热转移可打印流体线标签带 |
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| 申请号 | CN201380066635.5 | 申请日 | 2013-11-25 | 公开(公告)号 | CN104981354A | 公开(公告)日 | 2015-10-14 |
| 申请人 | 布雷迪国际股份有限公司; | 发明人 | A·卡塔亚; A·M·韦兰德; | ||||
| 摘要 | 用于识别 流体 线的热转移可打印多层标签带(10)，所述带包含：(A)透明面漆层(11)，所述透明面漆层包含相对的第一面部表面和第二面部表面；(B)透明的第一底漆层(12)，所述透明的第一底漆层包含相对的第一面部表面和第二面部表面，其中所述第一底漆层的第一面部表面与所述面漆层的第二面部表面 接触 ；(C)透明面 片层 (13)，所述透明面片层包含相对的第一面部表面和第二面部表面，其中所述面片层的第一面部表面与所述底漆层的第二面部表面接触；(D)透明的第二底漆层(14)，所述透明的第二底漆层包含相对的第一面部表面和第二面部表面，其中所述第二底漆层的第一面部表面与所述面片层的第二面部表面接触；(E) 颜色 层(15)，所述颜色层包含相对的第一面部表面和第二面部表面，其中所述颜色层的第一面部表面与所述第二底漆层的第二面部表面接触；(F) 粘合剂 层(16)，所述粘合剂层包含相对的第一面部表面和第二面部表面，其中所述粘合剂层的第一面部表面与所述颜色层的第二面部表面接触；和(G)打印有包含乙烯-甲基 丙烯酸 共聚物的金属盐的热转印带。 | ||||||
| 权利要求 | 1.热转移可打印多层标签带，其包含： |
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| 说明书全文 | 热转移可打印流体线标签带技术领域[0001] 本发明涉及标签带，其用作用于流体线(特别是用于航空航天工业的流体线)的识别标志。 背景技术[0002] 许多飞机和其它宇航飞行器容纳数百米、要不就是数千米的用于携载多种流体的线，所述多种流体例如燃料、油、传压流体、冷冻剂、传热流体和水等。许多这些线，特别是携载燃料、油和传压流体的线聚集在一起，需要透明且永久的标记，从而可将一条线与另一条线区别开来。因为这些线聚集的区域或痕迹经常暴露于由服务引起的苛刻的物理和/或化学磨损和/或漏隙，所以需要标签既易于读取又耐用。此外，理想地是易于最终用户通过打印文字或图形添加这些标签和易于施用这些标签。 发明内容[0003] 在一个实施方式中，本发明为多层标签带，其包含： [0004] (A)透明面漆层，所述透明面漆层包含相对的第一面部表面和第二面部表面； [0005] (B)透明的第一底漆层，所述透明的第一底漆层包含相对的第一面部表面和第二面部表面，其中第一底漆层的第一面部表面与面漆层的第二面部表面接触； [0006] (C)透明面片层，所述透明面片层包含相对的第一面部表面和第二面部表面，其中面片层的第一面部表面与底漆层的第二面部表面接触； [0007] (D)透明的第二底漆层，所述透明的第二底漆层包含相对的第一面部表面和第二面部表面，其中第二底漆层的第一面部表面与面片层的第二面部表面接触； [0008] (E)颜色层，所述颜色层包含相对的第一面部表面和第二面部表面，其中颜色层的第一面部表面与第二底漆层的第二面部表面接触； [0011] 本发明的标签带显示良好的对于极为苛刻化学环境的耐受性，其通过在升高温度、水浸装置和在高的温度和湿度的延长时间用以下物质进行的试验中的性能证明：SKYDROL高级阻燃传压流体，JP-8军用燃料，异丙醇，MIL 7808流体。在用由乙烯-甲基丙烯酸共聚物的金属盐(例如得自Brady的R6400)制成的热转印带打印时，保持对于苛刻环境的耐受性。 