CN1218479A - 可固化的表面涂层组合物及其使用方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于制备稳定多层层压片,如数据记录元件的可固化表面涂层组合物和装置及其制备方法和组合物的使用方法,组合物包括可聚合组合物和聚合粘合剂。在优选的技术方案中,聚合引发剂和链转移剂也可加入组合物中。组合物基本没有增塑剂。使用组合物的方法包括在用来制备数据记录元件,如卡片前将组合物加入表面涂层膜中以保存表面涂层组合物。

Description

可固化的表面涂层组合物及其使用方法
发明背景
本发明涉及在诸如数据记录元件的多层聚合薄片制品中使用的可固化的表面涂层组合物，及其这些组合物的使用方法。本发明也涉及用来制备含有本发明表面涂层组合物的多层聚合薄片制品的设备。
聚合多层薄片制品，如数据记录元件是公知的，一般可用于识别卡片、电话卡、即刻取款卡、信用卡和公司识别卡。典型的是，这些薄片制品包括聚合基片(如，一层或多层聚酯芯层)，有多层或膜层压其上。通常，聚合基片由刚性聚合物片制成，多层由柔性层和/或膜制成。在许多这些类型的方法中，膜和/或层被层压成一个多层的膜并保存到多层膜被层压到聚合基片上为止。
多层膜中的至少一层膜或至少一层含有或是能增加数据记录元件的持久性、强度和耐磨损和耐撕裂性的可固化组合物。典型的是，该组合物可用，如紫外辐照(即UV)固化。一般来说，可固化组合物用含可聚合单体、聚合粘合剂、光引发剂和添加剂，如着色剂和增塑剂的组合物制备。增塑剂一般有利于加工，并增加了最终产品的柔性和韧性。
可固化组合物在传统上被包含和层压在两个柔性片之间以形成多层膜。在片之间的组合物于室温下的可流动性是很重要的。若组合物在室温下的流动性较高或若组合物层太厚，则在贮存阶段组合物会从柔性片之间渗出。该渗漏使多层膜更难以使用，因为渗漏会使卷绕好的膜在卷轴上粘在一起，这使得在使用前和使用期间对膜的处理产生困难。
该问题在美国专利4,293,635(1981,10,6授权给Flint等)作了较为详尽的讨论。Flint等揭示了用于耐光组件中的可光聚合组合物，它们在室温下流动性降低。Flint等的组合物具有相对高的聚合物：单体比率(即重量份数之比高于约2∶1)，这有助于降低室温下的组合物流动性。但是，该高比率会增加最终产品的材料和加工成本。另外，在耐光组件中要求包括较厚(即，0.003cm)的组合物层会增加加工成本和时间。
在一些方法中，可固化组合物被直接施加到打印聚合基片的表面上，而不是夹在多层膜中片之间。美国专利5,302,438(1994,4,12授予Komamura等)揭示了将UV可固化组合物直接施加到基片上的方法的一个实例。Komamrua等揭示了其中有热塑性树脂层和辐照固化组合物的带有成像记录元件的制备方法。
美国专利5,254,525(1993年10月19日授予Nakajima等)揭示了将UV可固化组合物直接施加到基片上的方法的另一个实例。Nakajima等揭示了一种识别卡，它用UV固化树脂涂覆，在树脂下有UV吸收层以保护成像。
向基片上直接施加组合物的机械比在聚合基片上层压有组合物的多层膜的机械更为复杂。因此，看来Komamura等和Nakajima等方法都需要较复杂的设备和熟练人员来制备它们的带有成像记录元件和识别卡。这方法也需要操作者与有害的化学品接触，这对于办公室型的环境是不利的。
在许多常规方法中，在将膜层压到基片上前，将包含在多层膜中的柔性片之一取出，使可固化组合物层暴露。去掉一层柔性片的多层膜然后被层压到基片上，暴露的可固化组合物层被直接层压到聚合基片的表面上。形成数据记录元件的聚合基片在其表面的一面或多面-包括直接层压到可固化组合物层的表面-上可有印刷物。
若元件是卡片，印刷物质通常用来识别持卡者和/或卡片的类型。印刷物质可用本技术领域公知的染料扩散或热转移印刷方法来施加。一旦施加了印刷物质，重要的是印刷物在数据记录元件的使用期内不被弄脏、变坏或龟裂。现已发现将增塑剂包含在直接层压到聚合基片印刷表面上的可固化组合物层中，会破坏并使聚合基片上的印刷物降解。该降解会减少数据记录元件的使用寿命。现已发现，热转移印刷和染料扩散印刷的表面对该破坏和降解尤为敏感。
