸。特别地，图2显示根据某些实施方案的一个实施方案，其中格式纸100包括可剥离地粘贴或附着在载片115上的根据本发明的某些标签实施方案的多个独立标签110。在这一特定实施方案中，多个独立标签110彼此相邻布置并形成标签矩阵120。格式纸100可通过合适的印刷或图像生成装置加工以一次在标签110上提供印刷标记。就此而言，格式纸100适合按需印刷(例如在将标签粘贴到所需物体上时或刚好在此之前印刷)。
在再一方面中，本发明包括一种连续标签卷。该连续标签卷可包含多个标签，其中至少一个所述标签包括包含一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物的顶涂层，如聚酯-异氰酸酯涂层。该标签可剥离地粘贴或附着在载体层，如可剥离衬纸、膜或其它载体层上。在这方面，包括标签的格式纸可通过适当的印刷机加工以一次在多个标签上提供所需标记。
图3图解根据本发明的某些实施方案的特定连续标签卷。特别地，图3显示根据某些实施方案的一个实施方案，其中连续卷200包括可剥离地粘贴或附着在载体膜215上的根据本发明的某些标签实施方案的多个独立标签210。在这一特定实施方案中，多个独立标签110沿载体膜215的长度连续布置。连续卷200可通过合适的印刷或图像生成装置加工以顺序在标签110上提供印刷标记。也就是说，可以一次印刷一个标签(或多个)。就此而言，连续卷200适合按需印刷(例如在将标签粘贴到所需物体上时或刚好在此之前印刷)。
设想了下列实施方案。设想了特征和实施方案的所有组合。
实施方案1：一种标签，其包含：(i)包含聚合膜的面材，所述聚合膜具有顶面和底面；和(ii)包含一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物的顶涂层，其中所述聚酯-异氰酸酯化合物具有0.9至1.4的交联密度，且所述顶涂层贴近和/或直接毗邻所述聚合膜的顶面的至少一部分安置。
实施方案2：实施方案1的实施方案，其中所述顶涂层具有大约2至100微米的厚度。
实施方案3：实施方案1-2任一项的实施方案，其中所述顶涂层直接毗邻所述聚合膜的所述顶面。
实施方案4：实施方案1-3任一项的实施方案，其进一步包含贴近或毗邻所述聚合膜的底面的至少一部分中至少一者安置的粘合剂层。
实施方案5：实施方案1-4任一项的实施方案，其中所述粘合剂层直接毗邻所述聚合膜的所述底面。
实施方案6：实施方案4-5任一项的实施方案，其进一步包含毗邻所述粘合剂层安置的可剥离衬纸以使所述粘合剂层直接或间接布置在所述聚合膜的所述底面和所述可剥离衬纸之间。
实施方案7：实施方案4-6任一项的实施方案，其中所述粘合剂层包含压敏粘合剂。
实施方案8：实施方案1-7任一项的实施方案，其中所述聚合膜包含选自聚酰亚胺、聚酯、聚醚酰亚胺(pel)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚醚砜(pes)、聚砜、聚甲基戊烯(pmp)、聚偏二氟乙烯(pvdf)、乙烯-氯三氟乙烯(ectfe)或其组合的材料。
实施方案9：实施方案1-8任一项的实施方案，其中所述聚合膜包含至少一种聚酰亚胺。
实施方案10：实施方案1-9任一项的实施方案，其中所述聚合膜包含至少一种面材聚酯。
实施方案11：实施方案1-10任一项的实施方案，其中所述一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物包含异氰酸酯和羟基化聚酯的反应产物。
实施方案12：实施方案11的实施方案，其中所述羟基化聚酯的羟基值大于5mgkoh/g。
实施方案13：实施方案11-12任一项的实施方案，其中所述羟基化聚酯包含羟基封端的线性或支化聚酯。
实施方案14：实施方案11-13任一项的实施方案，其中所述羟基化聚酯具有大于2000的数均分子量。
实施方案15：实施方案1-14任一项的实施方案，其中所述顶涂层可接受或支持热转移印刷。
实施方案16：实施方案1-15任一项的实施方案，其进一步包含印刷标记。
实施方案17：实施方案16的实施方案，其中所述印刷标记包含条形码。
实施方案18：实施方案1-17任一项的实施方案，其中所述顶涂层进一步包含至少一种颜料。
