專利名稱：層壓膜和使用這種層壓膜的層壓方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在印刷品上形成保護層用的層壓膜和使用該層壓膜的方法。本發(fā)明特別涉及這樣的層壓膜和層壓方法，它們用于把襯底上形成的保護層熱壓粘接到印刷品上，并且隨后剝離襯底從而在印刷品上形成保護層。
目前廣泛使用的方法是，涂在耐熱襯底上的透明樹脂層熱壓粘接到靜電攝影和噴墨沒備輸出的印刷品上。例如，正象日本專利申請公報6-91767中所公開的，還有一些方法，其中，有保護層的層壓膜粘接到印刷品上，只有保護層轉(zhuǎn)移到印刷品表面上。在這種情況下，關(guān)于把保護層涂在層壓膜襯底上的方法，通常是作為浮液涂敷具有溶在溶劑中的聚合物的涂層，或者，涂敷帶有分散在溶劑中的樹脂顆粒的涂層，并進行干燥。
另一方面，日本專利申請公報2000-44901披露了這樣一種技術(shù)在構(gòu)成保護樹脂層的聚合物中加入紫外線吸收分子結(jié)構(gòu)，以形成化學穩(wěn)定的紫外線吸收層。在該專利公報中作為一個實施例公開的樹脂能在聚碳酸酯襯底上保持固態(tài)，但在紙襯底上，這種配方的樹脂不能承受吸收潮氣時紙的伸展，從而造成破裂。
在上述的現(xiàn)有技術(shù)中，兩個相互矛盾的要求不能同時得到滿足，這兩個要求是只粘接到印刷品上的保護層應(yīng)當能夠在印刷品的邊緣精確切割；保護層不應(yīng)由于吸收潮氣引起的印刷品尺寸加大而造成破裂。
本發(fā)明的目的是提供一種層壓膜，當層壓膜和印刷品層壓在一起并且隨后去除耐熱襯底時，在印刷品邊緣能精確切割保護層，而且即使印刷品受潮保護層也不會破裂。本發(fā)明的目的是還提供使用該層壓膜的層壓方法。
本發(fā)明的層壓膜具有涂覆在襯底上的至少一個表面層和一個粘接層，其中，上述的表面層是通過涂覆由至少兩種浮波混合在一起制備的涂料形成的。
另外，本發(fā)明的層壓方法使用由兩種或多種浮膠制成的涂料涂覆的層壓膜，所述浮膠是用玻璃化轉(zhuǎn)變溫度相互不同的多種浮膠聚合物構(gòu)成的，該層壓方法包括以下步驟在高于或等于有較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的浮膠聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下，上述的層壓膜加壓粘接到印刷品上；然后將上述層壓膜的襯底與上述印刷品分離。


圖1是用本發(fā)明層壓膜的層壓機的一個實例的示意圖；圖2是本發(fā)明的層壓膜的一個實例的剖視圖；圖3A和3B是前端分離機構(gòu)的局部示意圖，顯示出切割本發(fā)明的層壓膜的保護層的機構(gòu)；圖4是切割層壓膜的保護層的機構(gòu)的局部示意圖；圖5是展示本發(fā)明的層壓膜的表面層的局部放大圖；圖6是展示層壓膜的保護層與層壓膜的襯底之間的粘接強度的測量方法的局部示意圖；圖7是展示環(huán)境溫度與層壓膜的保護層和層壓膜的襯底之間的粘接強度的關(guān)系的曲線圖。
在圖1中，參考數(shù)字1是指本發(fā)明的層壓膜2以保護層為外表面卷繞成的料卷的供料軸，它(通過圖1中CCW方向的扭矩)給膜2加反向張力。參考數(shù)字3是指加熱輥，在它的中心軸上有轉(zhuǎn)動編碼器4，用于檢測加熱輥的轉(zhuǎn)動量。參考數(shù)字5是指加壓輥，它把膜2壓到加熱輥上，它的壓力優(yōu)選5至50N/cm的線性壓力，最好是15至35N/cm的線性壓力。
參考數(shù)字6是指冷卻風扇，用于冷卻通過加熱輥3和加壓輥5彼此如壓的層壓膜2和印刷品P，參考數(shù)字7a和7b是指后端剝離部分的導(dǎo)引輥，它們是可軸向轉(zhuǎn)動的。參考數(shù)字7c是指后端剝離部分的可移動剝離輥，它經(jīng)保護層快速按壓壓粘接到膜2的印刷品P的后端，使印刷品P從膜2剝離。參考數(shù)字8是指前端剝離部分的導(dǎo)引輥，經(jīng)保護層壓粘接到膜2上的印刷品P通過該輥8，由于印刷品P與膜2的硬度差使印刷品P在前端剝離。參考數(shù)字10是指層壓膜2用的收料軸，它給出卷繞方向的張力。參考數(shù)字11是指印刷品P的導(dǎo)板，參考數(shù)字12是指構(gòu)成第一紙通道傳感器的遮先板，參考數(shù)字13是指構(gòu)成第二紙通道傳感器的遮光板。