人们很需要制备稳定和持久的数据记录元件，它具有改进的物理性能，如耐增塑剂或耐化学品性，粘合性，耐磨性和/或柔性。这些元件也需要能由非熟练型的终端使用者在办公室环境中用办公室大小的设备来制备。此外，也需要设备的操作者不大受到有害化学品的作用。
发明概述
本发明涉及可固化表面涂层组合物，它用来形成稳定聚合层压数据记录元件的表面涂层。本文使用的术语“稳定的”是指多层层压片，如数据记录元件时，表示能通过下列稳定性试验的层压片。
本发明的表面涂层组合物包括可聚合组合物和聚合粘合剂。优选的本发明组合物包括聚合引发剂和链转移剂。本文使用的“可聚合组合物”表示实际上仅含有一种可聚合单体和/或可聚合低聚物的组合物。
本文使用的术语“可聚合单体”表示，用于聚合的层压片的任何单体，较好的是通过激活聚合引发剂形成游离基。本文使用的术语“可聚合低聚物”是指用于聚合的层压片的任何低聚物，较好的是通过活化聚合物的引发剂并形成游离基。
可聚合组合物在可固化表面涂层组合物中的一般存在量约占可固化表面涂层组合物的10-70重量％。聚合粘合剂一般约占可固化表面涂层组合物的10-70重量％。此外，可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比一般是在0.75∶1到1.50∶1之间。在本发明最优选的技术方案中，可聚合组合物与聚合粘合剂之比约为1∶1。
在较佳的例子中聚合引发剂的存在量约占可固化表面涂层组合物的0.5-10重量％。聚合引发剂一旦被热或辐照激活就马上引发聚合反应。在更好的例子中，光引发剂被用作聚合引发剂。
本发明的组合物基本没有增塑剂。本文涉及组合物时使用的术语“基本没有增塑剂”表示组合物中未加入有效量的增塑剂。用于本发明的聚合粘合剂和可聚合组合物或其混合物不被认为是增塑剂。
在本发明最佳的技术方案中，聚合粘合剂包括甲基丙烯酸甲酯聚合物和聚乙酸乙烯酯聚合物，可聚合组合物包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体和乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体。最佳的聚合引发剂是1-羟基环己基苯基酮(HCPK)光引发剂，商品名为Irgacure184,Ciba-Geigy Corp.(美国纽约Tarrytown)出售。本发明的可固化组合物也可包括链转移剂，如2-巯基苯并噁唑。
本发明也涉及可固化表面涂层组合物的用途及其使用方法。一个是在可固化表面涂层膜中的用途，它可用来制备稳定的聚合层压的数据记录元件，如卡片。本发明的表面涂层膜一般是多层的，包括由本发明的可固化表面涂层组合物形成的表面涂层和底膜。在较佳的技术方案中，覆盖膜，和任选的剥离层也包括在本发明的表面涂层膜中。本文使用的术语“表面涂层”表示由本发明表面涂层组合物构成的且包含在多层膜或在数据记录元件中的薄层。
更好的技术方案包括表面涂层及上面有剥离涂层的底膜。若剥离层包含在表面涂层膜中，它较好地被放置在底膜的第一表面上，而表面涂层被放在底膜的第二表面上。若使用了剥离层，最好的是使用含硅的剥离层。
申请人现已发现在底膜上的剥离层使表面涂层膜可自身缠绕，这就不再需要覆盖膜。本文使用的术语“自身缠绕”在针对膜时是表示一般不需要覆盖膜的多层膜，它可在卷轴或卷筒上缠绕和退卷而不发生明显的粘连或粘结。
若在表面涂层膜中包括覆盖膜，则较好的是，表面涂层是被夹在底膜和覆盖膜之间。若表面涂层膜包括剥离层，则优选的是剥离层是夹在表面涂层和底膜之间。
在最佳技术方案中，底膜包括聚对苯二甲酸乙二醇酯，覆盖膜(若有的话)包括硅涂覆的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯或聚丙烯，剥离层(若有的话)包括蜡。
