專利名稱：將顏色涂敷到表面上的耐脫色制品及減輕將顏色涂敷到表面上的制品內(nèi)脫色的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將顏色涂敷到表面上的制品和方法。更具體地講，本發(fā)明涉及將顏色涂敷到表面上的制品，該制品抵抗由于外來試劑例如外來染料和顏色從涂敷制品的表面轉(zhuǎn)移出而引起的脫色，以及減弱或防止造成脫色的外來試劑轉(zhuǎn)移的方法。
背景技術(shù)：
通過粘合層(典型地為粘合劑)將可視覺感知的顏色效果的薄片如干顏色組分粘合性地固定到表面上，以用于涂敷顏色。在表面內(nèi)或表面上的外來物質(zhì)或試劑(例如涂漆層中的顏色)可溶解進(jìn)入粘合層，并浸透轉(zhuǎn)移到可視覺感知的顏色效果的薄片上。起源于表面并轉(zhuǎn)移到薄片的某些外來試劑存在于可視覺感知的顏色效果的薄片內(nèi)會(huì)導(dǎo)致制品所提供的顏色效果的脫色。例如，脫色可由存在于普通墻漆中的有機(jī)顏色產(chǎn)生，該顏色被粘合層部分溶解并隨后通過粘合層轉(zhuǎn)移到可視覺感知的顏色效果的薄片內(nèi)。例如，薄片可由于單偶氮基顏色從表面遷移出而變黃。通常，可視覺感知的顏色效果的薄片包括一個(gè)外涂層，其可抑制外來試劑從制品中的揮發(fā)和釋放，并因此加速外來試劑在薄片內(nèi)的累積和伴隨的脫色。在制品使用期限內(nèi)，外來試劑在可視覺感知的顏色效果的薄片內(nèi)的濃度和因此造成的脫色程度增加。高溫和油漆內(nèi)的低分子量組分如乙二醇、聚結(jié)助劑和水可加速外來試劑的轉(zhuǎn)移，這同樣會(huì)加速脫色。
發(fā)明概述按照本發(fā)明的原則，提供了一種用于將可視覺感知的顏色效果傳送到包含外來試劑的表面上的制品。該制品通常包括可視覺感知的顏色效果的薄片、薄片所負(fù)載的能夠?qū)⒈∑澈系奖砻嫔系逆I合劑及可移除地覆蓋薄片的可分離襯料。在本發(fā)明的一個(gè)方面，該制品可包括設(shè)置在薄片和鍵合劑之間的阻擋層。阻擋層可有效地減弱外來試劑從表面向薄片的轉(zhuǎn)移。在各種具體實(shí)施方案中，阻擋層可包括鍍玻璃的聚合物、鍍陶瓷的聚合物、包含硅酸鈉的組合物、陰離子層和陽離子層中的至少一個(gè)或納米復(fù)合物。阻擋層可任選地?fù)饺霟o紡材料、金屬處理材料、纖維素材料和/或聚合物層。
可供選擇地或者除了阻擋層之外，制品的薄片、鍵合劑、連接層和/或阻擋層還可包括能夠清除外來試劑以減弱外來試劑從表面向薄片的轉(zhuǎn)移的清除劑材料。在其它可供選擇的實(shí)施方案中，制品的薄片、鍵合劑、連接層和/或阻擋層可包括中和劑，其能夠調(diào)節(jié)外來試劑以減弱外來試劑從表面向薄片的轉(zhuǎn)移。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，用于將可視覺感知的顏色效果傳送到包含外來試劑的表面的制品，制品的鍵合劑對(duì)外來試劑的溶解度明顯不同于外來試劑在表面中的溶解度。在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，鍵合劑控制脫色。
依照本發(fā)明，提供了防止和減輕傳送可視覺感知的顏色效果的分層制品脫色的方法。該方法包括使分層制品適于涂敷到包含外來試劑的表面上，并改變分層制品以減弱外來試劑從表面向提供可視覺感知的顏色效果的部分分層制品的轉(zhuǎn)移，這可通過將阻擋層、清除劑材料和/或中和劑添加到分層制品的一層或多層，或者調(diào)節(jié)外來試劑在分層制品的一層或多層中的溶解度使之明顯不同于外來試劑在表面中的溶解度來實(shí)現(xiàn)。
附圖概述引入并構(gòu)成本說明書一部分的附示說明了本發(fā)明的實(shí)施方案，并且與上文給出的本發(fā)明的一般說明和下文給出的實(shí)施方案的詳細(xì)說明一起用于解釋本發(fā)明的原理。


圖1為依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案將顏色涂敷到表面上的制品的圖解視圖；圖1A為依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案類似于圖1的圖解視圖；圖2為依照本發(fā)明一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案用于將顏色涂敷到表面上的制品的圖解視圖；圖2A為依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案類似于圖2的圖解視圖；圖3為依照本發(fā)明另一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案將顏色涂敷到表面上的制品的圖解視圖；圖3A為依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案類似于圖3的圖解視圖；和圖4為圖示說明包含單偶氮顏色的溶液吸光度的圖形表示，其中包括添加和不添加各種類型活性炭的情況。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及將顏色涂敷到表面上的制品和方法，其中要保護(hù)提供顏色的材料防止脫色，脫色是由外來試劑從涂敷制品的表面遷移、擴(kuò)散或彌散到提供顏色的部分制品造成的。本發(fā)明所用的術(shù)語“顏色”用來指一種顏色效果，即，在色彩感知方面的差異。在一個(gè)具體的實(shí)施方案中，顏色效果為基本永久的顏色效果，即，不能被去除或在偶然接觸、輕柔洗滌等時(shí)不會(huì)顯著減退的顏色效果。因此，基本永久的顏色效果有別于可容易去除或減退的暫時(shí)顏色效果，例如由粉筆或蠟筆所產(chǎn)生的顏色效果。本文所用術(shù)語“顏色組分”是指提供顏色效果的本發(fā)明制品的組分。外涂層或外敷層還可被涂敷到顏色層上。應(yīng)當(dāng)理解，在使用時(shí)，制品還可向表面提供其它功能效果。制品的主要功能不局限于提供顏色或其它審美效果。
本文所用術(shù)語“表面”是指能夠在其上接受顏色組分的物體或底物的任何外層或邊界。合適的表面可以為大致二維的和平坦的或?yàn)榇笾氯S的并包括彎曲處、角形部分等。在一個(gè)實(shí)施方案中，利用本發(fā)明的制品和方法涂敷顏色組分的表面包括建筑表面，即建筑物、房屋燈具(即電器)、家具等的表面。建筑物表面可以是在建筑物內(nèi)部的內(nèi)表面或在建筑物外部的外表面。大致三維的建筑表面可包括例如二維表面如板條(例如，繞窗戶或門道的板條)、地板、器具、家具、地面、柜臺(tái)等的邊緣處理。建筑表面可被永久地安裝也可被暫時(shí)地安裝或者是便攜式的。本發(fā)明的產(chǎn)品還能被涂敷到制品的表面上，使其具有與建筑表面相同或不同的紋理和/或外觀。例如，這種產(chǎn)品可用來將顏色層涂敷到器具、家具和其它的建筑制品上。根據(jù)本公開內(nèi)容，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，適于利用本發(fā)明的制品和方法涂敷顏色的其它表面將是顯而易見的。