當印刷品P插入導(dǎo)板11并且第一紙通道傳感器12產(chǎn)生印刷品P“存在”信號時，加壓輥5抵靠加熱輥3，加熱輥3按CW方向開始轉(zhuǎn)動。該轉(zhuǎn)動的線速度的選擇范圍是5至40mm/s，最好的選擇范圍是10至30mm/s。通過加熱輥3和加壓輥5，印刷品P經(jīng)保護層粘接到層壓膜2。轉(zhuǎn)動編碼器4監(jiān)測加熱輥3的角位置，這種監(jiān)測從第一紙通道傳感器12檢測到印刷品P從“存在”變?yōu)椤安淮嬖凇睍r的角位置開始，并且結(jié)束于印刷品的后端處于后端剝離部分中時的角位置，通過后端剝離部分的可移動剝離輥7c實現(xiàn)在后端的剝離。由此，印刷品P只在后端部分與保護層一起從層壓膜2剝離。此后，第二紙通道傳感器13檢測印刷品P的“不存在”，并且隨后層壓膜2被送入結(jié)束紙卸載所需的長度。這也是通過用編碼器4監(jiān)視加熱輥3的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)的，它等于在印刷品P的后端通過第二傳感器13后直到結(jié)束紙卻載為止膜輸送的距離。這時，由于印刷品P通過前端剝離部分，因而它迅速彎曲，并且正如后面將描述的，硬度大的印刷品P和粘接到印刷品P上的保護層從層壓膜剝離。
這時，加熱輥3的位置與前端剝離部分之間的層壓膜2沒有粘接的印刷品，因此能再次使用。重新卷繞這段沒用過的部分之后，加壓輥5回到不加壓的位置。
圖2是本發(fā)明的層壓膜的剖視圖。層壓膜2有在耐熱襯底2a上的保護層。保護層至少具有在襯底2a上依次淀積的表面層2b和粘接層2c。
襯底2a可包括任何材料，只要層壓膜2的保護層粘接到印刷品P的吸墨層上時保護層容易剝離即可，可使用由下列材料構(gòu)成膜或薄片作為襯底。這些材料包括聚酯，如聚對苯二甲酸乙二酯、聚對苯二甲酸乙二酯-間苯二酸酯共聚物和聚對苯二甲酸丁二醇酯；聚烯烴，如聚丙烯，聚酰胺，聚酰亞胺樹脂，三乙酰纖維素，聚氯乙烯，偏氯乙烯-氯乙烯共聚物樹脂；丙烯酸樹脂；聚醚砜。對襯底2a的厚度無特殊限定，但考慮到成本效益和防皺性，厚度范圍最好是5至50μm，在10至40μm更好。
對其上要形成保護層的襯底2a的表面可進行粗糙化處理。例如，給表面壓花和噴砂，或者，加含細顆粒的樹脂層使表面粗糙化。在沒進行表面粗糙化的情況下，層壓膜和印刷品粘在一起后，當襯底膜剝離時，可得到具有保護層的有光澤圖像，但是，通過進行這種表面粗糙化處理，可得到半光澤的或暗淡的圖像。
保護層的表面層是通過涂敷由至少兩種乳液聚合物混合制成的分散體系形成的。本發(fā)明中用的乳液中所含聚合物是樹脂，例如，丙烯酸樹脂、苯乙烯樹脂、氯乙烯樹脂和乙烯基乙酸酯樹脂或它們的共聚物樹脂。對于混合在一起的兩種或兩種以上的聚合物，最好是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)或最低形成溫度(MFT)彼此不同的兩種聚合物。乳液最好具有Tg高于或等于80℃的聚合物和Tg低于或等于30℃的聚合物。
對于丙烯酸樹脂，可用單獨的(偏(meta))丙烯酸酯樹脂或它的共聚物。
(偏)丙烯酸酯的具體實例可包括甲基(偏)丙烯酸酯、乙基(偏)丙烯酸酯、異丙基(偏)丙烯酸酯、正(n-)丁基(偏)丙烯酸酯、正己基(偏)丙烯酸酯、正羥氧基(偏)丙烯酸酯、2-乙基丁基(偏)丙烯酸酯、異壬基(偏)丙烯酸酯和月桂基(偏)丙烯酸酯。這些(偏)丙烯酸酯可以單獨使用，也能組合使用。能與這些(偏)丙烯酸酯進一步共聚的單體可以包括不飽和的碳酸，如(偏)丙烯酸、巴豆酸、馬來酸、富馬酸、衣康酸；有多個羥基的單體，如羥乙基(偏)丙烯酸酯、羥丙基(偏)丙烯酸酯、羥丁基(偏)丙烯酸酯；有多個烷氧基的單體，如甲氧乙基(偏)丙烯酸酯和乙氧乙基(偏)丙烯酸酯；有多個縮水甘油基的單體，如縮水甘油基(偏)丙烯酸酯和丙烯?；s水甘油醚；有多個(偏)丙烯脯基的單體；有多個芳環(huán)的單體，如苯乙烯、苯基(偏)丙烯酸酯和苯甲基(偏)丙烯酸酯；有多個酰胺(氨)基的單體，如(偏)丙烯酰胺；有多個N-烷氧基和多個N-烷氧基烷基的單體，如N-甲氧基甲基(偏)丙烯酰胺和N-甲氧基乙基(偏)丙烯酰胺；有多個N-羥基的單體，如N-羥甲基(偏)丙烯酰胺和N-羥丁基(偏)丙烯酰胺；有鍵合鹵素原子的基的單體，如氯乙烯、溴代乙烯、芳基氯、2-氯乙烯(偏)丙烯酸酯、尿甲基苯乙烯和氟乙烯；以及烯烴單體，如乙烯、丙烯和丁二烯，使用上述材料的反應(yīng)基，部分交聯(lián)也是可能的。
本發(fā)明用的乳液可以是用公知的技術(shù)合成的，當然，對于這些乳液，也可以使用市場上可購買的材料。通過改變單體組分及其比例，能調(diào)節(jié)用于乳液的樹脂的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度Tg。
對于由Tg或MFT較高的聚合物構(gòu)成的乳液，使用延伸率不高的甲基丙烯酸酯樹脂是特別合適的。對于由Tg或MFT較低的聚合物構(gòu)成的乳液，用大量低Tg的丙烯酸酯單體的樹脂是特別合適的。
對于由Tg或MFT較高的聚合物構(gòu)成的乳液，可用Tg高于或等于80℃的樹脂構(gòu)成的一種乳液，或者Tg高于或等于80℃的樹脂構(gòu)成的多種乳液混合在一起使用。