附图说明 [0012] 图1为本发明标签带的一个实施方式的示意性截面。 [0013] 图2为报告湿度对于与PET膜接触的面漆层，和对于第一底漆层设置在面漆层与PET膜之间的面漆层所起的效果的图。 具体实施方式[0014] 定义 [0015] 除非相反指出，否则从上下文暗示或现有技术惯例，所有的份和百分比均基于重量，而且所有的测试方法是与本申请的提交日期同步的。针对美国专利实践的目的，任何涉及的专利、专利申请或公开的内容在此全部引入作为参考(或其等价的US同族也引入作为参考)，特别是关于本领域中的合成技术、产品与加工设计、聚合物、催化剂、定义(不与本申请具体提供的任何定义不一致)和常识的披露。 [0016] 本公开中的数字范围是近似值，因此除非另有所指，否则其可以包括该范围以外的值。数值范围包括以1个单位增加的从下限值到上限值的所有数值，条件是在任意较低值与任意较高值之间存在至少2个单位的间隔。例如，如果组分、物理或其它性质，例如分子量、粘度等是100至1,000，意味着明确地列举了所有的单个数值，如100、101、102等，以及所有的子范围，如100至144、155至170、197至200等。对于包含小于1的数值或者包含大于1的分数(例如1.1、1.5等)的范围，适当时将1个单位看作0.0001、0.001、0.01或0.1。对于包含小于10(例如1至5)的个位数的范围，通常将1个单位看作0.1。这些仅仅是具体所意指的内容的实例，并且所列举的最低值与最高值之间的数值的所有可能组合都被认为清楚记载在本公开中。本公开内的数字范围尤其提供了特定层的组成中各组分的量和层厚度等。 [0017] “层”等术语意指铺展在表面或覆盖表面的单一厚度的涂层或层。 [0018] “多层”等术语意指至少两层。 [0019] “面部表面”，“平面”等术语意指与邻接层的相对表面和相邻表面接触的层的平面。面部表面区别于侧面表面。矩形的层或标签包含两个相对的面部表面和四个侧面表面。圆形的层或标签包含两个相对的面部表面和一个连续的侧面表面。 [0020] “接触”等术语意指一个层的一个面部表面与另一个层的一个面部表面，或标签粘合剂层与向其施用标签粘合剂层的物体或基材的外表面为彼此粘附的关系，例如涂层与向其施用涂层的基材为粘附的关系。 [0021] 用于描述本发明的标签层的“透明”等术语意指，标签层完全透明或半透明，使得普通观察者在普通观察条件下能够确定颜色层的色调并且能够读取任何文字或图形。“透明”包括不带颜色的层和带颜色的层二者。 [0022] “基于水”等术语意指关于面漆层的树脂体系为水分散体或水性乳液，即，水为乳液的连续相。 [0023] “包含”，“包括”，“具有”等术语并不意在排除存在任何另外的组分、步骤或程序，不论它们是否具体公开。为了消除任何疑虑，除非相反指明，否则使用术语“包含”要求保护的所有方法可以包括一个或多个另外的步骤、设备或部件和/或材料。与此相反，术语“基本上由......组成”从任何后续引述的范围中排除了操作性不必要的那些以外的任何其它组分、步骤或程序。术语“由......组成”排除未具体地描述或列举的任何组分、步骤或程序。除非另有指明，否则术语“或”是指单独列举的要素以及任意组合的要素。 [0024] 标签带 [0025] 面漆层 [0027] 乙烯丙烯酸共聚物作为水分散体得自Michelman。乙烯丙烯酸共聚物(Michem Prime MP48525，重均分子量(Mw)为31,000)可分散在氢氧化钠中，乙烯丙烯酸共聚物(Michem Prime MP4983R)可分散在氨中，或乙烯丙烯酸共聚物(Michem MP4990，Mw为17,000)可分散在较低分子量的氨分散体中。优选乙烯丙烯酸共聚物I Michem Prime MP48525。 [0028] 用于本发明面漆制剂的二氧化硅包括但不限于，Syloid C803，Syloid C805，Syloid C807，Syloid C809，Syloid C812，Syloid C816，Sylojet P405，Sylojet P407，Sylojet P409，Sylojet P412，Sylojet P416，Syloid W300，Syloid W500，Syloid 74，Syloid 234，Syloid 620，Syloid 4500，Syloid 5500，Syloid6000，和Syloid 6500，所有均得自W.R.Grace；Sylysia 250，Sylysia 250N，Sylysia 270，Sylysia 290，Sylysia310P，Sylysia 320，Sylysia 350，Sylysia 370，Sylysia 380，Sylysia 390，Sylysia 420，Sylysia 430，Sylysia 440，Sylysia 450，Sylysia 460，和Sylysia 470，所有均得自Fuji Sylysia；Gasil HP220，Gasil HP39，和Gasil IJ45，均得自Ineos Silicas。优选的用于面漆层的二氧化硅为Syloid C803。 [0029] 典型且优选地，表面活性剂用于控制制造过程中的发泡潜在性和释放的空气。载荷水平为小于1％、优选在“磷酸酯”类别以内的可乳化表面活性剂是有效的。实例包括Moussex 941PL，Moussex 561PL，和Moussex 5064PL(所有都购自Synthron)。优选的表面活性剂为Moussex 941PL，其由30-40％的磷酸三丁酯(消泡的活性成分)组成。 [0030] 交联剂用于提高涂层的耐久性。交联剂包括但不限于，聚氮丙啶，三聚氰胺甲醛树脂，脲醛树脂，酚醛树脂，碱金属氢氧化物，锌或锆配合物，环氧树脂，或聚乙烯亚胺。在一个实施方式中，聚氮丙啶为PZ-33(聚氮丙啶，LLC，分子量427–500)。 [0031] 表1报告本发明面漆制剂的示例性实施方式。 [0032] 表1 [0033] 示例性面漆制剂 [0034] [0035] [0036] 面漆制剂可以任何方式使用常规混合装置例如cowles混合机、适宜的容器和常规搅拌叶片制备。制剂组分的添加次序可变化，但是典型地，在基材上涂布、干燥和固化之前立即向聚合物树脂首先且按任何次序或作为母料添加二氧化硅、表面活性剂和任何添加剂，最后添加交联剂。 [0037] 面漆的厚度典型地为0.3密耳至2.5密耳，优选0.3密耳至1密耳。可将面漆以任何方式施用到第一底漆层的第一面部表面或顶部的面部表面，例如，缝型模头，棒涂，辊涂(逆向辊、凹版辊、辊叶片等)，浸浴，和喷雾等。 [0038] 第一底漆层 [0039] 在一个实施方式中，第一底漆层为基于聚酯树脂的涂层，其用于促进面漆对于面片的粘合性。该底漆层促进面漆层的耐湿性。 [0040] 表2报告示本发明底漆制剂的示例性实施方式。 [0041] 表2 [0042] 示例性底漆制剂 [0043] [0044] 底漆显现高的对于由热塑性聚酯制成的聚酯膜的粘合性。芳族聚异氰酸酯用于显现耐溶剂性。硅烷用于使二氧化硅颗粒更好连结到热塑性聚酯。二氧化硅颗粒提供改善的对于面漆层的粘合性。溶剂降低粘度，使得能够以薄层涂布。 [0045] 第一底漆的厚度典型地为0.3至2.5密耳，优选0.3至1密耳。可将第一底漆以任何方式施用到面片的第一面部表面或顶部的面部表面，例如，缝型模头，棒，辊涂(逆向辊、凹版辊、辊叶片等)，浸浴，和喷雾等。在一个实施方式中，首先将第一底漆施用到面片，然后将面漆施用到第一底漆。 [0046] 面片 [0047] 本发明的面片为透明膜，透明膜的化学组成对于本发明不是至关重要的，只要它具有充分的对于预定航空航天应用的漆膜整体性即可。材料不能过厚，这是由于在航空航天应用中发现对于待缠绕在流体线管材(典型地1/4至1”外径(OD))上的标签的产品重量和劲度受限。