參考圖1并依照本發(fā)明的原則，將顏色涂敷到表面16上的制品10包括可視覺感知的顏色效果的薄片12(例如干顏色組分)、鍵合劑14(例如粘合劑)、覆蓋薄片12的可分離襯料18、以及位于鍵合劑14之間的阻擋層20。薄片可包括形成于任何合適材料的外涂層15，材料包括但不限于聚合物，如聚氨酯、聚氯乙烯、聚偏二氟乙烯、聚丙烯酸酯、纖維素材料等，以及它們的共混物和共聚物。鍵合劑為在制品10外界的環(huán)境溫度下能夠?qū)⒈∑?2粘合到表面16上的任何物質(zhì)。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，薄片12可具有的厚度小于或等于約0.084mm(3.3密耳或0.0033英寸)。
可分離襯料18為可移除的并旨在和適于移除，同時(shí)涂敷或隨后涂敷薄片12到表面16上。典型地，通過將襯料18剝離薄片12將可分離襯料18移除。可分離襯料18向薄片12提供結(jié)構(gòu)支撐和/或強(qiáng)度(例如當(dāng)可分離襯料為薄膜形式時(shí))，和/或有利于在加工、存儲(chǔ)和使用期間處理制品，且可任選地用于將末道漆傳送到薄片12。示例性的制品10描述于命名為“Articles and Methods forApplying Color on Surfaces”的普通轉(zhuǎn)讓申請(qǐng)系列10/324,237，其公開內(nèi)容據(jù)此全文引入本文以供參考。
本文使用參考術(shù)語如“垂直”、“水平”、“下”、“上”等是作為實(shí)施例以建立一參照系，而不是作為限制。應(yīng)當(dāng)理解，在不背離本發(fā)明精神和范圍的條件下，可使用各種其它參照系。
繼續(xù)參考圖1，阻擋層20可為預(yù)防性阻擋層20并通過包括但不限于擴(kuò)散和遷移的機(jī)理消除或至少明顯阻擋外來物質(zhì)或試劑轉(zhuǎn)移到薄片12內(nèi)，外來物質(zhì)或試劑起源于將要涂敷顏色的表面16，在圖1中示出并指定為參考數(shù)字21。外來試劑21被理解為因以有限濃度存在于薄片12中而被認(rèn)為是外來的試劑，或者通過增加正常存在于薄片12中的試劑現(xiàn)存濃度而被認(rèn)為是外來的。一種此類外來試劑21為存在于現(xiàn)有層中(例如現(xiàn)有的油漆層)的有機(jī)顏色或染料，其在制品10被涂敷之前位于表面16上或覆蓋表面16，且鍵合劑14與其機(jī)械連接以將制品10粘合到表面16上。
阻擋層20可作為物理屏障，其通過限定不能透過的或不可滲透的屏障來妨礙、阻止或換句話講防止向外來試劑21的通過或滲透轉(zhuǎn)移，使得制品12性質(zhì)的降解得以防止或減弱，例如防止發(fā)生脫色?？晒┻x擇地，阻擋層20可減慢或延緩?fù)鈦碓噭?1的轉(zhuǎn)移速率，使得至少在提供表面16顏色的制品10的使用期限內(nèi)薄片12的性質(zhì)(例如顏色)不會(huì)被可覺察地影響?？烧{(diào)整阻擋層20的厚度和性質(zhì)以提供所需的阻擋或延遲。阻擋層20的厚度小于或等于約0.064 mm(2.5密耳或0.0025in)，并且在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，阻擋層20可為0.025mm(0.1密耳或0.001英寸)或更薄。
阻擋層20圖示說明在圖1中，其作為可確認(rèn)的層或薄層摻入到制品10的分層結(jié)構(gòu)中。在本發(fā)明一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，阻擋層20a，特征在于性質(zhì)與阻擋層20完全相同，可作為鍵合劑14的組分摻入。在另一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，阻擋層20b，特征在于性質(zhì)與阻擋層20完全相同，可作為薄片12的組分摻入。阻擋層20a和20b可作為分別位于鍵合劑14或薄片12厚度內(nèi)的層或薄層而被隔離開，或者可均勻分布在相應(yīng)的鍵合劑14或薄片12之一的整個(gè)厚度內(nèi)。阻擋層20、20a和20b可單獨(dú)使用或以任何排列或組合摻入到制品10中。每個(gè)阻擋層20、20a和20b可組合本文所述的兩個(gè)或多個(gè)候補(bǔ)材料。應(yīng)當(dāng)理解，本文所述阻擋層20的性質(zhì)同樣適用于阻擋層20a和20b。
通常，除了別的以外，阻擋層20所需的特性和性質(zhì)還將取決于外來試劑21的特性及其在阻擋層20內(nèi)的傳送機(jī)理。已知幾種因素影響試劑例如外來試劑21在材料例如阻擋層20內(nèi)的傳送性質(zhì)。形成阻擋層20的聚合物的化學(xué)本性影響傳送，這是由于據(jù)信隨著保持聚合物鏈在一起的力的強(qiáng)度增加，外來試劑的轉(zhuǎn)移降低。聚合物主鏈被公認(rèn)為是決定鏈與鏈間作用力的重要因素。聚合物鏈不得不移到一旁或者打開，以容許試劑轉(zhuǎn)移或滲透。帶有羥基、氰基、鹵素、酯和酰胺鍵的聚合物為阻擋層20示例性的候補(bǔ)材料，盡管本發(fā)明不受此限制。通常，玻璃化轉(zhuǎn)變溫度超過涂敷制品10的表面16外界的環(huán)境溫度條件的任何聚合物將具有足夠的鏈與鏈間作用力強(qiáng)度。
影響外來試劑21在阻擋層20內(nèi)傳送的另一個(gè)因素為形成阻擋層20的聚合物對(duì)水分的敏感性。
有水存在時(shí)，阻擋性取決于氫鍵的極性材料的阻擋性將變小。水使聚合物膨脹，這會(huì)減小鏈與鏈間的作用力并容許滲透。特征在于此類極性鍵的聚合物包括，但不限于，酯和氰基聚合物。
影響外來試劑21在阻擋層20內(nèi)傳送的另一個(gè)因素為構(gòu)成阻擋層20的聚合物的填充度、結(jié)晶度和定向。增加阻擋層20的結(jié)晶度可由于自由體積減小而改進(jìn)阻擋性。增加定向也可改進(jìn)阻擋性，這是由于試劑轉(zhuǎn)移的通道變成更曲折的通道。然而，材料的硬度也會(huì)隨著結(jié)晶度和定向的增加而增加，這會(huì)降低制品10的柔韌性。
影響外來試劑21在阻擋層20內(nèi)傳送的另一個(gè)因素為接觸薄片12或鍵合劑14的聚合物表面的本性。親水的或疏水的表面及/或極性的或非極性的表面可防止，或至少減弱或延緩?fù)鈦碓噭?1從表面16的轉(zhuǎn)移。
