印刷磨料制品的制作方法

本文提供了柔性磨料制品及其制備方法。更具體地，這些柔性磨料制品包括一個或多個印刷圖像。

背景技術：

柔性磨料制品被廣泛用于消費品以及工業打磨和修整應用中。通常用于這些應用中的基底包括例如木制材料如模具、凸鑲板、雕刻品和柱槽，以及涂漆和凝膠包覆材料如汽車和船舶外表面。這些磨料制品的柔性允許其適形于具有彎曲、凹陷或其它復雜表面的基底。

印刷柔性磨料為制造商和消費者均提供了另外的益處。為磨料賦予圖像的能力可增強其外觀并提供品牌或促銷信息。包含印刷信息還可以有效地向最終用戶傳送詳細技術信息，例如其磨料粒度。在磨料上直接印刷裝置性和功能性圖像通常優于將此類圖像置于產品包裝上，因為這些產品容易變得與其包裝分離。

技術實現要素：

在許多情況下，期望從背襯的研磨側可見印刷圖像。要實現這一希望，制造商通常將圖像直接印刷到背襯的前側或背側上。然而，出于下述原因，這兩種方法均存在明顯的技術缺點。

已發現用于優選柔性磨料中的背襯材料相對于印刷磨料制品的制造具有相當的局限性。要獲得具有所需屬性的柔性磨料，背襯通常由相對柔軟的聚合物制備，該柔軟的聚合物易于沿著橫向方向拉伸，即沿著背襯的平面拉伸。在大規模制造過程中，將磨料涂覆到這些背襯上通常需要將背襯固定到相對更硬的內襯或支承膜上，以實現可預測且均勻的涂層。

將所需的圖形直接印刷到面向磨料層的背襯側(即，頂側)上是有問題的，因為墨水妨礙磨料涂層的粘合。該問題在磨料制品沿著其平面拉伸時，在相對易碎的油墨層和背襯之間的界面處導致由剪切引起的失效。相反地，在背襯的相對側(即，底側)上印刷圖形是不現實的，因為背襯的背表面被支承膜阻擋。由于無法事先將磨料涂覆到復合膜上并在印刷前剝離掉支承膜，這導致另一問題，即由于涂覆磨料和引導幅材的輥之間的摩擦導致大量印刷設備受到損壞。

盡管該問題可通過遮蔽磨料表面以保護輥來解答，但與放置并在稍后移除遮蔽材料相關的額外處理步驟使制造過程顯著地復雜化。這樣還產生與提供并稍后處置遮蔽材料相關的額外成本。

通過在背襯內部內放置圖像，所提供的磨料制品克服了所有這些問題，從而克服了印刷到其外表面上的缺點。因此，可使用也是高效的制造方法，將完整性也非常高的圖像賦予到磨料背襯上。另一個優勢在于，所得的磨料制品可以顯示生動的背景顏色，用于之前無法通過傳統制品實現的等級分化、有吸引力的品牌圖形和/或易于辨認的技術信息。

在一個方面，提供了一種柔性磨料制品。該柔性磨料制品包括：具有相對的第一主表面和第二主表面的第一基底層，其中第一基底層在環境條件下不發粘；設置在第一基底層的第一主表面上的油墨層；設置在油墨層上的第二基底層，由此油墨層位于第一基底層和第二基底層之間，并且其中第二基底層包含熱塑性塑料；以及設置在第二基底層上的磨料層，由此第二基底層位于磨料層和油墨層之間。

在另一方面，制備磨料制品的方法包括：將第一基底層擠壓涂布到支承層上，該第一基底層呈現在環境條件下不發粘的暴露主表面；將油墨層印刷到與支承層相對的暴露主表面上；將第二基底層擠壓涂布到油墨層上以將油墨層限定在第一基底層和第二基底層之間，其中第二基底層包含熱塑性塑料；以及將磨料涂層施加到第二基底層上。

在另一方面，提供了一種制備磨料制品的方法，該方法包括：將第一基底層擠壓涂布到第一支承層上，其中第一基底層在環境條件下不發粘；將油墨層印刷到第一基底層的暴露主表面上；擠壓涂布第二基底層；將磨料涂層施加到第二基底層上；以及將第二基底層熱粘結至油墨層。

附圖說明

參考下圖將進一步描述示例性實施方案：

圖1是根據第一示例性實施方案的磨料制品的側面剖視圖；

圖2是根據第二示例性實施方案的磨料制品的側面剖視圖；

圖3是根據第三示例性實施方案的磨料制品的側面剖視圖；以及

圖4是根據第四示例性實施方案的磨料制品的側面剖視圖；

定義

如本文所用：

“環境條件”是指在大約25攝氏度以及101千帕(或1個大氣壓)壓力下；

“適形”指能夠響應所施加的機械力來調整形狀；

“層”是指在不同材料的整個全部或一部分上延伸的不連續或連續涂層；

“圖形化層”是指其中層的材料僅在不同材料的整個所選部分上延伸的層。

具體實施方式

在說明書和附圖中重復使用的參考符號旨在表示本公開相同或類似的特征或元素。應當理解，本領域的技術人員可設計出落入本公開原理的范圍和實質內的許多其它的修改形式和實施方案。這些圖可能未按比例繪制。

根據一個示例性實施例的磨料制品示于圖1中，并在本文中由標號100指代。如圖所示，磨料制品100由多個不同層構成。以從磨料制品100的背側(或底部)到其工作表面(或頂部)的順序列出的這些層包括第一基底層102、油墨層108、第二基底層110和磨料層112。這些層中的每一層將在下文中進一步詳細描述。