對于由Tg或MFT較低的聚合物構(gòu)成的乳液，可用Tg小于30℃或等于30℃的樹脂構(gòu)成的一種乳液，或者Tg低于或等于30℃的樹脂構(gòu)成的多種乳液混合在一起使用。
具有這種較高Tg(HTgE)的聚合物的乳液和具有這種較低Tg(LTgE)的聚合物的乳液的混合物用作本發(fā)明的表面保護層。如果乳液的固體總含量視為100重量份(100wt％)，那么HTgE的固體含量為10至90wt％，最好是40至80Wt％。LTgE的固體含量是10至90wt％，最好是20至60wt％。
用輥涂、條柵涂、噴涂、氣刀涂、槽模涂等方法，涂含乳液的溶液，隨后干燥，形成乳液層。表面層的厚度要求大到足以防止應(yīng)力引起乳液層破裂，但如果膜厚太厚，會妨礙沿印刷品周邊的剝離性能。因此，表面層的厚度優(yōu)選1至10μm。
在如上所述的表面層上形成粘接層。粘接層也可以通過涂敷和干燥乳液涂層來形成，但需要這樣的樹脂在熱壓粘接過程中它充分軟化，以使粘接層與印刷品表面保持高的貼合性、用于該粘接層的乳液的樹脂包括丙烯酸樹脂、乙烯基乙酸酯樹脂、氯乙烯樹脂、乙基/乙烯基乙酸酯共聚物樹脂、聚酰胺樹脂、聚酯樹脂、聚氨酯樹脂和聚烯烴樹脂。其中，從與印刷品表面的貼合性和涂層的透明度方面考慮，丙烯酸樹脂粘接劑是特別優(yōu)選的。
就用于丙烯酸類粘接劑的丙烯酰基單體而言，可以使用烷基酯單體，如甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、丙基丙烯酸酯、異丙基丙烯酸酯、丁基丙烯酸酯、異丁基丙烯酸酯、戊基丙烯酸酯、己基丙烯酸酯、庚基丙烯酸酯、辛基丙烯酸酯、2-乙基己基丙烯酸酯和壬基丙烯酸酯，以及烷氧基烷基丙烯酸酯，如2-乙氧基乙基丙烯酸酯和3-乙氧基丙基丙烯酸酯。
甲基丙烯酸酯單體、乙烯基乙酸酯、苯乙烯、丙烯腈和(偏)丙烯酰胺可用作共聚物組分，它們適于調(diào)節(jié)粘接層的粘接力。調(diào)節(jié)粘接力的另一種方法是，引入含多個羥基的單體，如2-羥基乙基(偏)丙烯酸酯和2-羥基丙基(偏)丙烯酸酯，和引入含多個羧基的單體，如(偏)丙烯酸，用它們的活性氫與異氰酸酯、嵌段異氰酸酯、環(huán)氧樹脂等形成部分交聯(lián)。
由于交聯(lián)使分子量過多增大，不能保證與印刷品層壓的保護層邊緣的正確切割，因此，可交聯(lián)的單體含量最多不超過總單體量的10wt％。
調(diào)節(jié)粘接力的另一個方法是，用N-羥甲基丙烯酰胺、N-羥甲基偏丙烯酸酯、丁氧基甲基丙烯酰胺等形成交聯(lián)。
象用于表面層的乳液的情況那樣，本發(fā)明用的乳液可以用公知技術(shù)合成，當然，這些乳液也可以使用市場上購買的材料。用于乳液的樹脂的Tg或MFT與單體組分有關(guān)，但在用丙烯酸樹脂粘接劑的情況下，通過改變單體組分和它們的比例可以調(diào)節(jié)Tg或MFT。涂覆方法和表面層的涂覆方法相同。
粘接層厚度要求保證粘接層最終能充分粘接到記錄介質(zhì)的吸墨層，而不會引起氣泡。因此，合適的粘接層厚度范圍是2至30μm，在4至20μm最好。厚度下限由上述原因確定，厚度上限與圖像清晰度降低和因整個保護層厚度增加造成的成本增大等因素有關(guān)。
而且，為了防止襯底表面與保護層之間粘連，可用防粘紙作保護層，或者，采用對襯底背面進行防粘處理的方法。后者從成本效益看比較好，并且氟樹脂、硅樹脂等可用作防粘劑。
用這種保護層改善其表面以提供優(yōu)良的圖像質(zhì)量的記錄介質(zhì)可包括噴墨記錄介質(zhì)、熱升華記錄介質(zhì)、電子攝影記錄介質(zhì)和照片，并且它們可用例如以下方法形成。
記錄介質(zhì)的襯底可包括塑料膜，如聚乙烯膜和聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)以及紙片，如無纖維紙、涂覆紙和層壓紙。對于可加到襯底表面上的吸墨層，可用涂覆水溶性聚合浮液的吸墨層，這種浮液如聚乙烯醇、乙烯基乙酸酯、丙烯?；?材料)和聚氨酯及其組合物，也可用二氧化硅分散在乳液中制成的涂層。它們用以下方法涂覆輥涂、條柵(rod bar)涂、噴涂和槽模涂，并且隨后干燥，由此制成記錄介質(zhì)。
如上所述，按本發(fā)明，在形成防破損的保護層并把層壓膜熱壓粘接到如噴墨打印件之類的印刷品和照片上之后，當層壓膜的襯底剝離時，層壓膜的表面層和粘接層能沿印刷品邊緣準精地切割(這是關(guān)鍵點1)。
此外，按本發(fā)明，可提供能形成強耐光性的保護層的層壓膜(這是關(guān)鍵點2)。
為了本發(fā)明的關(guān)鍵點1和2相互協(xié)調(diào)，表面層和粘接層中任一層都含有適量的紫外線吸收劑?？捎靡韵碌淖鳛樘砑硬牧?。