影響外來試劑21在阻擋層20內(nèi)傳送的另一個(gè)因素為添加劑和調(diào)節(jié)劑的存在。添加劑典型地減弱使聚合物柔韌的鏈與鏈間的作用力，因此增加滲透。將低阻擋性的聚合物與具有可接受阻擋性的聚合物共混將增加不良阻擋材料的阻擋性。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，阻擋層20具有如下組成的組合物按重量計(jì)約3％至按重量計(jì)約40％的水玻璃或硅酸鈉(Na2Si4O2)，按重量計(jì)約3％至按重量計(jì)約40％的聚合物，按重量計(jì)約20％至按重量計(jì)約24％的水。使用硅酸鈉作為阻擋層描述于美國專利1,365,715和5,460,855，其公開內(nèi)容據(jù)此全文引入本文以供參考。組合物中的聚合物提供此類阻擋層20柔韌性，且水的存在可稀釋組合物以有利于涂層涂敷過程。通過在高溫下化合或熔融不同比率的沙子和蘇打粉(即碳酸鈉)來制造硅酸鈉。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，阻擋層20包括陰離子層和陽離子層中的至少一個(gè)，其能夠捕獲或捕捉外來試劑21。將這種陰離子和陽離子層摻入制品10的一種合適技術(shù)是用含水分散體涂敷薄片12。合適的陽離子和陰離子含水分散體描述于美國專利6,576,327，其公開內(nèi)容據(jù)此全文引入本文以供參考。例如，具體的陽離子和陰離子含水分散體可以商品名ACRONAL、BUTONAL、STYROFAN和PROPIOFAN商購自BASF Aktiengesellschaft(Ludwigshafen，Germany)。陰離子層可有效地捕獲荷上正電的外來試劑21，且陽離子層可有效地捕獲荷上負(fù)電的外來試劑21。通常，阻擋層20可由雙層或多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，該結(jié)構(gòu)由空間上分開的陰離子和陽離子層組成，從而無論外來試劑21的電荷狀態(tài)如何，所有帶電的外來試劑顆粒均能被捕獲并確保不遷移到薄片12內(nèi)。例如，上游的陰離子層將捕獲荷上正電的外來試劑顆粒并傳送荷上負(fù)電的外來顆粒以被更遠(yuǎn)離表面16的下游陽離子層捕獲?？晒┻x擇地，可將雙層或多層結(jié)構(gòu)的陽離子層置于陰離子層的上游?？晒┻x擇地，可提供陰離子層或陽離子層在鍵合劑14內(nèi)，或者作為鍵合劑14的組分混合，且其余的陰離子層或陽離子層可作為單獨(dú)的層提供。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，阻擋層20為鍍玻璃的聚合物。合適的鍍玻璃的聚合物包括，但不限于，涂敷氧化鋁的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯聚合物及共聚物、涂敷氧化鋁的聚丙烯聚合物及共聚物、涂敷氧化鋁的尼龍聚合物及共聚物，以及這些材料的組合。此類玻璃涂層典型地為透明的無機(jī)材料。例如，此類玻璃涂層可通過基于等離子的沉積方法被涂敷。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，阻擋層20為鍍陶瓷的聚合物。一種合適的涂層材料為氧化硅(SiOx)，其可為化學(xué)計(jì)量的或非化學(xué)計(jì)量的，并使用硅烷為前體源通過化學(xué)氣相沉積法沉積。合適的鍍陶瓷的聚合物包括，但不限于，涂敷氧化硅的定向聚丙烯、涂敷氧化硅的聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、涂敷氧化硅的定向聚乙烯醇、涂敷氧化硅的聚丙烯、涂敷氧化硅的聚乙烯，以及它們的組合。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，阻擋層20為基于納米粘土的復(fù)合材料或塑性納米復(fù)合物，其生成曲折通道使外來試劑21必須成功地穿過才能到達(dá)薄片12?；诩{米粘土的復(fù)合材料是通過將納米粘土片狀顆粒、單個(gè)片狀顆粒的類晶團(tuán)聚體、類晶團(tuán)聚體的聚集體或它們的混合物分散在聚合物主體基質(zhì)內(nèi)形成的。將納米粘土片狀顆粒排列成具有多個(gè)鄰近束縛層形式的片狀結(jié)構(gòu)，其中平面尺寸顯著大于該結(jié)構(gòu)的厚度。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，主體聚合物樹脂內(nèi)的納米粘土負(fù)荷按重量計(jì)可大于約0.5％。在本發(fā)明的其它實(shí)施方案中，主體聚合物樹脂內(nèi)的納米粘土負(fù)荷可在按重量計(jì)約0.5％至約25％的范圍內(nèi)變化。無論如何，納米粘土負(fù)荷足以限定通過主體聚合物樹脂的曲折通道。單個(gè)片狀顆粒的厚度小于約2nm，直徑在約10nm至約5000nm的范圍內(nèi)。
納米粘土片狀顆?？捎扇魏魏线m的有機(jī)或無機(jī)材料組成，具體地講，可由頁硅酸鹽組成。適用于本發(fā)明的天然頁硅酸鹽包括但不限于綠粘土，例如蒙脫石、滑石粉、鋰蒙脫石、云母、蛭石、膨潤土、囊脫石、貝得石、volkonskoite、magadite和kenyaite。適用于本發(fā)明的合成頁硅酸鹽包括，但不限于，合成云母、合成滑石粉及合成鋰蒙脫石。合成或天然頁硅酸鹽可通過氟化作用或者通過添加有機(jī)陽離子而改性。適用于本發(fā)明的頁硅酸鹽商購自多個(gè)來源，包括Nanocor，Inc.(Arlington Heights，Illinois)。適于基質(zhì)的主體聚合物樹脂包括，但不限于，聚酰胺聚合物及共聚物、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯聚合物及共聚物、聚丙烯聚合物及共聚物，以及它們的組合。納米粘土片狀顆?？裳苌蕴烊坏摹⒑铣傻募案男缘捻摴杷猁}，其可被處理以容許摻入有機(jī)陽離子。
適用于本發(fā)明的另一種基于納米粘土的聚合物材料為商購自Honeywell的AEGIS納米復(fù)合物阻擋樹脂，其基于尼龍6。
適用于納米復(fù)合物的其它無機(jī)片狀顆粒包括鋁或鋅的片狀物，其具有的厚度為約3μm至約10μm，直徑為約4μm至約17μm。這些無機(jī)片狀顆?？梢园粗亓坑?jì)約0.1％至按重量計(jì)約3.5％的含量提供于上述任何聚合物主體基質(zhì)內(nèi)。示例性的鋁片狀物可作為鋁顏色分散體以商品名METALURE商購自Eckhart America L.P.(Louisville，Kentucky)。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，阻擋層20或薄片12是由具有結(jié)晶度的聚合物形成，該結(jié)晶度可限定曲折的通道。當(dāng)形成阻擋層20的聚合物涂敷到表面16上時(shí)，其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度應(yīng)大于制品10的溫度，使得組成聚合物具有低的自由體積用于外來試劑21的遷移。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，鍵合劑14或薄片12對(duì)外來試劑21的溶解度明顯不同于外來試劑21在表面16中的溶解度。因此，外來試劑21不易從表面l6轉(zhuǎn)移到鍵合劑14上。如果能阻止外來試劑進(jìn)入鍵合劑14，則接著從鍵合劑14向薄片12的隨后轉(zhuǎn)移也不能發(fā)生。在這種情況下，鍵合劑14則充當(dāng)阻擋層20起作用?？赏ㄟ^改變粘合劑的化學(xué)性質(zhì)來改變外來試劑21在鍵合劑14內(nèi)的溶解度，從而調(diào)節(jié)鍵合劑14的組成分子間的鍵合強(qiáng)度。