如圖1所示，第一基底層102具有第一主表面104以及與第一主表面104相對的第二主表面106。第一基底層102優選地由聚合物膜制成，該聚合物膜向磨料制品100賦予高度的柔性和彈性。

在優選的實施方案中，第一基底層102包括彈性體膜。彈性體膜可以是單一膜，或者本身可以是復合膜，該復合膜具有通過共擠出、熱層合或粘合劑粘結制備的多個層。可用于彈性體膜的材料的示例包括：聚烯烴、聚酯(例如，可以商品名“hytrel”得自美國特拉華州威爾明頓的杜邦公司(e.i.dupontdenemours&co.，wilmington，delaware)的那些)、聚酰胺、苯乙烯/丁二烯共聚物(例如，可以商品名“kraton”得自美國德克薩斯州休斯頓的科騰聚合物公司(kratonpolymers，houston，texas)的那些)、聚氨酯彈性體(例如，可以商品名“estane5701”和“estane5702”獲得的那些聚氨酯彈性體)、氯丁二烯橡膠、乙烯/丙烯橡膠、聚丁二烯橡膠、聚異戊二烯橡膠、天然或合成橡膠、丁基橡膠、有機硅橡膠或epdm橡膠、以及它們的組合。可用彈性體膜的另外的示例包括美國專利2,871,218(schollenberger)、3,645,835(hodgson)、4,595,001(potter等人)、5,088,483(heinecke)、6,838,589(liedtke等人)和re33353(heinecke)中描述的那些。其它可用的彈性體膜包括涂覆壓敏粘合劑的聚氨酯彈性體膜，可以商品名“tegaderm”從美國明尼蘇達州圣保羅的3m公司(3mcompany，st.paul，minnesota)商購獲得。

另選地，第一基底層102可由聚合物制成，該聚合物衍生自：0-50重量％的羧酸樹脂(例如，丙烯酸)；0-50重量％的丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯和乙基丙烯酸烷基酯(例如，丙烯酸乙酯)；0-50重量％的不飽和乙酸酯(例如，乙酸乙烯酯)；以及構成剩余部分的α-烯烴(例如，乙烯)。這些樹脂可由金屬氫氧化物或其他合適的基本材料完全或部分中和。

在示例性實施方案中，如在環境條件下測得，第一基底層102的斷裂伸長率為至少100％、至少200％、至少300％、至少400％或至少500％。任選地，如在環境條件下測得，第一基底層102的斷裂伸長率為至多1000％、至多800％、至多700％、至多600％或至多500％。

在本專利申請中，將使用每分鐘標距的10％的伸展速率，根據由美國賓夕法尼亞州西康舍霍肯的美國材料與試驗協會(astminternational，westconshohocken，pennsylvania)于2012年9月公布的astm國際測試方法d882-12“standardtestmethodfortensilepropertiesofthinplasticsheeting”(薄塑料片材的拉伸特性的標準測試方法)來測定斷裂伸長率。

用于第一基底層102的優選材料在環境條件下不發粘。出于本公開的目的，術語“不發粘”是指符合關于不發粘物質的dahlquist準則的材料，意味著該材料具有小于約3×10⁵帕斯卡的儲能模量(g’)(在環境溫度下以10弧度/秒測得)，這在美國專利6,884,504(liu等人)中所述。在以下文獻中也有所引用：dahlquist準則，“handbookofpressuresensitiveadhesivetechnology”2^nded.(1989)，pp.172-176(《壓敏粘合劑技術手冊》，第2版，1989年，第172-176頁)。如dahlquist準則所定義，儲能模量小于或等于該閾值的物質將被視為表現出粘性。

用于第一基底層(或第二基底層)的優選材料的彈性模量可介于5和20,000mpa之間、或另選地介于10和10,000mpa之間、或另選地為20至5,000mpa、或另選地為30至1,000mpa、或另選地為30至500mpa。測量彈性磨料的一種方式是暴露層的橫截面，并進行壓痕測試。該壓痕測試可遵循儀器化壓痕測試的astme2546標準操作的原理，不同的是接觸剛度可經由在agilentg200上進行的連續剛度法確定，與使用卸荷曲線的斜率相比，該連續剛度法對于接觸剛度的測定而言具有更高的準確度，對于蠕變讓卸荷曲線失真的柔軟材料尤為如此。

在樣品測試前后可測試熔融二氧化硅校準標準品(標稱e為72gpa)來驗證頂端完整性。所有測試可以0.05s^-1的恒定應變速率和0.3的假設泊松比在具有dcm頭和berkovich金剛石探頭的aglientg200納米硬度計上進行。示例性橫截面可經由顯微切片、安裝在一英寸直徑環氧樹脂彈力盤中并隨后用0.1μm金剛石打磨膜拋光至最終光潔度而暴露。可使用以下測試參數：1)表面接近距離5000nm；2)表面接近速度30nm/s；3)諧振幅1nm；4)諧振蕩75hz；5)深度設定點200nm；6)表面接觸剛度200n/m。在一些情況下，如果未達到穩定狀態，測試可能需要繼續超過200nm設定點。

用于第一基底層102或第二基底層110的優選材料的硬度可介于1和2,000mpa之間、或另選地介于2和1,000mpa之間、或另選地為4至500mpa、或另選地為5至100mpa、或另選地為5至30mpa。該測試可使用上述壓痕方法來進行。