(1)2-羥苯基苯并三唑類(2)2-羥基苯甲酮類(3)2 4-聯(lián)苯-6-(2-羥苯基)-5-三嗪類(4)水楊酸鹽(酯)類(5)腈基丙烯酸酯而且，能用鹵原子、烷基、烷氧基、氰基、硝基、羥基等取代有上述基本結(jié)構(gòu)(base bone)的苯環(huán)的氫。低分子的紫外線吸收劑因從含吸收劑的膜層中揮發(fā)和流失可能造成膜性能變差，并且因含低分子材料聚合物涂層的強度變差，因此，更希望所用的紫外線吸收劑是含紫外線吸收基的聚合物。
上述的紫外線吸收基本結(jié)構(gòu)的苯心(core)中應(yīng)引入反應(yīng)基，以進行聚合。這種基的典型實例包括以下通式(1)表示的-X-OOCC(-H或-CH3)＝CH2(1)引入了式(1)所示取代基的反應(yīng)單體可以單獨聚合，也可以與其它單體共聚，其它單體是如本發(fā)明的“表面層樹脂”中所述的能夠共聚的單體。而且，式(1)中的X代表有1至12個碳原子的亞烷基或烷氧基，或者如-CH2C(OH)CH2-之類的雙價基。
含有這種紫外線吸收基的樹脂由下列文獻的權(quán)利要求書和實例公開了。這些文獻是日本專利申請公報6-73368，申請人Ipposha Yushi Kogyo有限公司；日本專利申請公報7-126536，申請人Ipposha Yushi Kogyo有限公司；日本專利申請公報9-118720(美國專利4528311，4611061)，申請人IOLAB公司；日本專利申請公報11-348199，申請人Nippon Shokubai有限公司；日本專利申請公報2000-44901，申請人Otsuka Chemical有限公司。
提高保護層耐光性的另一方法是添加光穩(wěn)定劑。添加光穩(wěn)定劑的方法和添加紫外線吸收劑的方法相似。典型材料包括受阻胺類材料。如紫外線吸收劑的情況那樣，更希望使用具有單體的樹脂乳液，單體含適量的光穩(wěn)定基，光穩(wěn)定基含在高Tg樹脂、低Tg樹脂和粘接層樹脂中至少一種內(nèi)。例如，日本專利申請公報11-348199的權(quán)利要求書和實例中公開的哌啶類反應(yīng)光穩(wěn)定劑，它們可以單獨聚合，或者它們與反應(yīng)紫外線吸收劑和能共聚的其它單體連用來形成共聚物樹脂乳液。
圖3A和3B是從側(cè)面看到的放大的剖視圖，它顯示出正在通過前端分離部分的印刷品P的前端。小曲率的輥子8使層壓膜2的襯底2a在前端分離部分上快速地改變方向(見圖3A)。這時，粘接到粘接層2c的印刷品P由它的硬度作用而與襯底2a分開。這時，構(gòu)成保護層的表面層2b不能跟隨這種變形，并且因剪切作用而斷裂，隨后低Tg或低MFT的粘接層2c也斷裂。因此，表面層中包含的樹脂應(yīng)有這樣的性能對于造成急劇剪切力的變形，膜層以易碎方式斷裂。
按相同的機理，在后端產(chǎn)生分離。如果后端剝離部分的可移動的剝離輥7c在導(dǎo)引輥7a和7b之間迅速推出粘接印刷品的層壓膜，則會產(chǎn)生這種方式的移動位于后端剝離部分下游的整個層壓膜逆著施加到收料軸10的卷繞張力而回繞，因為熱壓粘接部分處在層壓膜傳遞路徑的上游。因此，如果在印刷品的后端通過上述可移動剝離輥7c之后實施后端剝離，按與前端剝離相同的機理，由于印刷品的硬度和印刷品后端處傳遞方向的迅速變化，保護層斷裂，結(jié)果印刷品與保護層一起從層壓膜的耐熱襯底2a剝離。
圖4是從印刷品的移動方向看到的剖視圖，它顯示出印刷品通過前端分離機構(gòu)的狀態(tài)和切割保護層兩邊的狀態(tài)。在前端分離之后，印刷品因其硬度(的不同)而按與層壓膜的移動方向不同的方向移動。由此，保護層的兩邊隨在保護層的前端之后被切割。對于這種情況下的切割機構(gòu)，(保護層的兩邊)在張力作用下被切割，如圖4所示，而前端在剪切力作用下被切割。圖4示出保護層兩邊剛開始切割并且印刷品開始與保護層一起從襯底2a剝離后的狀態(tài)。這時，整個保護層的張力強度大大小于表面層2b粘接到襯底2a上的粘接力，由此，在印刷品兩邊附近產(chǎn)生切割。如果張力強度大于該粘接強度，在距印刷品兩邊一定距離處的保護層從襯底2a明顯地分開之后，在距印刷品兩邊一定距離處可能會產(chǎn)生切割。結(jié)果，在印刷品的周邊會留下保護層的過量樹脂。因此，形成保護層的整個樹脂層的張力強度最好是大大小于保護層粘接到襯底上的粘接力。
此外，由于用一對輥子把保護層的樹脂粘接到印刷品上，可能會由于粘接力的作用而出現(xiàn)殘留的張力。此外，如果用紙制成印刷品的襯底。襯底因吸潮而擴張，這樣由于保護層表面受拉力會產(chǎn)生應(yīng)力。在這種情況下，由于這種應(yīng)力作用可能使保護層表面破裂。為了防止出現(xiàn)這種情況，要求表面層2b的張力強度小，而與破裂相關(guān)的微段(micro segment)中的破裂延伸度要大。