為改進(jìn)薄片12與和阻擋層20之間和/或鍵合劑14與阻擋層20之間的粘合，合適的表面可為經(jīng)過以下處理的表面通過電暈處理、目標(biāo)表面的粗加工以增加表面積、目標(biāo)表面的膨脹、分子間混合或相互擴(kuò)散、直接涂敷鍵合劑、層壓期間施加熱量或壓力、包括官能化聚合物以提供共價(jià)鍵或分子間鍵合、通過壓花、粉刷或其它機(jī)械方法增加一個(gè)或多個(gè)層的表面積、或者通過添加顆?；蛲ㄟ^溶劑刻蝕法，以及它們的組合。例如，電暈處理涉及將薄片12暴露于高電壓的電暈放電，同時(shí)使薄片12通過一對(duì)間隔開的電極之間。
本發(fā)明設(shè)想本文所述任何各種類型的阻擋層20可單獨(dú)使用或以相容的組合使用。例如，阻擋層20可由兩層結(jié)構(gòu)組成，其包括基于納米粘土復(fù)合材料的一薄層和包含硅酸鈉的一薄層。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，阻擋層20還可包括聚合物的薄片或薄膜，其與阻擋層20共同作用以減弱外來試劑21從表面16向薄片12的轉(zhuǎn)移。還可提供聚合物薄膜作為制品10分層結(jié)構(gòu)內(nèi)的一薄層，該薄層明顯不同于阻擋層20，或者可供選擇地，聚合物薄膜可作為薄層置于薄片12內(nèi)或鍵合劑14內(nèi)。在多個(gè)實(shí)施方案中，聚合物薄片或薄膜選自聚偏二氯乙烯聚合物及共聚物、聚乙烯醇聚合物及共聚物、乙烯-乙烯醇聚合物及共聚物、聚三氟氯乙烯聚合物及共聚物、丙烯腈甲基丙烯酸酯聚合物及共聚物、聚丙烯腈聚合物及共聚物、芳族聚酰胺聚合物及共聚物、無定形聚酰胺聚合物及共聚物、聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯聚合物及共聚物、聚氯乙烯聚合物及共聚物、聚偏二氟乙烯聚合物、液晶聚合物及共聚物、聚苯乙烯、聚乙烯、丙烯酸類、苯乙烯-丙烯酸共聚物、醇酸樹脂、聚氨酯、聚丙烯聚合物及共聚物、定向聚丙烯聚合物及共聚物、纖維素聚合物、共聚物及涂層、脂肪族聚酯、多羥基烷醇、聚已內(nèi)酯、聚乳酸，以及它們的組合。聚合物薄膜抵抗外來試劑21的滲透從而有助于阻擋層20阻塞或限制外來試劑21向薄片12的轉(zhuǎn)移。本發(fā)明設(shè)想薄片12或鍵合劑14可包括所列聚合物之一作為其組分，從而在制品10的分層結(jié)構(gòu)內(nèi)不需要明顯的聚合物層。
適于用作阻擋層20內(nèi)聚合物薄膜的示例性聚亞乙烯(PVDC)聚合物以商品名SARAN商購自Dow Chemical Company(Midland，Michigan)。聚乙烯醇(PVA)的示例性商業(yè)來源包括Clariant GmbH(Frankfurt，DE)和E.I.Du Pont DeNemours & Co.(Wilmington，Delaware)。示例性的乙烯一乙烯醇共聚物以商品名EVAL商購自Kuraray Co.，Ltd.(Kurashiki City，Japan)和以商品名SOARNOL商購自Nippon Gohsei(Osaka，Japan)。一種合適的聚三氟氯乙烯(PCTFE)以商品名ACLAR商購自Honeywell International Inc.(MorrisTownship，New Jersey)。合適的丙烯腈甲基丙烯酸酯共聚物以商品名BAREX商購自BP，p.l.c.(London，England)。示例性的芳族聚酰胺以商品名MDX6商購自Mitsubishi Gas Chemical America Inc.(New York，NY)，還可商購自以下來源，例如Honeywell International Inc.(Morris Township，New Jersey)和BASF Aktiengesellschaft(Ludwigshafen，Germany)。適用于本發(fā)明的無定形聚酰胺以商品名SELARPA商購自E.I.Du Pont De Nemours & Co.(Wilmington，Delaware)。示例性的液晶聚合物以商品名VECTRAN商購自Ticona(Summit，New Jersey)。
通過合成期間或不可逆化學(xué)反應(yīng)將鄰近鏈相互連接可任選地交聯(lián)聚合物薄膜的聚合物、共聚物或共混聚合物(共聚物)。交聯(lián)可通過共價(jià)鍵合到交聯(lián)的鏈上的添加的原子或分子來實(shí)現(xiàn)。交聯(lián)還可通過弱化學(xué)交互作用、部分微晶化、甚至物理纏繞來實(shí)現(xiàn)。交聯(lián)可起作用以改進(jìn)阻擋層20抵抗外來試劑21從粘合制品23的表面16向薄片12的轉(zhuǎn)移。聚合物薄膜可形成于熱塑性樹脂，當(dāng)其受熱時(shí)軟化但冷卻到室溫時(shí)又回到其初始狀態(tài)，或者形成于熱固性樹脂，當(dāng)其加熱時(shí)為不可逆的。與熱塑性樹脂相反，熱固性聚合物樹脂已知為可交聯(lián)的。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，阻擋層20還可摻入無紡織網(wǎng)，該網(wǎng)由具有單根合成纖維、長絲、細(xì)絲或纖維長度聚合物纖維(由一種或多種熱塑性聚合物組成)的纏繞結(jié)構(gòu)的纖維網(wǎng)組成。還可提供無紡織網(wǎng)作為制品10分層結(jié)構(gòu)內(nèi)的一薄層，該薄層明顯不同于阻擋層20，或者可供選擇地，無紡織網(wǎng)可作為薄片12或鍵合劑14的薄層或分布部件。無紡織網(wǎng)可形成于多種方法，例如熔噴法、紡粘法和粘合粗梳網(wǎng)法。通常，紡粘無紡織網(wǎng)形成于平均直徑典型地在約10微米和20微米之間的纏繞長絲的加固結(jié)構(gòu)或薄片，熔噴無紡織網(wǎng)形成于平均直徑通常小于10微米的纖維的加固結(jié)構(gòu)或薄片。無紡織網(wǎng)可由多層層壓材料組成，特征在于紡粘層和熔噴層的組合。用于形成無紡織網(wǎng)的常見熱塑性聚合物包括，但不限于聚烯烴(如聚乙烯、聚丙烯、聚丁烯)、聚酰胺(如尼龍6、尼龍6/6、尼龍10和尼龍12)、聚酯(如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和聚對(duì)苯二酸丁二醇酯)、聚碳酸酯、聚苯乙烯、熱塑性彈性體、含氟聚合物、乙烯基聚合物，以及它們的共混物和共聚物。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，阻擋層20還可包括形成于纖維素纖維的纏繞集合或薄氈的纖維素?zé)o紡材料，纖維素纖維如木漿纖維、棉(纖維素)纖維、人造絲(再生纖維素)纖維、乙酸(乙酸纖維素)纖維和三乙酸(三乙酸纖維素)纖維。還可提供纖維素?zé)o紡材料作為制品10分層結(jié)構(gòu)內(nèi)的一薄層，該薄層明顯不同于阻擋層20，或者可供選擇地，纖維素?zé)o紡材料可作為薄片12或鍵合劑14的薄層或分布部件。