实施方案19：实施方案1-18任一项的实施方案，其中所述顶涂层进一步包含至少一种抗氧化剂。
实施方案20：实施方案1-19任一项的实施方案，其中所述顶涂层进一步包含至少一种消光剂。
实施方案21：实施方案20的实施方案，其中所述消光剂具有小于10微米的平均粒度。
实施方案22：实施方案20的实施方案，其中所述消光剂具有小于5微米的平均粒度。
实施方案23：一种格式纸，其包含：(i)多个根据前述实施方案任一项的标签；和(ii)载片，所述多个标签可剥离地粘贴在所述载片上。
实施方案24：一种连续标签卷，其包含：(i)多个根据实施方案1-22任一项的标签；和(ii)载体层；所述多个标签可剥离地粘贴在所述载体层上。
实施方案25：一种印刷电路板，其包含粘贴在所述印刷电路板的至少一个表面上的根据实施方案1-22任一项的标签。
实施方案26：一种标签，其包含：(i)包含聚合膜的面材，所述聚合膜具有顶面和底面；和(ii)包含一种或多种聚酯-异氰酸酯化合物的顶涂层，其中所述异氰酸酯化合物是c2-c20线性、支化、环状、芳族或脂族化合物或其组合，其中所述聚酯-异氰酸酯化合物具有0.9至1.4的交联密度，且所述顶涂层贴近和/或直接毗邻所述聚合膜的顶面的至少一部分安置。
实施方案27：实施方案26的实施方案，其中所述异氰酸酯化合物是异佛尔酮二异氰酸酯(ipdi)、环己二异氰酸酯、4,4’-二环己基甲烷二异氰酸酯(h12mdi)；混合芳烷基二异氰酸酯、ocn--c(ch3)2--c6h4c(ch3)2--nco；多亚甲基异氰酸酯、1,5-五亚甲基二异氰酸酯、1,6-六亚甲基二异氰酸酯(hmdi)、1,7-七亚甲基二异氰酸酯、2,2,4-、2,4,4-三甲基六亚甲基二异氰酸酯、1,10-十亚甲基二异氰酸酯、2-甲基-1,5-五亚甲基二异氰酸酯或其混合物。
实施方案28：实施方案26-27任一项的实施方案，其中所述聚酯-异氰酸酯涂层包含10至40重量％聚酯和2至20重量％异氰酸酯。
实施方案29：实施方案26-28任一项的实施方案，其中聚酯与异氰酸酯的基于重量百分比的比率为5:1至1:5。
鉴于下列非限制性实施例更好地理解本发明。
实施例
实施例1
通过合并聚酯组分和溶剂，然后将颜料、交联剂、催化剂和添加剂分散到配混溶液中，制备顶涂层。
[a]来自exxonmobilchemical的混合溶剂
[b]二元酸酯溶剂
[c]丙二醇单甲基醚乙酸酯
[d]来自exxonmobilchemical的混合溶剂
[e]来自bayer的多异氰酸酯树脂
[f]来自elementis的有机锡催化剂
[g]来自byk的分散剂
[h]来自byk的流平剂
可以通过从该组合物中减去溶剂，例如通过减去1500克溶剂混合物和1200克稀释溶剂计算最终顶涂层组合物。
浇铸顶涂层并与包含聚合膜的面材共挤出。顶涂层的厚度为15微米。该聚酯-多异氰酸酯化合物具有0.95的交联密度。
实施例2
如实施例1中制备顶涂层，除使用基于缩二脲改性的六亚甲基二异氰酸酯的脂族多异氰酸酯树脂(basonathb175，basf出售)作为多异氰酸酯树脂之外。
对比例a
如实施例1中制备顶涂层，除使用多官能氮丙啶液体交联剂(dsmcoatingresinsllc出售的cx-100)作为交联剂之外。无法形成顶涂层，因为cx-100树脂不能与oh树脂反应。
对比例b
如实施例1中制备顶涂层，除该羟基化聚酯具有5的羟基值且该交联剂是n75之外。
测试
通过将各样品在薄铝板上放置20分钟，测试根据实施例1和2和对比例a和b制成的标签的顶涂层。然后将其上带有标签样品的板置于在表2中报道的温度下的预热烘箱中5分钟。在5分钟后从烘箱中取出该板，然后在室温下冷却至室温。
如上述结果所示，与具有不同聚酯化合物的顶涂层相比，包含本发明的聚酯-异氰酸酯化合物的顶涂层对至少300℃具有惊人和意外的耐热性。
本领域普通技术人员可以对本发明作出这些和其它修改和变动而不背离更特别阐述在所附权利要求书中的本发明的精神和范围。此外，应该理解的是，各种实施方案的方面可以全部或部分互换。此外，本领域普通技术人员会认识到，上述说明书仅作为实例，并且无意限制如所附权利要求书中进一步描述的本发明。因此，所附权利要求书的精神和范围不应局限于本文所含的版本的示例性描述。