第一基底層102優選地具有在其整個主表面上大致均勻的厚度。第一基底層102的平均厚度可為至少10微米、至少12微米、至少15微米、至少20微米或至少25微米。在上端上，平均厚度可為至多300微米、至多150微米、至多100微米、至多75微米或至多50微米。為增強第一基底層102和其相鄰層之間的粘合，可對第一基底層102進行化學涂底漆或以其他方式進行表面處理，例如通過電暈處理、紫外線輻射處理、電子束處理、火焰處理或表面粗加工來進行。

再次參見圖1，油墨層108設置在第一基底層102的第一主表面104上。任選地并且如圖所示，油墨層108在整個第一主表面104上延伸，并且直接接觸第一主表面104。

油墨層108的成分未受到具體限制，并且可包含多種溶劑、顏料、染料、樹脂、潤滑劑、增溶劑、表面活性劑、顆粒物、熒光劑和其他本領域的技術人員已知的材料中的任一種連同它們的組合。通常，油墨層108充滿染料或顏料的著色。基于染料的墨水使用可溶的著色劑，該著色劑完全溶于液體介質中。相比之下，顏料墨水通常使用固體著色劑顆粒的細粉，該細粉可溶于液體載體中。借助已知技術，可將墨水轉移到第一主表面104上，然后進行干燥或固化，以獲得油墨層108。

印刷油墨層108的一種可用技術是柔性版印刷，該技術是直接輪轉印刷方法，使用橡膠或光致聚合物材料的彈性浮雕圖像板。這些板能夠被可剝離地附接到各個重復長度的印版滾筒，通過單元結構化的墨水計量輥著墨(使用或不使用反角度刮粉刀)。輥將快干液體墨水傳輸至印刷到基底上的板。有利地，柔性版印刷可適于在多種基底上印刷圖形。有關柔性版印刷的更多詳細信息在flexography：principlesandpractices，4^thed.，bythefoundationofflexographictechnicalassociation，pp.4-6&15-23(《柔性版印刷原理與實踐》，第4版，柔性版技術協會基金會，第4-6頁和第15—23頁)中進行了描述。

磨料制品100的油墨層108可以是連續的或不連續的。如本文所用，連續油墨層為單一層，并且大致在整個第一主表面104的整個部分上延伸。相比之下，不連續的油墨層沿著第一主表面104在兩個或更多個分立的選擇區上方延伸。例如，不連續層一般會用于將字母或字詞印刷到磨料制品100上。

油墨層108也可以是單層的或多層的。各個層可以是連續的或不連續的。所述層可以沿著第一主表面104覆蓋相同或不同的區域。此外，一個層可以不覆蓋、部分覆蓋或完全覆蓋另一油墨層。圖案化層的形式可包括例如線、點、正方形、圓以及它們的組合。油墨層108的組成層可具有均一的或不同的厚度。

在存在油墨層108時，油墨層108的平均整體厚度優選地為至少0.01微米、至少0.1微米、至少0.2微米、至少0.5微米或至少1微米。在上端上，油墨層108的平均整體厚度優選地為至多10微米、至多5微米、至多2微米、至多1微米或至多0.5微米。

在另選的實施方案中，第一基底層102和油墨層108由一個或多個插入的底漆層或接合層隔開。根據所用的具體油墨制劑，底漆層或接合層可有助于以各種程度改善油墨層108和第一基底層102之間的粘合。

如圖1進一步所示，第二基底層110沿著以對稱方式與第一基底層102相對的油墨層108延伸，其中油墨層108被限定在第一基底層102和第二基底層110之間。在一些實施方案中，第二基底層110與第一基底層102大致相同。優選地，第一基底層102和第二基底層110中的任一者或兩者為熱塑性聚合物膜。更優選地，第一基底層102和第二基底層110中的任一者或兩者為具有彈性體特性的熱塑性聚氨酯膜。

雖然第二基底層110可同樣具有可表征第一基底層102的前述組合物、構造和特性中的任一者，但應當理解，第二基底層110也可明顯不同于第一基底層102。例如，第二基底層110可由更硬的聚合物制成，或者具有與第一基底層102明顯不同的厚度。

第一基底層102、油墨層108和第二基底層110一起構成磨料制品100的背襯，如圖所示。

最后，圖1中磨料制品100的最上層為磨料層112。任選地并且如圖所示，磨料層112是涂覆磨料膜。涂覆磨料膜大致包括被固定到多個硬化樹脂層的多個磨料顆粒114。在一些實施方案中，通過實施涉及可硬化的底漆層116和復膠層118以及頂膠層120的涂覆操作序列，將磨料顆粒114粘接性地連接至第二基底層110，如美國專利公布2012/0000135(eilers等人)中所述。在由此固定后，磨料顆粒114部分地或全部地嵌入在相應的層116，118，120中，然而位于或足夠靠近磨料制品100的表面，由此磨料顆粒114在磨料制品100摩擦基底時與基底摩擦接觸。

盡管此處未示出，但磨料層112也可包含磨料復合材料，其中磨料顆粒與粘結劑均勻地混合以形成粘性漿液。然后可將該漿液澆鑄并適當硬化(例如，使用熱或輻射固化方法)到第二基底層110上，以獲得磨料層112。

作為另外的選擇，可將磨料漿液模制到第二基底層110上，以形成結構化磨料。結構化磨料涂層通常按照以下方法制備：在合適的粘結劑樹脂(或粘結劑前體)中混合磨料顆粒和可硬化的前體樹脂以形成漿液，將漿液澆鑄在底層膜和具有極小幾何腔體的模具之間，然后使粘結劑硬化。硬化后，所得磨料涂層形成到附接至底層膜的多個極小的精確成型的磨料復合結構中。粘接劑的硬化可通過暴露于能量源來實現。該能量源可包括例如衍生自電子束、紫外光或可見光的熱能和輻射能。