無紡材料的特征還在于通過例如水纏結(jié)法形成的纖維素纖維與熱塑性或合成纖維或長絲的復(fù)合共混物。無紡材料還可由熱塑性纖維與長絲的一個(gè)或多個(gè)纖維網(wǎng)及層壓在一起的一個(gè)或多個(gè)纖維素纖維網(wǎng)構(gòu)成。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，阻擋層20還可摻入形成于金屬處理涂層或箔的金屬化薄膜，并任選地?fù)饺虢饘偬幚硗繉踊虿瓕訅旱狡渖系膯螌泳酆衔锉∧?。還可提供金屬化薄膜作為制品10分層結(jié)構(gòu)內(nèi)的一薄層，該薄層明顯不同于阻擋層20，或者可供選擇地，金屬化薄膜可作為薄層置于薄片12或鍵合劑14內(nèi)。合適的金屬化薄膜包括，但不限于，金屬處理聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯聚合物及共聚物、金屬處理聚丙烯聚合物及共聚物、金屬處理聚酰胺聚合物及共聚物、金屬箔，以及這些材料以例如堆積在層壓材料內(nèi)的層的形式的組合。金屬化薄膜可通過例如蒸汽相鍍金屬法或化學(xué)氣相沉積法使金屬(例如鋁)或其它金屬(例如金、銀和銅)沉積在聚合物薄膜的至少一個(gè)平表面上而形成。金屬化薄膜可作為一薄層引入形成制品10的制作工藝中。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，阻擋層20還可摻入柔韌的纖維素材料。還可提供柔韌的纖維素材料作為制品10分層結(jié)構(gòu)內(nèi)的一薄層，該薄層明顯不同于阻擋層20，或者可供選擇地，柔韌的纖維素材料可作為薄片12或鍵合劑14的一部分。纖維素材料為以纖維素或纖維素衍生物作為其組分的任何材料。合適的纖維素材料包括，但不限于，紙張、涂敷丁酸鹽清漆的紙張、棉花、典型木漿、非木質(zhì)纖維素纖維、乙酸纖維素、三乙酸纖維素、人造絲、熱機(jī)械木漿、化學(xué)木漿、去粘合的化學(xué)木漿、馬利筋、細(xì)菌纖維素，以及它們的組合。纖維還可為交聯(lián)的、磺酸化的、絲光處理的、熱處理的、與熱塑性穩(wěn)定劑纖維混合的、或用濕強(qiáng)度劑處理的。可使用各種纖維的混合物(包括共成型)，以及共沉淀熱塑性纖維和木纖維的其它混合物。乙酸纖維素是由木漿制成的，該木漿使用乙酸酐處理而形成乙酸纖維素薄片。乙酸纖維素可制造成各種各樣的厚度，范圍為0.025mm至0.13mm(0.001英寸至0.005英寸)，并通常為透明的。乙酸-丁酸纖維素為光學(xué)透明漆，其可被涂敷于紙張或加固木漿。
纖維素材料可用任何常規(guī)的顏色層或涂層涂敷，該顏色層或涂層包含碳酸鈣、二氧化鈦、二氧化硅、緞光白、重晶石、云母、氧化鋅、塑性顏色或主要由高嶺石(水合硅酸鋁(Al2Si2O5(OH)4))組成的高嶺粘土顏色。顏色涂層作為顏色材料在粘合劑內(nèi)的含水懸浮液或分散體涂敷到薄片12上，包括但不限于淀粉、蛋白質(zhì)、苯乙烯丁二烯分散體或點(diǎn)陣、聚乙酸乙烯酯及點(diǎn)陣、丙烯酸點(diǎn)陣。顏色涂層的存在可向纖維素材料貢獻(xiàn)附加的阻擋效果、增強(qiáng)纖維素材料的阻擋效果、或者賦予纖維素材料有效的阻擋效果以阻止或延緩?fù)鈦碓噭?1向?qū)?2的轉(zhuǎn)移。通常，此類顏色涂層的厚度在約20μm至約80μm的范圍內(nèi)。顏色涂層可用包含例如可溶解的金屬鹽的表面處理改性以增加其阻擋性。
本發(fā)明設(shè)想除了阻擋層20之外，制品10還可摻入清除劑材料32(圖2)和/或中和劑46(圖3)，如本文所述它們可與阻擋層20共同作用以減弱或防止外來試劑21從表面16向薄片12的轉(zhuǎn)移。清除劑材料32和/或中和劑46可作為明顯的層被提供，或者可被包括在分層制品10的一個(gè)或多個(gè)薄層中，薄層包括薄片12、鍵合劑14和阻擋層20。置于制品10內(nèi)的清除劑材料32可選自沸石、中孔沸石、高表面積的碳黑、DGB碳黑、聚陽離子分子、聚乙烯吡咯烷酮聚合物及共聚物、環(huán)糊精化合物、活性炭、陽離子碳、陽離子惰性材料、陰離子材料、氧化鎂、活性氧化鋁、混合金屬氧化物、金屬氧化物的納米顆粒、椰子基碳、木基碳、碳納米管、碳納米纖維、離子交換樹脂、染料轉(zhuǎn)移抑制劑，以及這些材料的組合、共混物或混合物。
參考圖1A，制品10還可包括置于薄片12和阻擋層20之間的一個(gè)或多個(gè)連接層22(如圖1A所述)，和/或置于鍵合劑14和阻擋層20之間的一個(gè)或多個(gè)連接層(未示出但類似于連接層22)。本發(fā)明設(shè)想一個(gè)或多個(gè)連接層22可作為或包含阻擋層20。形成每個(gè)連接層22的至少一部分的典型材料包括官能化的聚烯烴乙烯丙烯酸酯、乙烯-乙酸乙烯酯、官能化的丙烯酸、聚氯乙烯、聚烯烴、聚乙氧基化物，以及它們的組合、共混物和共聚物。如本文所述，每個(gè)連接層22還可包含清除劑材料32(圖2)和/或中和劑46(圖3)，它們與阻擋層20共同作用以減弱或防止外來試劑21從表面16向薄片12的轉(zhuǎn)移。
參考圖2，其中與圖1相同的參考數(shù)字是指相同的特征，并依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，將顏色涂敷到表面16上的制品23包括可視覺感知的顏色效果的薄片24、鍵合劑26和可分離襯料30。薄片24類似于薄片12并可包括外涂層25作為一薄層，鍵合劑26類似于鍵合劑14，可分離襯料30與可分離襯料18完全相同。
依照本發(fā)明的原則，制品23還包括清除劑材料，其用參考數(shù)字32表示，能夠吸收或捕獲從涂敷制品23的表面16轉(zhuǎn)移出的外來試劑21，使得制品23在表面16上的使用期限內(nèi)外來試劑21不影響薄片24的性質(zhì)(例如染色性)。清除劑材料32通過捕獲、吸收、吸附或捕捉來清除外來試劑21，在某種意義上有效地阻塞或防止外來試劑21轉(zhuǎn)移(如擴(kuò)散、遷移或彌散)到薄片24內(nèi)，這可防止制品23性質(zhì)的降解。例如，清除劑材料32的作用可消除薄片24內(nèi)脫色的發(fā)生?？晒┻x擇地，清除劑材料32可通過捕獲或吸收只是減慢或延緩?fù)鈦碓噭?1的轉(zhuǎn)移，使得至少在制品23位于表面16上的使用期限內(nèi)薄片24的性質(zhì)(例如顏色)不會(huì)被可覺察地影響。清除劑材料32以有效濃度和/或位置存在，以減輕、減弱或消除起源于表面16的外來試劑21對(duì)薄片24的影響。清除劑材料32可以多種技術(shù)涂敷，包括，但不限于，印刷、擠出、共擠出、涂敷、噴霧，以及這些技術(shù)的組合。
在本發(fā)明的各種具體實(shí)施方案中，清除劑材料32選自聚陽離子分子、聚乙烯吡咯烷酮聚合物及共聚物、環(huán)糊精化合物、活性炭、陽離子碳、陽離子惰性材料、陰離子材料、氧化鎂、活性氧化鋁、混合金屬氧化物、金屬氧化物的納米顆粒、椰子基碳、木基碳、碳納米管、碳納米纖維、離子交換樹脂、染料轉(zhuǎn)移抑制劑，以及這些材料的組合、共混物或混合物。清除劑材料32可任選地?fù)饺胫辽僖环N另外的清除劑組分，該組分選自沸石、中孔沸石、高表面積的碳黑和/或DGB碳黑。