典型地，所述材料包含聚酯，例如，对苯二甲酸与二醇如乙二醇的缩合产物，间苯二甲酸与二醇的缩合产物，或对苯二甲酸、间苯二甲酸的混合物与二醇的缩合产物，或聚醚酰亚胺。该类膜一个特别有用的族是高度取向的聚酯膜，行业内已知为MELINEX，其可打印处理或不打印处理。其它有用的膜可由聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)或聚醚酰亚胺(PEI)构成。包含聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的膜是优选的。厚度可为0.0005英寸至0.002英寸。0.001英寸的膜厚度为良好的可处理性(越厚越好)与重量(整体质量越低越是需要的)之间的折衷。 [0048] 第二底漆层 [0049] 第二底漆层可与第一底漆层相同或不同。其目的是使颜色层锚定到面片。第二底漆层的化学组成与第一底漆层的化学组成相同，尽管对于任何特定标签构造，第一底漆层和第二底漆层可相同或不同。优选地，第一底漆层和第二底漆层具有相同的化学组成和厚度。 [0050] 颜色层 [0051] 适宜的墨(具有充分的对于航空航天应用的耐久性)描述于美国专利4,379,805中。可使用充分固化以提供令人满意耐久性的用于颜色层的其它墨。胶印印墨是优选的(正如美国专利4,379,805中的那些，或得自不同供应商的紫外线固化的胶印印墨，例如Sericol(850系列)。 [0052] 粘合剂 [0053] 粘合剂层可包含任何粘合剂，其在标签粘合到向其粘贴标签的物体外表面以及耐受在航空航天应用中经受的流体和温度方面是有效的。只要粘合剂显示该耐久性，就可使用压敏或热密封粘合剂。优选但不是必需地，粘合剂也显示透明度和低雾度。特别优选的是公开于美国专利4,379,805中的热活化粘合剂。可选的压敏粘合剂包括Durotak230A(Henkel)，Flexmount(Avery)，Aroset 349(Ashland)，GMS 1753(Cytec)，和Aroset 1860(Ashland)，所有都是基于丙烯酸酯的。 [0054] 如果粘合剂为热密封粘合剂，那么粘合剂典型地包含在航空航天流体中具有有限溶解度的可交联热塑性粘合剂，以及在加热时将反应交联以显现进一步耐久性的封闭型交联剂。这些粘合剂更充分描述于美国专利4,379,805中。 [0055] 粘合剂层的厚度典型地为0.3至2.5密耳，优选0.3至1密耳。 [0056] 隔离衬垫 [0057] 任选且优选地，标签包括隔离衬垫，所述隔离衬垫与粘合剂层相邻并且与粘合剂层紧密接触，从而保护在标签施用到物体或基材之前(例如在制造、打印、运输和贮存期间)的粘合剂。典型的和商业可得的隔离衬垫包含经有机硅处理的剥离纸，其得自Loparex(例如1011、22533和11404等的产品)，CP Films，和Akrosil。 [0058] 交联剂 [0059] 在一个实施方式中，面漆是经交联的以改善耐化学性。对于用于本发明的一些面漆，交联也可以改善耐水性。一个优选类别的交联剂为氮丙啶。一个特别优选的交联剂是购自Polyaziridine LLC的PZ-33三官能氮丙啶。优选地，将面漆聚合物(例如EAA共聚物)用氮丙啶、三聚氰胺甲醛或脲醛树脂交联以得到充分的耐溶剂性。用于这些树脂的优选交联剂包括购自Polyaziridine LLC的PZ-33三官能氮丙啶，购自Cytec Industries的CYMEL385和373部分烷基化三聚氰胺；购自Ineos Melamines的RESIMENE 717、718、741、745和747部分烷基化三聚氰胺。在一些情况下，三聚氰胺甲醛树脂可能需要酸催化剂例如对甲苯磺酸。 [0060] 在涂布到膜上之前，添加并且混合用于底漆层的交联剂(芳族异氰酸酯)。