磨料顆粒114不一定受限并且可由本領域已知的多種硬質材料中的任一種構成。合適的磨料顆粒的示例包括例如熔融氧化鋁、經熱處理的氧化鋁、白色熔融氧化鋁、黑色碳化硅、綠色碳化硅、二硼化鈦、碳化硼、氮化硅、碳化鎢、碳化鈦、金剛石、立方氮化硼、六方氮化硼、石榴石、熔融氧化鋁-氧化鋯、基于氧化鋁的溶膠凝膠衍生的磨料顆粒、二氧化硅、氧化鐵、氧化鉻、二氧化鈰、氧化鋯、二氧化鈦、氧化錫、γ型氧化鋁以及它們的組合。氧化鋁磨料顆粒可包含金屬氧化物改性劑。金剛石和立方氮化硼磨料顆粒可以是單晶的或多晶的。

在幾乎所有情況下，都存在磨料顆粒的粒度范圍或粒度分布。磨料顆粒的數均粒度的范圍可介于0.001和300微米之間、介于0.01和250微米之間或者介于0.02和100微米之間。在此，磨料顆粒的粒度通過測量磨料顆粒的最長尺寸獲得。

任選地，磨料制品100可在磨料涂覆操作之后以連續的方法彎曲。通常，這通過圍繞適當小直徑的圓柱形棒引導幅材去除曲率來實現。這樣具有減少制造方法產生的卷曲程度的益處，并且還可改善磨料制品100的整體柔性。

圖2示出了根據另一示例性實施方案的磨料制品200。與磨料制品100類似，磨料制品200具有許多共同特征結構，包括第一基底層202(具有第一主表面204和第二主表面206)、油墨層208、第二基底層210和磨料層212。然而，如圖2所示，磨料制品200還包括在第一基底層202的整個第二主表面206上延伸并與該主表面接觸的支承層222。在成品磨料制品200中，支承層222充當在使用前手動剝離的一次性內襯。

在一些實施方案中，支承層222由聚合物制備，該聚合物既耐熱又具有比第一基底層202或第二基底層210中任一者大體更高的剛度。可將各種材料用于支承層222，包括聚丙烯、聚乙烯、聚酯、硅橡膠和這些材料的各種共聚物。在一些實施方案中，支承層222由諸如聚四氟乙烯的氟化聚合物制備。前述材料中的一些諸如聚乙烯、聚丙烯和聚酯，具有相對低的熱變形溫度，并且可能被限制為低溫制造方法。其他材料可能需要將剝離劑摻入支承層222中或涂覆到支承層222上，以獲得易于從第一基底層202剝離的手段。

在一個優選的實施方案中，支承層222由聚酯制備。尤其合適的聚酯材料為聚對苯二甲酸乙二酯。

在一些實施方案中，支承層222的平均厚度可為至少10微米、至少12微米、至少15微米、至少20微米或至少25微米。在一些實施方案中，支承層222的平均厚度可為至多200微米、至多150微米、至多100微米、至多75微米或至多50微米。

除了用于磨料制品200的包裝中的保護功能，支承層222也可在制造磨料制品200的過程中發揮重要作用，這將在接下來的段落中描述。

圖3示出了根據又一實施方案的磨料制品300。磨料制品300具有大部分類似于磨料制品100、200的多層結構，但不同之處在于其油墨層308的構造。盡管示出的磨料制品100的油墨層108和磨料制品200的油墨層208在第一基底層102、202的基本上全部上方延伸，但磨料制品300示出了不連續的油墨層308，該不連續的油墨層在第一基底層302和第二基底層310之間形成未涂覆的區域324。如圖3所示，第一基底層302和第二基底層310沿著未涂覆的區域324直接彼此接觸。

與反復使用的過程相比，未涂覆的區域324在增強磨料制品300的完整性上可提供明顯益處。在實施過程中，觀察到在使用熱塑性彈性體時，尤其是在將相似的熱塑性彈性體用于兩個層時，并且甚至在兩個層具有相同的熱塑性彈性體時，第一基底層302和第二基底層310之間的粘結強度相當高。這傾向于顯著高于例如油墨層308和基底層302，310之間的面間粘結強度或油墨層308本身的內聚強度。因此，未涂覆的區域324充當沿著第一基底層302和第二基底層310之間的界面的焊接點，該焊接點大幅增加粘合劑的總體內聚強度。由于油墨層一般來講無法與相鄰基底層一樣有效地容忍變形，因此該益處較為顯著。當多層磨料制品沿著橫向方向拉伸時，這加劇層之間的分層問題。在此使用不連續的油墨層308可有效地緩解該問題。

圖4示出了另一磨料制品400，它在大多數方面類似于圖3中的磨料制品300，但是使用的是復合油墨層408。復合油墨層408包括彼此共延的第一油墨層428和第二油墨層426。有利地，復合油墨層408在性質上是整體不連續的，提供給出于前述原因用于強化磨料制品400的未涂覆區域424。盡管在此未明確示出，但應當理解，可以分層的方式施加第三油墨層、第四油墨層或第五油墨層等，以獲得具有所需形狀和顏色的印刷圖像。還應當理解，構成的油墨層(諸如示出的第一油墨層428和第二油墨層426)無需手動共延。在圖4中，例如，第一油墨層428可在比第二油墨層426所覆蓋的區域更小的區域上方延伸。

盡管參考圖1至圖4描述了本發明的磨料制品的特定實施方案，但這些內容并不詳盡。例如，雖然未在附圖中示出，但是磨料制品可任選地包括附接界面層，該附接界面層以粘接方式、化學方式或機械方式附接至圖1中磨料制品100的第一基底層102。該附接界面層還可例如設置在圖2所示的磨料制品200的第一基底層202和支承層222之間。