清除劑材料32圖示說明在圖2中，其作為可確認(rèn)的層或薄層限制在或摻入到制品23的分層結(jié)構(gòu)中。在本發(fā)明的一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，清除劑材料32a，特征在于性質(zhì)與清除劑材料32完全相同，可作為鍵合劑26的組分摻入。在另一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，清除劑材料32b，特征也在于性質(zhì)與清除劑材料32a完全相同，可作為薄片24的組分摻入。清除劑材料32a和32b可作為分別位于鍵合劑26或薄片24厚度內(nèi)的層或薄層而被隔離開，或者可均勻分布在相應(yīng)的鍵合劑26或薄片24之一的整個(gè)厚度內(nèi)。清除劑材料32、32a和32b可單獨(dú)使用或以任何排列或組合摻入到制品23中。每個(gè)清除劑材料32、32a和32b可組合本文所述的兩個(gè)或多個(gè)候補(bǔ)材料。本文所述清除劑材料32的性質(zhì)理解為清除劑材料32a和32b的代表。
在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，并如上所提及，與清除劑材料32一致的可為染料轉(zhuǎn)移抑制劑。染料轉(zhuǎn)移抑制劑可以有效含量存在于薄片24或鍵合劑26內(nèi)以在制品23的有效使用期限內(nèi)防止染料轉(zhuǎn)移到薄片或延緩染料轉(zhuǎn)移到薄片24。通常，染料轉(zhuǎn)移抑制劑存在的含量范圍為按所述組合物的重量計(jì)約0.01％至按所述組合物的重量計(jì)約10％。合適的染料轉(zhuǎn)移抑制劑包括，但不限于，染料聚乙烯吡咯烷酮聚合物、聚胺N-氧化物聚合物、N-乙烯基吡咯烷酮和N-乙烯基咪唑的共聚物、酞菁錳、過氧化物酶，以及它們的組合。示例性的染料轉(zhuǎn)移抑制劑描述于普通轉(zhuǎn)讓的美國專利5,633,225，其公開內(nèi)容據(jù)此全文引入本文以供參考。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，并如上所提及，清除劑材料32可為活性炭，其由于具有高的多孔性水平而能夠吸收從涂敷制品23的表面16轉(zhuǎn)移出的外來試劑21?；钚蕴靠梢韵铝行问教峁╊w粒形式、纖維形式、納米管形式、包含粘合劑、溶劑、墨水和活性炭顆粒的墨水形式，以及這些多種形式的混合物。在顆粒、纖維和納米管形式中，平均粒徑可在約3μm至約70μm的范圍內(nèi)，并優(yōu)選地在約12.5μm或更小的范圍內(nèi)?？赏ㄟ^任何常規(guī)的印刷技術(shù)將墨水形式作為明顯的層涂敷，或者可供選擇地可分散在鍵合劑26內(nèi)，并通過下列技術(shù)涂敷，例如印刷、擠出、共擠出、涂敷、噴霧，以及這些技術(shù)的組合。
活性炭的合適顆粒形式商購自多種來源，包括Calgon Carbon Corp.(Pittsburgh，Pennsylvania)、Specialty Chemicals Division ofMeadWestvaco Corp.(Covington，Virginia)和Carbochem Inc.(Ardmore，Pennsylvania)?？捎糜趯?shí)施本發(fā)明的活性炭的具體顆粒形式包括Calgon CarbonADP椰子基活性炭、RGC木基活性炭(WAC)、RGC WAC+PVAm、Nuchar SN-30(WAC)和得自MeadWestvaco的Nuchar SA-1500(WAC)、以及Carbochem CA-10(WAC)。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，并如上所提及，清除劑材料32可包括涂敷到薄片27上的涂層，該涂層包含可被取代或衍生的環(huán)糊精化合物。通常，環(huán)糊精為環(huán)狀低聚糖，其由至少五個(gè)、優(yōu)選至少六個(gè)吡喃葡萄糖單元通過a-1，4鍵連接而組成。一種此類基于環(huán)糊精的阻擋層20為擠出薄膜涂層，其由溶解或分散在熱塑性稀釋劑中的按重量計(jì)約0.1％至按重量計(jì)約60％的環(huán)糊精化合物組成，熱塑性稀釋劑組成該組合物的余量。厚度范圍為約0.0075mm(0.3密耳)至約0.038mm(1.5密耳)的擠出薄膜涂層作為一薄層包括在制品23的結(jié)構(gòu)內(nèi)，位置在薄片24和鍵合劑26之間。還可使用諸如淀粉、改性淀粉、纖維素、改性纖維素和成膜聚合物的惰性載體或成膜劑(例如粘合劑)用環(huán)糊精化合物含水的或其它源自溶劑的溶液或分散體將薄片24溶液涂敷而使環(huán)糊精化合物被涂敷。當(dāng)將水或溶劑移除后，剩余的薄膜應(yīng)包含約0.1克環(huán)糊精每平方米至約0.6克環(huán)糊精每平方米。摻入此類環(huán)糊精化合物的清除劑材料32描述于國際申請(qǐng)?zhí)朠CT/US99/08017。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，并如上所提及，清除劑材料32可包含離子交換樹脂。離子交換樹脂為包含永久連接到聚合物主鏈上的帶電荷的碎片或固定離子的聚合樹脂。
參考圖2A，其中與圖1A和2相同的參考數(shù)字是指相同的特征，制品23還可包括一個(gè)或多個(gè)連接層22和/或置于薄片24和鍵合劑26之間的阻擋層20。一個(gè)或多個(gè)連接層22、清除劑材料32和阻擋層20如果確認(rèn)為離散薄層，則它們可在制品23的厚度內(nèi)以任何合適的順序排列。連接層可包含清除劑材料32或部分清除劑材料32，其與分層制品23另一薄層內(nèi)的另一部分清除劑材料32共同作用，以減弱或防止外來試劑21從表面16向薄片12的轉(zhuǎn)移。阻擋層20可為本文所述的任何候補(bǔ)阻擋層20?？晒┻x擇地，如本文所述，制品23的阻擋層20可由聚合物、纖維素材料、無紡材料或金屬化薄膜形成。
參考圖3，并依照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案，將顏色涂敷到表面16上的制品36包括可視覺感知的顏色效果的薄片38、薄片38的一個(gè)表面42上的鍵合劑40(例如粘合劑)以及可分離襯料44。薄片38類似于薄片12及24并可包括外涂層45作為一明顯的薄層，鍵合劑40類似于鍵合劑14及26，可分離襯料44與可分離襯料18及30完全相同。
制品36還包括中和劑，用參考數(shù)字46表示，其能夠破壞從表面16轉(zhuǎn)移出的外來試劑21的化學(xué)鍵。中和劑46以有效阻塞或防止擴(kuò)散進(jìn)入薄片38的方式破壞外來試劑21的化學(xué)鍵，從而防止制品36性質(zhì)的降解(例如，顏色的脫色)，例如防止或減輕脫色的發(fā)生。可供選擇地，中和劑46可減弱或延緩?fù)鈦碓噭?1的轉(zhuǎn)移，從而至少在制品36的有效使用期限內(nèi)薄片38的性質(zhì)不會(huì)被被可覺察地影響。中和劑46以有效濃度和/或位置存在以減弱或消除外來試劑21從表面16向薄片36的轉(zhuǎn)移。