圖5示出保護層的表面層2b中含的樹脂組分。由于按這樣的方式形成膜層高Tg或高MFT的第一樹指20和低Tg或低MFT的第二樹脂21混合在一起作乳液，并把乳液涂敷在襯底上并進行干燥，第一樹脂20和第二樹脂21形成膜后，它們的區(qū)域相互逐漸摻合。更準確地說，膜層的結(jié)構(gòu)是，在干燥過程中，在較低溫度下開始形成膜的第二樹脂21的大面積區(qū)域中形成在較高溫度下形成膜的第一樹脂20的小島。由于這種膜結(jié)構(gòu)，在低分子區(qū)域中同時實現(xiàn)了更容易的剪切、更小的張力強度和微段中大的斷裂延伸度。此外，這時，由于高分子區(qū)域的作用，在溫度達到第一樹脂20的Tg附近時，膜表面強度和粘性等溫度特性仍是穩(wěn)定的。
此外，圖6是展示表面層2b和粘接層2c與耐熱襯底2a的粘接強度的測量的示意圖，其中，測量當粘接到粘接帶T的保護層按恒定速度V受到箭頭D所指方向的拉力時粘接帶T中的張力F。圖7是張力F與測量時的環(huán)境溫度之間的關(guān)系的曲線圖。
緊密粘接在襯底2a上的表面層2b由Tg(Tg1)高于第一預(yù)定溫度T1和Tg(Tg2)小于第二預(yù)定溫度T2的樹脂構(gòu)成，但在溫度T2與T1之間粘接力保持不變，并且在高于T1的溫度范圍內(nèi)和低于T2的溫度范圍內(nèi)粘接力增大，原因是，當溫度超過Tg2時，粘接力隨著有較低Tg的樹脂的粘著力的增大而增大，當溫度超過T2時，粘接力隨著粘著力減小而下降，而且，在有較高Tg的樹脂隨著溫度超過Tg1而具有粘著力之前該粘接力不再增大。
為了熱壓粘接有保護層的印刷品的前端和后端從襯底2a剝離，表面層2b和襯底2a之間的粘著力應(yīng)該小。因此，前端和后端能剝離的合適溫度在T2與1之間。
熱壓粘接開始和剝離結(jié)束的工藝被調(diào)整為能保證在室溫變化的正常范圍內(nèi)的穩(wěn)定操作，即約10℃至30℃的溫度范圍內(nèi)的穩(wěn)定操作。此外，這種調(diào)整使得在加電后立即保證穩(wěn)定操作并且一直到機箱內(nèi)達到熱平衡為止。因此，T1與T2之差最好至少是40℃。
為了穩(wěn)定例如25m/s速度下的熱壓粘接工藝，熱壓粘接的工藝溫度要求在160℃或更高。這時，從用于熱壓粘接的壓輥對出來的印刷品的溫度迅速降低，但在30℃至80℃之間的溫度下剝離前端和后端，能穩(wěn)定上述的剝離工藝。因此，T1最好是80℃或更高，T2最好是30℃或更低。
實例〈例1〉1、制備層壓膜〈1〉表面層涂覆溶液(涂覆溶液S1)(a)合成高Tg樹脂乳液第一玻璃反應(yīng)容器裝備有攪拌器、回流冷卻管、溫度計和氮氣引入管，之后，在該容器中加入作為非離子化的乳化劑的6克Aguaron RN-30(由DaiichiKogyo Seiyaku有限公司生產(chǎn))、作為陰離子乳化劑的6克Aguaron HS-30(由Daiichi Kogyo Seiyaku有限公司生產(chǎn))、119.0克甲基偏丙烯酸酯、22.3克乙基丙烯酸酯、7.4克甲基丙烯酸和156克水，并攪拌制成316.7克混合物。之后，取出36克該混合物，放入相似的第二反應(yīng)容器中，之后，在73℃在引入氮氣的條件下進行40分鐘乳化。之后，在36克水中溶入17克過氧硫酸胺，作為聚合引發(fā)劑，并加入上述乳液中。此后，從第一反應(yīng)容器1中取出剩余的上述混合物，用100分鐘時間滴入第二反應(yīng)容器中，之后，在73℃進行聚合。剩余的混合物滴完之后，混合物在73℃連續(xù)攪拌80分鐘，從而合成高Tg樹脂乳液(Tg82℃，樹脂固體含量47.0％)。該分散顆粒的平均大小是80nm。
(b)合成低Tg樹脂乳液用與高Tg樹脂乳液相同的條件合成低Tg樹脂乳液，(Tg27℃，樹脂固體含量47.0％)，區(qū)別只是用74.4克的乙基丙烯酸酯、29.8克的甲基偏丙烯酸酯、37.2克的2-羥乙基偏丙烯酸酯和7.4克的甲基丙烯酸作為乳液中含的聚合物材料。該分散顆粒的平均大小是87nm。
(c)制備表面層涂覆溶液加60重量份(固體含量)的上述高Tg樹脂乳液(Tg82℃)、40重量份(固體含量)的上述低Tg樹脂乳液(Tg27℃)和水，將它們混合攪拌，制成總固體含量為40％的涂覆溶液S1。
〈2〉粘接層涂覆溶液(涂覆溶液A1)(a)合成粘接樹脂乳液象合成表面層涂覆溶液的高Tg樹脂乳液的情況那樣，合成粘接層樹脂乳液(Tg1℃，固體含量47％)，區(qū)別只是用111.6克乙基丙烯酸酯、14.9克甲基偏丙烯酸酯、14.9克2-羥乙基偏丙烯酯和7.4克甲基丙烯酸作為乳液中含的聚合物材料。該分散顆粒的平均大小是100nm。
(b)制備粘接層涂覆溶液將水加入上述的粘接樹脂乳液中，并攪拌制成固體含量為40％的涂覆溶液A1。