有利地，附接界面層促進磨料制品連接至諸如支撐墊的支承結構，該支承墊繼而可被固定到動力工具。附接界面層可以是例如粘合劑(例如，壓敏粘合劑)層、雙面粘合帶、用于鉤環附件的套環織物(例如，用于與其上固定有鉤狀結構的支撐墊或支承墊配合使用)、用于鉤環附件的鉤狀結構(例如，用于與其上固定有套環織物的支撐墊或支承墊配合使用)或互相嚙合的附接界面層(例如，蘑菇狀互鎖扣件，其被設計用于與支撐墊或支承墊上的蘑菇狀互鎖扣件相嚙合)。與這種附接界面層相關的選擇和優勢例如在以下文獻中有所描述：美國專利5,152,917(pieper等人)、5,254,194(ott)、5,201,101(rouser等人)和6,846,232(braunschweig等人)；以及美國專利公布2003/0022604(annen等人)。

可使用一系列批量或連續幅材涂覆方法制備前述磨料制品。磨料制品100例如可通過初始將第一基底層102擠壓涂布到合適的支承層(具有例如支承層222的特性)上并將油墨層108印刷到與支承層相對的第一基底層102的暴露主表c面104上來制備。在油墨層108已經固化或以其他方式硬化后，可任選地使用與上述相似的方法將第二基底層110擠壓涂布到油墨層108上，從而將油墨層108限定在第一基底層102和第二基底層110之間。最后，磨料層112可使用之前所述的已知磨料涂覆技術中的任一種施加到第二基底層110上，并且可剝離支承層以獲得成品磨料制品100。

可使用其他制造途徑。例如，可單獨制備兩個或更多個復合膜，然后層合或以其他方式連接到一起。

在一個另選的方法中，將第一基底層102擠壓涂布到第一支承層上，然后將油墨層108印刷到第一基底層的暴露主表面上，以提供第一復合膜。接著將第二基底層110擠壓涂布到第二支承層上，將磨料層112涂覆到第二基底層110上，隨后從第二基底層110上移除第二支承層以提供第二復合膜。最后，可通過將第二基底層110的當前暴露的表面熱粘結至油墨層108的暴露表面而將第一復合膜和第二復合膜彼此層合，并剝離第一支承層以提供成品磨料制品100。

在上述方法的變型中，可將第一基底層102擠壓涂布到第一支承層上，之后將油墨層108印刷到第一基底層的暴露主表面上，以提供第一復合膜。然后將第二基底層110擠壓涂布到第二支承層上。通過將第二基底層110的暴露表面熱粘結至油墨層108，從而將第二基底層層合至第一基底層102。然后可剝離第二基底層，并且將磨料層112施加到當前暴露的表面。第一支承層可以任選地剝離，以提供成品磨料制品100。

也可有利地使用上述步驟的另外的排列，前提條件是印刷油墨層的步驟在缺乏磨料涂層的受到支承的基底層膜上進行。

本發明提供的制品和方法可通過下面所述的實施方案1-30進一步舉例說明：

1.一種柔性磨料制品，包括：具有相對的第一主表面和第二主表面的第一基底層，其中第一基底層在環境條件下不發粘；設置在第一基底層的第一主表面上的油墨層；設置在油墨層上的第二基底層，由此油墨層位于第一基底層和第二基底層之間，并且其中第二基底層包含熱塑性塑料；以及設置在第二基底層上的磨料層，由此第二基底層位于磨料層和油墨層之間。

2.根據實施方案1所述的柔性磨料制品，其中第一基底層包含熱塑性塑料。

3.根據實施方案2所述的柔性磨料制品，其中第一基底層或第二基底層包含熱塑性聚氨酯。

4.根據實施方案3所述的柔性磨料制品，其中第一基底層和第二基底層兩者包含熱塑性聚氨酯。

5.根據實施方案2至4中任一項所述的柔性磨料制品，其中第一基底層和第二基底層兩者包含熱塑性彈性體。

6.根據實施方案1至5中任一項所述的柔性磨料制品，其中第一基底層和第二基底層的斷裂伸長率均在200％至600％的范圍內。

7.根據實施方案6所述的柔性磨料制品，其中第一基底層和第二基底層的斷裂伸長率均在300％至500％的范圍內。

8.根據實施方案7所述的柔性磨料制品，其中第一基底層和第二基底層的斷裂伸長率均在350％至410％的范圍內。

9.根據實施方案1至8中任一項所述的柔性磨料制品，其中第一基底層的厚度在5微米至500微米的范圍內。

10.根據實施方案9所述的柔性磨料制品，其中第一基底層的厚度在10微米至250微米的范圍內。

11.根據實施方案10所述的柔性磨料制品，其中第一基底層的厚度在20微米至150微米的范圍內。

12.根據實施方案1至11中任一項所述的柔性磨料制品，其中油墨層是不連續的，使得第一基底層和第二基底層沿著與油墨層共面且垂直于油墨層的區域彼此接觸。

13.根據實施方案12所述的柔性磨料制品，其中油墨層包括兩個或更多個柔性版印刷油墨層。

14.根據實施方案13所述的柔性磨料制品，其中所述兩個或更多個柔性版印刷油墨層沿著第一主表面在不同的區域上方延伸。

15.根據實施方案1至14中任一項所述的柔性磨料制品，其中第二基底層的厚度在5微米至500微米的范圍內。

16.根據實施方案15所述的柔性磨料制品，其中第二基底層的厚度在10微米至250微米的范圍內。

17.根據實施方案16所述的柔性磨料制品，其中第二基底層的厚度在20微米至150微米的范圍內。

18.根據實施方案1至17中任一項所述的柔性磨料制品，其中磨料層包含涂覆磨料。

19.根據實施方案18所述的柔性磨料制品，其中涂覆磨料包括：設置在第二基底層上的底漆層；被固定到底漆層的多個磨料顆粒；設置在底漆層和磨料顆粒兩者上的面漆層；以及任選地設置在面漆層上的頂膠層。