中和劑46圖示說明在圖3中，其作為可確認(rèn)的層或薄層限制或摻入到制品36的分層結(jié)構(gòu)中。在本發(fā)明一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，中和劑46a，特征在于性質(zhì)與中和劑46完全相同，可作為鍵合劑40的組分摻入。在另一個(gè)可供選擇的實(shí)施方案中，中和劑46b，特征也在于性質(zhì)與中和劑46a完全相同，可作為薄片38的組分摻入。中和劑46a和46b可作為分別位于鍵合劑40或薄片38厚度內(nèi)的層或薄層而被隔離開，或者可均勻分布在相應(yīng)的鍵合劑40或薄片38之一的整個(gè)厚度內(nèi)。中和劑46、46a和46b可單獨(dú)使用或以任何排列或組合摻入到制品36中。每個(gè)中和劑46、46a和46b可組合本文所述的兩個(gè)或多個(gè)候補(bǔ)材料。本文所述中和劑46的性質(zhì)理解為中和劑46a和46b的代表。
在本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施方案中，中和劑46為漂白化合物，其能夠中和與起源于涂敷制品36的表面16的外來試劑21有關(guān)的顏色。漂白化合物可為已知用于洗滌、硬質(zhì)表面清潔、自動(dòng)盆碟洗滌或假牙清潔目的的任何氧化劑。適用于本發(fā)明的漂白化合物包括，但不限于鹵素漂白劑，例如次鹽漂白劑(如次氯酸鹽漂白劑)、氧漂白劑、過氧化物漂白劑、硼氫化鈉、過酸，以及它們的混合物。漂白化合物可起作用以破壞外來試劑21的化學(xué)鍵，從而外來試劑不再呈現(xiàn)或顯示具有能夠使薄片38脫色的可覺察的顏色。
在另一個(gè)具體的實(shí)施方案中，如果存在中和劑46的話，其為摻入到薄片38或外涂層45的熒光增白劑。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所知，熒光增白劑為通常用于使白色紡織品看起來更亮的無色熒光染料。熒光增白劑可通過當(dāng)暴露于波長范圍為約300nm至約430nm的紫外光時(shí)可發(fā)出波長范圍為約400nm至約500nm的可見光而有效地起作用，例如當(dāng)制品36涂敷到表面16上時(shí)包含在照亮制品36的人造光或自然光內(nèi)的紫外光。熒光增白劑通過競爭薄片38內(nèi)的活化點(diǎn)而干擾染料或顏色如外來試劑21。熒光增白劑可起作用以在視覺上掩蓋外來試劑21所呈現(xiàn)的顏色。熒光增白劑由于構(gòu)造基元構(gòu)成的發(fā)色團(tuán)而分子上結(jié)構(gòu)化，構(gòu)造基元選自次亞乙烯基、亞氨基、2-吡唑-1，3-二基、1，4-亞苯基、2，5-呋喃二基、2，5-噻吩二基、苯基、呋喃-2-基、吡唑-4-基、吡唑-1-基、1，2，3-三唑-2-基、1，2，4-三唑-1-基、1，3，5-三嗪-2-基、1，2，4-噁二唑-5-基、1，4-亞萘基、苯并呋喃-2-基、苯并噁唑-2-基、苯并咪唑-2-基、4，7-香豆素二基、石腦油[1，2-d]三唑-2-基、萘二甲酰亞氨基、芘-1-基，以及連在一起的它們的組合。合適的熒光增白劑列于Ullmann’s Encyclopedia of Industrial Chemistry，第18A卷，第153至176頁，其公開內(nèi)容據(jù)此全文引入本文以供參考。
在本發(fā)明的另一個(gè)具體實(shí)施方案中，中和劑46為添加到薄片38或鍵合劑40的pH調(diào)節(jié)劑，其可使從涂敷制品36的表面16轉(zhuǎn)移出的外來試劑21脫色。pH調(diào)節(jié)劑破壞外來試劑21的化學(xué)鍵，從而外來試劑21不能顯示具有或換句話講不能呈現(xiàn)可視覺感知的顏色，或至少外來試劑21呈現(xiàn)固有的可視覺感知顏色的能力顯著下降。pH調(diào)節(jié)劑可為任何酸性或堿性物質(zhì)，如果該物質(zhì)加到薄片38其能與組成薄片38的材料化學(xué)相容，和/或如果該物質(zhì)加到鍵合劑40其能與表現(xiàn)鍵合劑40特征的材料化學(xué)相容。
參考圖3A，其中與圖1A和3相同的參考數(shù)字是指相同的特征，制品36還可包括一個(gè)或多個(gè)連接層22和/或置于薄片38與鍵合劑40之間的阻擋層20。阻擋層20和/或連接層22還可任選地包含清除劑材料32(圖2)，如本文所述，清除劑材料與中和劑46聯(lián)合作用。任選的清除劑材料32還可作為制品36的分層結(jié)構(gòu)內(nèi)的一明顯薄層被提供，或者可供選擇地，作為薄片38或鍵合劑40的一部分被提供?？晒┻x擇地，清除劑材料32可作為制品23的分層結(jié)構(gòu)內(nèi)的一明顯薄層被包括，和/或作為制品23的薄片24和/或鍵合劑26內(nèi)的組分或薄層被包括。制品36的阻擋層20可為本文所述的任何阻擋層20，或者可供選擇地，可形成于選自聚合物、纖維素材料、無紡材料或金屬化薄膜的材料。制品36內(nèi)的清除劑材料32可選自沸石、中孔沸石、高表面積的碳黑、DGB碳黑、聚陽離子分子、聚乙烯吡咯烷酮聚合物及共聚物、環(huán)糊精化合物、活性炭、陽離子碳、陽離子惰性材料、陰離子材料、氧化鎂、活性氧化鋁、混合金屬氧化物、金屬氧化物的納米顆粒、椰子基碳、木基碳、碳納米管、碳納米纖維、離子交換樹脂、染料轉(zhuǎn)移抑制劑，以及這些材料的組合、共混物或混合物。
本發(fā)明設(shè)想制品36可包括任何可能的排列或組合的阻擋層20(圖1)、清除劑材料32(圖2)和中和劑46(圖3)。因此，阻擋層20、清除劑材料32和/或中和劑46可產(chǎn)生單獨(dú)的貢獻(xiàn)，該貢獻(xiàn)共同作用以減弱或防止外來試劑21從表面16向薄片38的轉(zhuǎn)移。在本發(fā)明的某些實(shí)施方案中，隔離開的單獨(dú)貢獻(xiàn)可能不足以達(dá)到所需的防止或減弱外來試劑21的轉(zhuǎn)移，但單獨(dú)貢獻(xiàn)的共同作用則會(huì)產(chǎn)生所需效果。本發(fā)明還設(shè)想可提供聯(lián)合的多于一種類型的阻擋層20、多于一種類型的清除劑材料32和/或多于一種類型的中和劑46，以提供有目標(biāo)地所需的防止或減弱外來試劑21的轉(zhuǎn)移。
阻擋層20(圖1)、清除劑材料32(圖2)或中和劑46(圖3)可均勻地或一致地分布于相應(yīng)制品10、23或36的平面上?？晒┻x擇地，阻擋層20、清除劑材料32或中和劑46可以不均勻的圖案分布，使得阻擋層20、清除劑材料32或中和劑46的含量或密度在制品的水平面上具有空間依賴性。例如，阻擋層20、清除劑材料32或中和劑46可在某些制品區(qū)域不存在，可沿著制品的水平面具有濃度或厚度梯度，可在制品水平面的不同位置以不同的濃度或厚度存在(即，在制品的周邊邊緣附近具有較高的濃度或厚度)，等等。圖案內(nèi)的濃度或厚度可系統(tǒng)地或隨機(jī)地調(diào)整，且制品水平面內(nèi)的所有區(qū)域可具有非零濃度或厚度的阻擋層20、清除劑材料32或中和劑46。