〈3〉制備層壓膜用槽模涂覆法將涂覆溶液S1涂在38μm厚的PET膜上，并干燥。制成5μm厚的干膜。將涂覆溶液A1涂在制成的膜上并干燥，制成8μm厚的干膜，由此制成層壓膜。
2、制備噴墨圖像接收紙和印刷品Takamatsu OIL and FAT有限公司制造的100重量份的乳液(產(chǎn)品名為NS-120XK)作為粘合劑混合并分散在Tokuyama公司制造的160重量份的合成氧化硅(產(chǎn)品名為Finesil-X60)中，制成固體含量是18％的涂覆溶液，用槽模涂覆器在186克/m2的無纖維紙上加涂覆溶液并干燥，干燥后的涂層厚50μm。用Canon公司制造的H-100打印機，在用該方式制成的A4尺寸的噴墨圖像接收紙上形成圖像。
3、用圖1所示設(shè)備進行印刷品的層壓處理按上述方法制成的層壓膜的保護層淀積在該噴墨印刷品上，并用直徑為80mm的鋼輥，從層壓膜的襯底膜一側(cè)加熱至140℃，而且用直徑為50mm的橡膠輥從圖像接收紙一側(cè)加壓。這時，加壓負荷是120N(牛頓)，進料速度是25mm/秒。按該方式，制成其上淀積有保護層的印刷品。檢查切割的保護層的切割性能，并且制成的印刷品在60℃放置2小時(條件1)，之后，在30℃和相對濕度為90％的條件下放置一星期(條件2)，以對表面層的破裂進行加速試驗。評估結(jié)果列于表1中。
〈例2〉1.制備層壓膜〈1〉表面層涂覆溶液(涂覆溶液S2)(a)合成高Tg樹脂乳液象合成例1中高Tg樹脂乳液的情況那樣，合成高Tg樹脂乳液(Tg100℃，固體含量是47％)，區(qū)別只是用133.9克甲基偏丙烯酸酯、7.4克乙基丙烯酸酯和7.4克甲基丙烯酸作為乳液中含的聚合物材料。這種分散顆粒的平均大小是96nm。
(b)合成低Tg樹脂乳液象合成例1中的低Tg樹脂乳液的情況那樣，合成低Tg樹脂乳液(Tg11℃，固體含量是47.0％)，區(qū)別只是用29.8克甲基偏丙烯酸酯、96.7克乙基丙烯酸酯、7.4克甲基丙烯酸和14.9克2-羥乙基丙烯酸酯作為乳液中含的聚合物材料。這種分散顆粒的平均大小是105nm。
(c)制備表面層涂覆溶液加50重量份(固體含量)的上述高Tg樹脂乳液(Tg100℃)、50重量份(固體含量)的上述低Tg樹脂乳液(Tg11℃)和水，將它們混合攪拌，制成總固體含量為40％的涂覆溶液S2.
〈2〉粘接層涂覆溶液(涂覆溶液A2)(a)制備粘接層樹脂乳液象合成例1中高Tg樹脂乳液的情況那樣，合成粘接層樹脂乳液(Tg-11℃，固體含量是47.0％)，區(qū)別只是用119.0克乙基丙烯酸酯、7.4克丙基丙烯酸酯和22.3克甲基偏丙烯酸酯作為乳液中含的聚合物材料。這種分散顆粒的平均大小是87nm。
(b)制備粘接層涂覆溶液將水加入上述粘接層樹脂乳液中，并攪拌它們，制成固體含量是40％的粘接層涂覆溶液A2。
〈3〉制備層壓膜用槽模涂覆法將涂覆溶液S2涂在38μm厚的PET膜上，并干燥，制成7μm厚的干膜。將涂覆溶液A2涂覆在其上并干燥，制成12μm厚的干膜，由此制成層壓膜。
2、制備噴墨圖像接收紙和印刷品象例1的情況那樣，在210克/m2的無纖維紙上形成噴墨圖像接收層，隨后，制備印刷品。
3、印刷品的層壓工藝和性能評估像例1的情況一樣，上述的噴墨打印圖像接收紙和上述的層壓膜用于評估層壓工藝和性能。評估結(jié)果列于表1中。
〈對比例1〉與例1具有同樣的單體組分的高Tg樹脂和低Tg樹脂進行溶液聚合，之后，制備與例1有相同固體含量的涂覆溶液，以在與例1相同的襯底上形成其厚度與例1相同的表面層。與例1相同的水溶性乳液粘接涂覆溶液A1涂于表面層上并干燥，之后，形成厚度相同的粘接層，來制成層壓膜。
在與例1相同的噴墨圖像接收紙上制備印刷品，之后，像例1一樣，用該印刷品和上述的層壓膜進行層壓處理和性能評估。評估結(jié)果列于表1中。
〈對比例2〉
與例2有相同單體組分的高Tg樹脂和低Tg樹脂進行溶液聚合，之后，制備與例2有相同固體含量的涂覆溶液，在與例2相同的襯底上形成其厚度與例2相同的表面層，其上涂覆與例2相同的水溶性乳液粘接劑涂覆溶液A2，并干燥，之后，形成厚度相同的粘接層，來制成層壓膜。
在與例2相同的噴墨圖像接收紙上制備印刷品，像例2一樣，用該印刷品和上述的層壓膜進行層壓處理和性能評估，評估結(jié)果列于表1中。
表1
〈例3〉涂覆溶液160重量份(固體含量)的JSR公司制造的丙烯酸乳液T371作為高Tg(Tg85℃)乳液與40重量份(固體含量)的Nissin Chemical Industry有限公司制造的丙烯酸乳液2706作為低Tg(Tg14℃)乳液混合和分散，制備成固體含量是38％的涂覆溶液。
涂覆溶液2Nissin Chemical Industry有限公司制造的丙烯酸乳液2706(Tg＝14℃，固體含量是40％)。
襯底38μm厚的PET膜。