20.根據實施方案1至19中任一項所述的柔性磨料制品，還包括設置在第一基底層的第二主表面上的支承層，由此第一基底層位于支承層和油墨層之間。

21.根據實施方案20所述的柔性磨料制品，其中支承層包含聚酯。

22.根據實施方案21所述的柔性磨料制品，其中聚酯包括聚對苯二甲酸乙二酯。

23.根據實施方案20至22中任一項所述的柔性磨料制品，其中支承層的厚度在10微米至300微米的范圍內。

24.根據實施方案23所述的柔性磨料制品，其中支承層的厚度在20微米至200微米的范圍內。

25.根據實施方案24所述的柔性磨料制品，其中支承層的厚度在10微米至75微米的范圍內。

26.一種制備磨料制品的方法，包括：將第一基底層擠壓涂布到支承層上，該第一基底層呈現在環境條件下不發粘的暴露主表面；將油墨層印刷到與支承層相對的暴露主表面上；將第二基底層擠壓涂布到油墨層上以將油墨層限定在第一基底層和第二基底層之間，其中第二基底層包含熱塑性塑料；以及將磨料涂層施加到第二基底層上。

27.根據實施方案26所述的方法，還包括在施加磨料涂層之后從第一基底層移除支承層。

28.一種制備磨料制品的方法，包括：將第一基底層擠壓涂布到第一支承層上，其中第一基底層在環境條件下不發粘；通過將油墨層印刷到第一基底層的暴露主表面上而提供第一復合膜；擠壓涂布第二基底層；通過將磨料涂層施加到第二基底層上而提供第二復合膜；以及通過將第二基底層熱粘結至油墨層，將第一復合膜和第二復合膜彼此連接。

29.根據實施方案28所述的方法，其中擠壓涂布第二基底層包括將第二基底層擠壓涂布到第二支承層上，并且提供第二復合膜還包括從第二基底層移除第二支承層。

30.根據實施方案28或29所述的方法，其中第二基底層包含熱塑性塑料。

實施例

本公開的對象和優點通過下面的非限制性實施例進一步說明。這些實施例中所提到的具體材料及其量以及其它條件和細節不應被解釋為是對本公開的不當限制。

以下縮寫用于描述實施例：

℃：攝氏溫度

cm：厘米

g/eq.：克/當量

g/m²：克/平方米

g/mol：克/摩爾

mil：10^-3英寸

mm：毫米

μm：微米

uv：紫外線

w/in：瓦特/英寸

w/cm：瓦特/厘米

除非另外說明，否則所有試劑均得自或購自化學品供應商諸如美國密蘇里州圣路易斯的西格瑪奧德里奇公司(sigma-aldrichcompany，st.louis，missouri)，或者可通過已知的方法合成。除非另外報告，否則所有比率均按重量計。

實施例中使用的材料和試劑的縮寫如下：

制備底漆樹脂

根據表1中所列的組合物，如下制備一系列底漆樹脂。將amox、ep1、ep2、chdm和pep直接定量至以300rpm運行并且溫度區域為30、105、110、100、65和60℃的雙螺桿擠出機。隨后將該混合樹脂進料到以1750rpm運行的銷釘混合器，并且將acr、pc2、pc3、pc4和propcarb直接定量到該銷釘混合器中。將銷釘混合器的輸出進料到受熱的涂布模具，在該涂布模具中控制銷釘混合器的流速，以便在磨料背襯上實現如表5中所列的底漆樹脂目標。

表1

制備復膠樹脂

下面的表2列出了用于配制復膠樹脂1和2的組分和量。每種復膠樹脂通過將ep2、ep3和acr以及任選的fll在容器中合并和混合而制備。在磨料制備之前，將pc1和pi添加至預混樹脂批料并在室溫下攪拌30分鐘直至均勻。

表2

磨損測試方法

在移除pet內襯后，圍繞以商品名wetordry(部件號05526)出售的得自3m公司(3mcompany)的20號海綿墊包裹樣品。將該墊的不同尺寸的塊用于不同的實施例，如下面的表3所示。將得自美國密歇根州希爾斯代爾的act測試實驗室公司(acttestlaboratories，llc，hillsdale，michigan)的剖面為6英寸×9英寸的汽車測試面板用覆蓋海綿墊的磨料膜手動打磨30秒。測量測試面板的重量損失(切割量)和表面光潔度，后者采用了型號為“surtronic25”的表面輪廓曲線儀，得自英格蘭萊徹斯特的泰勒霍普森公司(taylorhobson，ltd.，leicester，england)。表4所示的切割量數據反映了三次打磨測試的平均值。表面光潔度數據反映了三個測試面板中每一個的三次測量結果的平均值。