按照以下步驟測(cè)量顏色改變/穩(wěn)定性。提供一個(gè)每側(cè)均為7.62cm的正方形樣本。將樣本粘合性地安放到剛性墊板上，仔細(xì)排除空氣泡和皺紋。從樣本移除其任何上面的載體層或可分離襯料，暴露顏色層。
剛性墊板如下制備。提供由石膏板制成的板。該板涂有市售底漆，按原樣以Behr Premium Plus PVA Drywall Primer & Sealer No.73白膠乳購自BehrCorporation。干燥時(shí)用具有49.3克/升顏色的油漆涂該板。合適的油漆以Behr，Premium Plus Interior Semi-Gloss Enamel Pastel Base no.3500商購自Behr。用具有約6.35mm間隙的合成小羊皮輥實(shí)現(xiàn)涂油漆。將該板置于水平表面上，并涂底漆/涂油漆直到表面具有均勻平坦的底漆/油漆涂層。在50％RH和20攝氏度下使涂層間存在24小時(shí)。依照ASTM Test Methods E1164測(cè)量充足顏色和E308將顏色量度轉(zhuǎn)化為L.a.b.標(biāo)度進(jìn)行樣本的基線L*A*B色度計(jì)測(cè)量。己發(fā)現(xiàn)具有脈沖氙弧燈的Minolta CM508d色度計(jì)適合使用以下設(shè)置2°/C、SCE、8mm樣本區(qū)域。進(jìn)行基線測(cè)量后，將樣本置于60攝氏度的測(cè)試烘箱中。樣本每小時(shí)移除一次并如上所述再次測(cè)試L*A*B*。每小時(shí)進(jìn)行一次測(cè)試，直到記錄的B*(稱為ΔB*)改變?cè)谶B續(xù)的測(cè)量之間小于10％。
依照ASTM標(biāo)準(zhǔn)D2805測(cè)量，如本發(fā)明所述的制品10可具有的不透明度為至少99，優(yōu)選至少99.3，更優(yōu)選至少99.5。此外，用底腳直徑為5mm的壓榨機(jī)在8.74克的限定負(fù)荷下測(cè)量，此類制品可具有的厚度小于0.084mm，優(yōu)選小于0.076mm，更優(yōu)選小于0.064mm，更優(yōu)選小于0.05mm，更優(yōu)選小于0.04mm。如此制造的制品10將具有的不透明度與厚度的比率為每毫米至少40，優(yōu)選至少50，更優(yōu)選至少55。
實(shí)施例1制備10克漢撒黃(單偶氮)顏色和2-丙醇(IPA)的溶液。使用分光光度計(jì)找到10ppm溶液的吸收曲線內(nèi)的峰。在約404nm波長處觀察到一主要吸收峰。在404nm處記錄所有隨后的吸光度讀數(shù)。測(cè)定2ppm、4ppm、6ppm、8ppm和10ppm的溶液在404nm處的吸光度以得到校準(zhǔn)曲線。將各種類型的活性炭(直徑大約45微米至63微米)添加到10ppm的溶液中，在攪拌盤上不斷攪拌該溶液。不加活性炭的溶液用作對(duì)照物。30分鐘、60分鐘和120分鐘后，等分試樣作為樣本被移除。將樣本離心去除碳，使用分光光度計(jì)測(cè)量樣本的吸光度。結(jié)果示于圖4中。
最上面的曲線代表對(duì)照物的吸收，下面的四條曲線代表加入各種類型的活性炭后的吸收。從圖4可明顯看出，由于溶液中活性炭的存在，表現(xiàn)漢撒黃顏色特征的404nm峰的吸光度顯著減少。具體地講，由于活性炭的作用，吸光度被減少五倍并差不多超過一個(gè)數(shù)量級(jí)。按吸光度減少最少至吸光度減少最多的順序，溶液中具體的活性炭分別為MeadWestvaco SA-1500木基活性炭、木基活性炭、椰子基活性炭、和MeadWestvaco RGC木基活性炭。
活性炭由于具有高的多孔性水平而可有效地吸收漢撒黃(單偶氮)顏色。盡管未在圖4中示出，已觀察到增加添加到溶液中的活性炭的含量可增加漢撒黃顏色從溶液中去除的含量。因而斷定如果外來試劑置于顏色薄片和涂敷制品的表面之間，其將作為清除劑材料起作用而有效地中斷外來試劑的遷移。結(jié)果，由于在外來試劑進(jìn)入顏色薄片之前活性炭將捕獲遷移的外來試劑，所以顏色薄片將不會(huì)脫色。制備另外三十六個(gè)樣本并依照上述步驟進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果示于下表1。
表1
在發(fā)明詳述中引用的所有文獻(xiàn)的相關(guān)部分均引入本文以供參考；任何文獻(xiàn)的引用并不可理解為是對(duì)其作為本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)的認(rèn)可。
盡管已用具體實(shí)施方案來說明和描述了本發(fā)明，但對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見的是，在不背離本發(fā)明的精神和保護(hù)范圍的情況下可作出許多其它的變化和修改。因此有意識(shí)地在附加的權(quán)利要求書中包括本發(fā)明范圍內(nèi)的所有這些變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種用來將可視覺感知的顏色效果傳送到包含外來試劑的表面的制品，所述制品包括可視覺感知的顏色效果的薄片；由所述薄片負(fù)載的鍵合劑，所述鍵合劑能夠?qū)⑺霰∑澈系剿霰砻嫔?；可移除地連接到所述薄片上的可分離襯料；和可有效地減弱所述外來試劑從所述表面向所述薄片的轉(zhuǎn)移的阻擋層，其中所述阻擋層選自鍍玻璃的聚合物、鍍陶瓷的聚合物、包含硅酸鈉的組合物、陰離子層和陽離子層中的至少一個(gè)、納米復(fù)合物，以及它們的組合。
2.如權(quán)利要求1所述的制品，其中所述鍵合劑和所述薄片之一包括所述阻擋層。
3.如權(quán)利要求1所述的制品，其中所述阻擋層設(shè)置在所述薄片和所述鍵合劑之間。
4.如權(quán)利要求1所述的制品，所述制品還包括聚合物層、纖維素層、無紡材料和金屬處理薄膜中的至少一個(gè)，其與所述阻擋層共同作用以減弱所述外來試劑從所述表面向所述薄片的轉(zhuǎn)移。
5.如權(quán)利要求1所述的制品，所述制品還包括包括所述阻擋層的連接層，所述連接層設(shè)置在所述薄片和所述鍵合劑之間或設(shè)置在所述薄片和所述阻擋層之間。
全文摘要
將顏色涂敷到表面上的分層制品包括可視覺感知的顏色效果的薄片、能夠?qū)⒈∑澈系奖砻嫔系逆I合劑以及可移除地連接到薄片上的可分離襯料。該制品還包括一種物質(zhì)、試劑或屏障，其能防止或至少減弱外來試劑從表面向分層制品內(nèi)某個(gè)位置的轉(zhuǎn)移，這將影響薄片所傳送的可視覺感知的顏色效果。
文檔編號(hào)B32B37/15GK1747831SQ200480003774
公開日2006年3月15日 申請(qǐng)日期2004年2月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月14日
發(fā)明者A·M·卡敏斯基, J·V·韋塔納, K·L·特沃格, R·A·法爾辛, V·戈盧布 申請(qǐng)人:寶潔公司, 艾弗芮丹尼遜有限公司