襯底首先用槽模涂覆法涂覆涂覆溶液1，并干燥，制成5μm厚的干膜，之后，將涂覆溶液2涂在其上，并干燥，制成8μm厚的干膜，由此得到層壓膜。
〈例4〉涂覆溶液360重量份(固體含量)的JSR公司制造的丙烯酸乳液T371作為高Tg(Tg＝85℃)乳波與40重量份(固體含量)的BASF AG制造的乳液型聚合物紫外線吸收劑UVA-383MG(Tg＝27℃，含30％苯甲酮紫外線吸收單體的自交聯(lián)型乳液)混合和分散，制成固體含量是32％的涂覆溶液。
涂覆溶液2Nissin Chemical Industry有限公司制造的丙烯酸乳液2706(Tg＝14℃，固體含量是40％)。
襯底38μm厚的PET膜。
襯底首先用槽模涂覆法涂覆涂覆溶液3，并干燥，制成5μm厚的干膜，之后，將涂覆溶液2涂在其上，并干燥，制成8μm厚的干膜，從而得到層壓膜。
〈例5〉涂覆溶液460重量份(固體含量)的JSR公司制造的丙烯酸乳液T371作為高Tg(Tg＝85℃)乳液與40重量份(固體含量)的Nippon Shokubai有限公司制造的包括含UV穩(wěn)定基的單體的聚合物乳液EUN-601(Tg＝10℃)混合和分散。制成固體含量是37％的涂覆溶液。
涂覆溶液2Nissin Chemical Industry有限公司制造的丙烯酸乳液2706(Tg＝14℃，固體含量是40％)。
襯底38μm厚的PET。
襯底首先用槽模涂覆法涂覆涂覆溶液4，并干燥，制成5μm厚的干膜，之后，將涂覆溶液2涂在其上，并干燥，制成8μ厚的干膜，由此得到層壓膜。
〈例6〉涂覆溶液530重量份(固體含量)的JSR公司制造的丙烯酸乳液T371作為高Tg(Tg為80℃或更高)乳液、30重量份(固體含量)的Ipposha有限公司制造的乳液型紫外線吸收劑ULS-1635MH(包含有苯并三唑紫外線吸收基的單體的丙烯酸樹脂乳液，它包含50％的具有紫外線吸收基的單體)(Tg＝85℃)以及40重量份(固體含量)的Nissin Chemical Industry有限公司制造的丙烯酸乳液2706作為低(Tg＝14℃)乳液混合和分散，制成固體含量是36％的涂覆溶液。
涂覆溶液2Nissin Chemical Industry有限公司制造的丙烯酸乳液2706(Tg＝14℃，固體含量是40％)。
襯底38μm厚的PET。
襯底首先用槽模涂覆法涂覆涂覆溶液5，并干燥，制成5μm厚的干膜，之后，將涂覆溶液2涂在其上，并干燥，制成8μm厚的干膜，由此得到層壓膜。
〈例7〉
涂覆容液630重量份(固體含量)的JSR公司制造的丙烯酸乳液T371作為高Tg(Tg＝85℃)乳液、30重量份Ipposha有限公司制造的乳液型紫外線吸收劑ULS-635MH(Tg＝80℃，包含有苯甲酮紫外線吸收基的單體的丙烯酸樹脂乳液，它包含50％的具有紫外線吸收基的單體)以及40重量份的Nissin ChemicalIndustry有限公司制造的丙烯酸乳液2706(Tg＝14℃)混合和分散，制成固體含量是36％的涂覆溶液。
涂覆溶液2Nissin Chemical Industry有限公司制造的丙烯酸乳液2706(Tg＝14℃，固體含量是40％)。
襯底38μm厚的PET。
襯底首先用槽模涂覆法涂覆涂覆容液5，并干燥，制成5μm厚的干膜，之后，將涂覆溶液2涂在其上，并干燥，制成8μm厚的干膜，由此得到層壓膜。
<例8>
涂覆溶液160重量份(固體含量)的JSR公司制造的丙烯酸乳液T371作為高Tg(Tg85℃)乳液與40重量份(固體含量)的Nissin Chemical Industry有限公司制造的丙烯酸乳液2706作為低Tg(Tg14℃)乳液混合和分散，制備成固體含量是38％的涂覆溶液。
涂覆溶液7Nissin Chemical Industry Co，Ltd制造的Tg＝14℃的丙烯酸乳液2706，70重量份(固體含量)和BASF AG制造的UVA-383MG 30重量份(固體含量)，混合分散，制成固體含量是37％的溶液。
襯底38μm厚的PET。
襯底首先用槽模涂覆法涂覆涂覆溶液1，并干燥，制成5μm厚的干膜，之后，將涂覆溶液7涂在其上，并干燥，制成7μm厚的干膜，由此得到層壓膜。
〈對比例3〉涂覆溶液8Otsuka Chemical有限公司制造的高分子紫外線吸收劑PUVA30M(Tg＝90℃，30％的包含有紫外線吸收基的單體的丙烯酸樹脂的甲苯溶液，其中有苯并三唑紫外線吸收劑的單體的含量占總量的30％)溶解于甲苯中，制成固體含量是25％的涂覆溶液。
涂覆溶液2Nissin Chemical Industry有限公司制造的丙烯酸乳液2706(Tg＝14℃的，固體含量40％)。
襯底38μm厚的PET。
襯底首先用槽模涂覆法涂覆涂覆容液8，并干燥制成5μm厚的干膜，之后，將涂覆溶液2涂在其上，并干燥，制成厚7μm的干膜，由此得到層壓膜。
〈對比例4〉涂覆溶液9Nissin Chemical Industry有限公司制造的聚氯乙烯-乙酸酯乳液602(MFT＝130℃，固體含量是48％)。