表3

實施例1

使用單螺桿擠出機以2mil(50.8μm)的平均厚度將estane樹脂作為第一熱塑性聚氨酯膜擠壓澆鑄至1.97mil(50.04μm)pet上。使用柔性版印刷機將金色墨水ugi施加到estane膜的整個表面上，并且通過受熱強制空氣對流實現干燥。然后使用黑色墨水ubi在金色墨水上印刷黑色文本圖像，該文本圖像包括礦物膠等級、3m品牌標識和三個字符的批號。等級名稱和3m品牌徽標名稱以arial字體印刷，高7/16英寸(11.1mm)，批號以arial字體印刷，高1/4英寸(6.35mm)。在文本圖像干燥之后，在油墨層上方擠壓澆鑄第二3mil(76.2μm)的estane膜。以22g/m²的標稱涂層重量將底漆樹脂1涂覆到第二estane膜上，并且膜組件在輻深紫外線系統公司(fusionuvsystems)的一組d燈泡和一組v燈泡下經過，所述兩種燈泡均以600w/in(236w/cm)工作。接著，將磨料礦物膠p100以175g/m²的標稱涂層重量涂覆到底漆層上，并且隨后以100℃的標稱幅材溫度在紅外加熱器下對幅材加熱約7秒。隨后將復膠樹脂2以135g/m²的標稱干式涂層重量輥涂到底漆層和磨料顆粒上，并且在輻深紫外線系統公司(fusionuvsystems)的一組h燈泡和兩組d燈泡下經過，所述三組燈泡全部在600w/in(236w/cm)下工作。接著通過目標出口幅材溫度為125℃的紅外烘箱進行處理。隨后將標稱涂層重量為16g/m²的znst涂覆到復膠層上并通過目標出口幅材溫度為135℃的干燥烘箱進行處理。隨后將所得的帶涂層磨料制品保持在室溫(即，20-24℃)和40-60％相對濕度下直至測試。

然后通過圍繞第一1/4英寸(6.35mm)直徑圓形金屬棒包裹磨料幅材使其彎曲，其中磨料的背面與金屬棒接觸。棒相對于幅材方向以45°角取向。圍繞1/4英寸(6.35mm)直徑棒包裹幅材，使得棒的大約一半與幅材背面接觸。在由此得到的構造中，棒之前的幅材移動方向與棒之后的幅材移動方向相對。一旦幅材移動超出該第一棒，就將磨料幅材圍繞第二1/4英寸(6.35mm)直徑圓金屬棒進行包裹，其中磨料的背面與金屬棒接觸。該第二棒相對于幅材方向也呈45°角，并且與第一棒以90°取向。第一棒和第二棒的包角相同，并且在兩種情況下，磨料的背面均與棒接觸。

移除pet內襯并且根據磨損測試方法測試磨料，得到表4所示的結果。將由此得到的磨料進一步拉伸60％，然后折疊，使得磨料表面向外，并且estane表面彼此接觸。以手指壓力摩擦所得折痕，并且注意到，僅極少量的磨料涂層與基底分離。

表4

實施例2

重復實施例1中大體描述的過程，其中底漆樹脂1由表1中的底漆樹脂2取代，并且復膠樹脂2由表2中的復膠樹脂1取代。更改底漆、礦物膠、復膠和znst的涂覆重量，以匹配表5中提供的那些并具有表中指定的礦物膠等級。

表5

實施例3

重復實施例1中大體描述的過程，其中底漆樹脂1由表1中的底漆樹脂3取代，并且復膠樹脂2由表2中的復膠樹脂1取代。更改底漆、礦物膠、復膠和znst的涂覆重量，以匹配表5中提供的那些并具有表中指定的礦物膠等級。

實施例4

重復實施例1中大體描述的過程，其中底漆樹脂1由表1中的底漆樹脂4取代，并且復膠樹脂2由表2中的復膠樹脂1取代。更改底漆、礦物膠、復膠和znst的涂覆重量，以匹配表5中提供的那些并具有表中指定的礦物膠等級。

實施例5

重復實施例1中大體描述的過程，其中底漆樹脂1由表1中的底漆樹脂5取代，并且復膠樹脂2由表2中的復膠樹脂1取代。更改底漆、礦物膠、復膠和znst的涂覆重量，以匹配表5中提供的那些并具有表中指定的礦物膠等級。

實施例6

重復實施例1中大體描述的過程，其中底漆樹脂1由表1中的底漆樹脂6取代，并且復膠樹脂2由表2中的復膠樹脂1取代。更改底漆、礦物膠、復膠和znst的涂覆重量，以匹配表5中提供的那些并具有表中指定的礦物膠等級。

實施例7

重復實施例1中大體描述的過程，其中底漆樹脂1由表1中的底漆樹脂7取代，并且復膠樹脂2由表2中的復膠樹脂1取代。更改底漆、礦物膠、復膠和znst的涂覆重量，以匹配表5中提供的那些并具有表中指定的礦物膠等級。

實施例8

使用單螺桿擠出機以2.0mil(50.8μm)的平均厚度將estane樹脂作為第一熱塑性聚氨酯膜擠壓澆鑄至1.97mil(50.04μm)pet上。然后根據實施例1所述的過程將金色墨水背景上的黑色墨水文本印刷到暴露的estane表面上。

使用單螺桿擠出機以5.3mil(134.6μm)的平均厚度將estane樹脂作為第二熱塑性聚氨酯膜擠壓澆鑄至1.97mil(50.04μm)pet上。然后根據實施例2中大體描述的過程將磨料涂層施加到該第二膜的estane表面上。

從該第二膜樣品移除pet內襯，暴露出熱塑性聚氨酯膜的相對非磨料表面。使用液壓平壓機在121℃下將該非磨料表面層合至第一熱塑性聚氨酯膜的印刷表面上大約一分鐘，施加的壓力為約360psi(2.48mpa)。從平壓機取出該構造并使其冷卻至21℃。