加热和干燥底漆时进行交联并且在环境条件持续7天至14天。在施用到底漆层之前，将面漆交联剂(三官能氮丙啶)与面漆混合。在将面漆加热干燥时也进行交联。涂布之前，将热活化粘合剂中的交联剂(封闭型异氰酸酯)与粘合剂混合；但是将其在低温干燥以至于不发生解封闭，直到最终用户已施用带并且将带加热。一旦解封闭，进行交联。 [0061] 制造 [0062] 首先将面片用底漆涂布，先将面片涂布在一个面部表面上，然后将面片涂布在其它面部表面上。随后将面漆涂布到面片的一个面部表面。然后将经涂布的面片材料切成适当宽度，将UV-墨进行表面下打印(对于剩余的暴露的面片底漆涂层侧)并且固化。将该打印逆向完成，正如在最终使用时将通过面漆所观察到的情况。单独地，将粘合剂涂布到隔离衬垫。也将粘合剂切成适当宽度并且施用到转换设备。在转换设备，将粘合剂层压到面片的UV-墨打印侧，典型地在墨打印之后立即层压。 [0063] 带墨 [0064] 将描述于美国专利7,081,284中的热转印带由乙烯-甲基丙烯酸共聚物的金属盐制成并且用于打印标签，从而得到航空航天流体线标记所需要的优越的流体阻力和耐久性。Brady R6400带为该类带的商业实例。 [0065] 以下实施例是本发明一个实施方式的说明。 [0066] 实施例 [0067] 图1描述了作为本发明一个实施方式的标签带10。总厚度(排除隔离衬垫17)为0.0036英寸。这包括底漆层(每层0.0003英寸)，面漆(0.0005英寸)，粘合剂(0.0015英寸)，和面片(0.001英寸)。透明面漆层11包含第一面部表面11a或顶部的面部表面11a和第二面部表面11b或底部的面部表面11b。面漆层11包含97.1份每一百份(pph)得自Michelman的MP 48525R乙烯丙烯酸分散体(25％固体)，1.1pph得自W.R.Grace的SYLOID 803二氧化硅(3-4微米粒度)，0.1pph得自Synthron的MOUSSEX 941PL表面活性剂/消泡剂(磷酸三丁酯)，和1.6pph得自Polyaziridine LLC的PZ-33(聚氮丙啶)和0.1份正丙醇(以漂洗出在其容器中剩余的任何氮丙啶)。 [0068] 将面漆层11的第二面部表面11b或底部的面部表面11b与第一底漆层12的第一面部表面12a或顶部的面部表面12a接触。第一底漆层12包含83.04pph ADCOTE 1217-D，得自Rohm和Haas的聚酯层压粘合剂；1.395pph LOVEL 275硅胶，得自PPG；14.015pph1,3-二氧戊环；1.395DESMODUR L67MPA/X，得自Bayer的芳族聚异氰酸酯；和SILQUEST A-1120硅烷，得自Momentive。 [0069] 将第一底漆层12的第二面部表面12b或底部的面部表面12b与面片13的第一面部表面13a或顶部的面部表面13a接触，所述面片13为1密耳厚的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜。 [0070] 将面片13的第二面部表面13b或底部的面部表面13b与第二底漆层14的第一面部表面14a或顶部的面部表面14a接触，所述第二底漆层14与第一底漆层组成相同。 [0071] 将第二底漆层14的第二面部表面14b或底部的面部表面14b与颜色层15的第一面部表面15a或顶部的面部表面15a接触。墨可为公开于美国专利4,379,805中的那些墨，或得自制造商例如Sericol或Nazdar的UV-交联的胶印印墨。优选的UV-墨为Sericol850系列。 [0072] 将颜色层15的第二面部表面15b或底部的面部表面15b与粘合剂层16的第一正面层16a或顶部的正面层16a接触。粘合剂层16包含T-2966，其描述为公开于美国专利4,379,805中的热活化粘合剂，得自Brady Corporation。 [0073] 最后，将粘合剂层16的第二面部表面16b或底部的面部表面16b与隔离衬垫17的第一面部表面17a或顶部的面部表面17a接触。隔离衬垫17为60磅(lb.)超级压光牛皮纸(SCK)有机硅涂料纸，其得自不同隔离衬垫制造商例如MPI或Loparex。 [0074] 将面漆层11的第一面部表面11a或顶部的面部表面11a和隔离衬垫17的第二面部表面17b或底部的面部表面17b敞开于环境。 [0075] 将宽幅面(48英寸宽的卷)的聚酯面片进行三道涂布。前两道为每侧上的底漆层，其在加热和干燥时进行交联。第三道为面漆(施用到底漆层之一)，其在加热和干燥时也进行至交联。单独地，在单通道涂布机器中将热活化粘合剂层涂布到转印衬垫(也48英寸宽)上。这仅仅是干燥的，在最终用户加热施用带时，得到封闭型异氰酸酯交联剂用于随后的固化。将既涂面漆又涂底漆的面片和粘合剂卷切成6英寸宽。将UV-墨逆向打印在经涂布的面片的底漆侧上用于通过面漆观察。该连续打印根据客户具体需求进行，该连续打印典型地包括文字和/或图形以及彩色背景。UV-墨固化之后将粘合剂层压到UV-墨(工序间)，将卷根据最终客户的需求切成成品宽度。然后在最后施用和热活化之前，最终客户可在其所在地经由热转移打印随后打印施用具体文字或图形。 [0076] 图2为显示湿度暴露(在50℃的95％相对湿度)对于直接涂布在PET膜和面漆层上的面漆层所起的效果的图，其中将图1标签带的底漆层(此处的第一底漆层)插入在面漆层与PET膜之间。这显示出该类热转移可打印面漆需要底漆以在延时湿度暴露之后保持充分的对于PET膜的粘合性。以下打印测试结果显示在用包含乙烯-甲基丙烯酸共聚物的金属盐的带打印时，保持优异的航空航天应用所需要的对于流体暴露的耐受性。对于热转移打印劣化的这种耐受性是令人惊讶的，因为其不包括美国专利7,081,284中规定的钙离子或镁离子。 [0077] 将热转移可打印标签带设计为识别在航空器上发现的流体线。为确定热转移打印特征的适宜性，开发以下测试方案。为确认满足流体阻力的需求，将上述制备的优选实施例进行测试，满足如下所述的所有需求。 [0078] 流体阻力和打印测试 [0079] 测试程序 [0080] 在流体浸渍之前，将测试样品停留在板表面上35小时。 [0081] A.准备包含表3中所列每一测试流体的单独容器。 [0083] C.准备板。 [0084] D.将板浸渍在以下流体1-6(如中规定表3)中。使得样品在板上停留35小时。 [0085] 1.蒸馏水，24小时 [0087] 3.润滑油，24小时，93℃ [0088] 4.液压油，72小时，23℃ [0089] 5.清洁剂，72小时 [0090] 6.防冻剂和防冰剂，72小时 [0091] E.在样品各自浸渍和使得排水之后，将样品(仅仅板上)除去。将每一个样品在稳定压力下用擦除器擦除10次。擦除器的宽度足以完全覆盖擦除的字符。 [0092] 合格/不合格 [0093] 合格条件是识别和条形码清晰可读并且显示没有看得见的影响实用性的颜色、打印或一般膜外观的劣化，例如开裂、卷曲、蜷缩或起皱。不影响实用性的轻微变色是可允许的。此外，所述带应该显示不会边上流胶(adhesive flow on sides)并且不伸缩。 [0094] 表3 [0095] 测试流体总结 [0096] [0097] 表4 [0098] 结果 [0099] 流体阻力 [0100] 10次擦除 [0101] 35hr停留 器双擦除 [0102]DI H2O，24hr 无效 JP-8，72hr 无效 MIL-7808，24hr，93℃ 无效 Skydrol LD-4，72hr 无效 IPA，72hr 无效 De-Icer，72hr 无效 [0103] *2标记/板 |
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