涂覆溶液2Nissin Chamical Industry有限公司制造的丙烯酸乳液2706(Tg＝14℃，固體含量是40％)。
襯底38μm厚的PET。
襯底首先用槽模涂覆法涂覆涂覆溶液9，并干燥，制成5μm厚的干膜，之后，將涂覆溶液2涂在其上，并干燥，制成厚8μm的干膜，由此得到層壓膜。
像例1一樣，在與例1相同的噴墨圖像接收紙上制成多個印刷品。之后，像例1的情況一樣，用例3至8和對比例3和4的這些印刷品和層壓膜進行層壓處理和性能評估。
結(jié)果，在例3至8中，能在印刷品周圍整齊地切割保護層，保護層不會伸出印刷品端部。此外，暴露在環(huán)境中之后保護層表面無破裂。在這些實例中，樹脂組分中引入UV吸收劑的實例表現(xiàn)出充分的UV阻斷功能，其中，當暴露在Atlas耐曬牢度試驗儀100小時后，光密度下降率低于30％。
在對比例3中，在印刷品移動方向上兩側(cè)端部能整齊地切割保護層，但在印刷品移動方向上的前后端處保護層未被切割。此外，暴露在條件1和2的環(huán)境中后，保護層表面上出現(xiàn)破裂。
在對比例4中，在印刷品移動方向上前后端處能整齊地切割保護層，但在印刷品移動方向上兩側(cè)端部保護層未被整齊切割，使保護層在印刷品兩端明顯地伸出。暴露在條件1和2的環(huán)境中之后，保護層中沒發(fā)現(xiàn)破裂。
按本發(fā)明，如果形成在襯底上的保護層通過熱壓粘接轉(zhuǎn)移到印刷品表面上，并且隨后帶有保護層的印刷品從襯底剝離，那么保護層可沿印刷品邊緣整齊地切割。此外，即使其上形成保護層的印刷品放在濕熱環(huán)境中，保護層中也無破裂。此外，該保護層中加入UV吸收劑，可以提供足夠的耐光性。
權(quán)利要求
1.一種層壓膜，具有淀積在襯底上的至少一個表面層和一個粘接層，其中，所述表面層是通過涂覆由至少兩種乳液混合在一起制成的涂料而形成的。
2.按權(quán)利要求1的層壓膜，其中，所述乳液中含的多種乳液聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不同。
3.按權(quán)利要求1的層壓膜，其中，所述涂料含至少兩種玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不同的乳液聚合物，這些溫度不低于40℃。
4.按權(quán)利要求3的層壓膜，其中，所述乳液是由玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在80℃或以上的乳液聚合物構(gòu)成的乳液和玻璃化轉(zhuǎn)變溫度在30℃或以下的乳液聚合物構(gòu)成的乳液制成的。
5.按權(quán)利要求2的層壓膜，其中，有較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的乳液聚合物構(gòu)成的所述乳液的固體含量是總?cè)橐旱墓腆w含量的10-90wt％。
6.按權(quán)利要求1的層壓膜，其中，所述表面層有UV吸收功能。
7.按權(quán)利要求1的層壓膜，其中，所述粘接層有UV吸收功能。
8.使用按權(quán)利要求2的層壓膜的層壓方法，包括以下步驟在不低于較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的乳液聚合物的玻璃轉(zhuǎn)化溫度的溫度下，把所述層壓膜加壓粘接到印刷品上，和此后將層壓膜與印刷品分離。
9.按叔利要求8的層壓方法，其中，所述層壓膜與所述印刷品分離的溫度不低于有較低玻璃轉(zhuǎn)化溫度的乳液聚合物的玻璃轉(zhuǎn)化溫度，并且不高于有較高玻璃轉(zhuǎn)化溫度的乳液聚合物的玻璃轉(zhuǎn)化溫度。
全文摘要
一種層壓膜具有淀積在襯底上的至少一個表面層和一個粘接層,其中,表面層是通過涂覆由至少兩種乳液混合在一起制成的涂料形成的。層壓膜用乳液中含多種玻璃化轉(zhuǎn)變溫度不同的乳液聚合物。一種使用層壓膜的層壓方法包括這樣的步驟:在不低于有較高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的乳液聚合物的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度的溫度下,把層壓膜加壓粘接到印刷品上,之后,將層壓膜與印刷品分離。
文檔編號B32B37/22GK1338386SQ0114128
公開日2002年3月6日 申請日期2001年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月11日
發(fā)明者永田徹, 鈴木謙二, 巖田哲, 落合博, 康井義成 申請人:佳能株式會社