然后根據實施例1中所述的過程將該層合膜彎曲并拉伸。僅極少量的磨料涂層與基底分離。

根據磨損測試方法測試由此制備的另一塊磨料，結果示于表4中。

實施例9

重復實施例8中大體描述的過程，其中第二熱塑性聚氨酯膜從5.3mil(134.6微米)減少至2.0mil(50.8μm)。

實施例10

重復實施例8中大體描述的過程，其中第二熱塑性聚氨酯膜從5.3mil(134.6μm)減少至1.0mil(25.4μm)。

實施例11

使用單螺桿擠出機以2.3mil(58.4μm)的平均厚度將estane樹脂作為第一熱塑性聚氨酯膜擠壓澆鑄至1.97mil(50.04μm)pet上，以制備第一膜樣品。然后使用柔性版印刷方法印刷該膜的estane表面。使用柔性版印刷機將紅色墨水uri施加到estane膜的表面上，并施加強制空氣對流，使墨水干燥。使用seamex2柔性版印刷板(得自美國威斯康星州奧什科什的oec公司(oec，oshkosh，wi))施加紅色墨水ugi，該柔性版印刷板以每英寸133線(每厘米52.4線)的網點線數包含規則的點陣列。點尺寸使得點構成40％的板面積。然后使用黑色墨水ubi在紅色墨水上印刷黑色文本圖像，該文本圖像包括p800等級名稱、3m品牌標識和三個字符的批號。p800等級名稱以arial字體印刷，并且高7/16英寸(11.1mm)。3m品牌名稱以3m徽標字體印刷，并且也為高7/16英寸(11.1mm)。批號以arial字體印刷，高1/4英寸(6.35mm)。

使用單螺桿擠出機以5.3mil(134.6μm)的平均厚度將estane樹脂作為第二熱塑性聚氨酯膜擠壓澆鑄至1.97mil(50.04μm)pet上，以制備第二膜樣品。然后根據實施例4中大體描述的過程將磨料涂層施加到該第二膜的estane表面上。

從該第二膜移除pet內襯以暴露tpu表面。然后將該tpu表面與第一膜樣品的印刷表面接觸，并使用液壓平壓機施加熱和壓力的組合。平壓機中的保壓時間在溫度為約121℃時為約一分鐘，施加的壓力為約每平方英寸360磅(2.48mpa)。從平壓機取出該構造并使其冷卻至21℃。

然后根據實施例1中所述的過程將該層合膜彎曲并拉伸。移除剩余的pet內襯。將該磨料拉伸60％，然后折疊，使得磨料表面向外，并且estane表面彼此接觸。以手指壓力摩擦所得折痕，并且注意到，僅極少量的磨料涂層與基底分離。

根據磨損測試方法測試由此制備的另一塊磨料，結果示于表4中。

實施例12

使用單螺桿擠出機以5.3mil(134.6μm)的平均厚度將estane樹脂作為第一熱塑性聚氨酯膜擠壓澆鑄至1.97mil(50.04μm)pet上。

然后根據實施例1大體描述的過程將金色墨水背景上的黑色墨水文本印刷到暴露的estane表面上。

使用單螺桿擠出機以5.3mil(134.6μm)的平均厚度將estane樹脂作為熱塑性聚氨酯膜擠壓澆鑄至1.97mil(50.04μm)pet上，以制備第二膜樣品。將該第二膜的estane表面與第一膜的印刷表面接觸，并使用液壓平壓機施加熱和壓力的組合。平壓機中的保壓時間在溫度為約121℃時為約一分鐘，施加的壓力為約每平方英寸86磅(0.6mpa)。從平壓機取出該構造并使其冷卻至21℃。

從構造中移除作為第二膜的一部分的pet內襯。使用實施例7中所述的材料和方法將磨料涂層施加到該暴露的estane表面。

然后根據實施例1中所述的過程將樣品彎曲并拉伸。移除剩余的pet內襯。將該磨料拉伸60％，然后折疊，使得磨料表面向外，并且estane表面彼此接觸。以手指壓力摩擦所得折痕，并且注意到，僅極少量的磨料涂層與基底分離。

根據磨損測試方法測試由此制備的另一塊磨料，結果示于表4中。

比較例a

使用單螺桿擠出機以5.3mil(134.6μm)的平均厚度將estane樹脂作為第一熱塑性聚氨酯膜擠壓澆鑄至1.97mil(50.04μm)pet上。使用柔性版印刷機將金色墨水ugi施加到estane膜的整個表面上，并施加強制空氣對流，使墨水干燥。然后根據實施例1大體描述的過程將金色墨水背景上的黑色墨水文本印刷到暴露的estane表面上。

使用實施例5中所述的材料和方法將磨料涂層施加到該印刷表面上。

然后根據實施例1中所述的過程將該層合膜彎曲并拉伸。移除剩余的pet內襯。將該磨料拉伸60％，然后折疊，使得磨料表面向外，并且estane表面彼此接觸。以手指壓力摩擦所得折痕，并且注意到，大量的磨料涂層與基底分離。

根據磨損測試方法測試由此制備的另一塊磨料，結果示于表4中。

以上獲得專利證書的申請中所有引用的參考文獻、專利和專利申請以一致的方式全文以引用方式并入本文。在并入的參考文獻部分和本申請之間存在不一致或矛盾的情況下，應以前述說明中的信息為準。為了使本領域的普通技術人員能夠實施受權利要求書保護的本公開而給出的前述說明不應理解為是對本公開范圍的限制，本公開的范圍由權利要求書及其所有等同形式限定。