包含在表面涂层膜中的表面涂层优选的厚度为至少约2微米，但不大于约15微米。一般，该厚度使得有充足的时间固化，能有效降低产品成本，并可防止表面涂层从邻近于表面涂层的膜之间渗出。
本发明数据记录元件是稳定的，与不含本发明表面涂层组合物的设备相比，具有改进的物理性能，如粘合性、耐增塑剂、耐UV性、耐磨性和/或总耐久性。这些元件包括聚合基片和由本发明表面涂层组合物形成的表面涂层。这些数据记录元件，任选地包括剥离层，它使元件的制备变得方便。
为了将剥离层包括在本发明的数据记录元件中，典型的是将剥离层包括在表面涂层膜中，然后将表面涂层膜用于聚合基片(如下所述)以形成数据记录元件。若将蜡质的剥离层包含在表面涂层膜中，可这样施加于底膜：将蜡与溶剂混合，将该混合物放在底膜上，从混合物中蒸发溶剂以形成剥离层。
制备其中表面涂层由可固化表面涂层组合物构成的表面涂层膜的优选方法包括：提供表面涂层组合物并施加于底膜。底膜的一个表面上有剥离层，另一个表面上有由表面涂层组合物构成的表面涂层。将表面涂层组合物施加于底膜的方法包括使表面涂层组合物与溶剂混合，将该混合物放在底膜上，蒸发底膜上的溶剂。
制备表面涂层膜的方法也可包括制备和使用剥离层。此外，若表面涂层膜不是自身缠绕的，制备表面涂层膜的方法可包括将覆盖膜层压到表面涂层上。
一旦制备完毕，本发明的表面涂层膜不论是否是自身缠绕，都可绕在卷轴或卷筒上供贮存，并可方便地用于制备本发明数据记录元件中的聚合基片。
制备稳定的聚合的数据记录元件的较好方法包括下列步骤：提供其中有表面涂层的表面涂层膜；提供在数据记录元件中有用的聚合基片；以使表面涂层邻近于聚合基片的方法将表面涂层膜层压到聚合基片上，来形成有表面涂层的聚合基片；固化有表面涂层的聚合基片，从固化的有表面涂层聚合基片上除去底膜。在另外的优选技术方案中，可在固化工艺前除去底膜。
聚合基片的一个或多个表面上可有印刷物。特别是，若用染料扩散或热转移印刷工艺进行印刷，表面涂层被层压在邻近于热转移或染料扩散印刷物的地方，则在本发明表面涂层中的表面涂层组合物会增加印刷物的耐用性和使用寿命。本发明也涉及保护染料扩散和/或热转移印刷物的方法。本文使用的术语“染料扩散印刷物”表示用染料扩散印刷技术或本技术领域公知的方法印刷的任何图像。本文使用的术语“热转移印刷物”指用热转移印刷技术或本技术领域公知的方法印刷的任何图像。
若数据记录元件用包含覆盖膜的表面涂层膜制备，则在层压和固化工艺前最好将覆盖膜从表面涂层膜上除去。若被施加到聚合基片以形成数据记录元件的表面涂层膜是自身缠绕的，则在本发明方法中在底膜除去工艺的同时从表面涂层膜上除去剥离涂层和底膜。
最好的是，在用辊、滚筒、卷取和/或供料的卷轴或卷筒制备数据记录元件期间，使表面涂层膜中的表面涂层与基片接触。换言之，在本发明最佳技术方案中，表面涂层膜在使用前被绕在卷轴或卷筒上，正好在将表面涂层膜施加到聚合基片上前去缠绕。本文中术语“辊”和“滚筒”是可互换的。
本发明制备数据记录元件的方法包括固化工艺，该固化工艺较好地包括：将上面有表面涂层的聚合基片传送到固化设备，激活脉冲固化设备，从固化设备传送数据记录元件。本文使用的术语“固化设备”指发射的能量能使本发明表面涂层固化的任何能源。术语“脉冲”涉及到固化设备时，表示在固化工艺期间间隔地发射能量的能源，这与连续发射的能源相反。
最优选的能量类型是UV，最优选的固化设备是UV固化设备。较好的是，使用的任何固化设备在能量激活期间是安全的，使得从固化设备泄漏到周围环境中的能量最少。在较佳技术方案中，在上面有表面涂层的聚合基片通过辊运人和运出固化设备。申请人已发现磨料涂覆的辊能达到该目的。
本发明制备数据记录元件的优选方法包括用底膜卷取筒从表面涂层膜上除去底膜。若在表面涂层膜中有覆盖膜，优选的是用覆盖膜卷取筒除去覆盖膜。
在更好的技术方案中，这样制备本发明的聚合层压数据记录元件：提供在数据记录元件中使用的聚合基片；提供表面涂层膜(它有底膜和表面涂层)的供料卷绕简；将表面涂层膜从卷绕筒上退卷；将表面涂层膜层压到基片上；从表面涂层膜除去上面有剥离层的底膜，并暴露表面涂层以形成表面涂层层压的基片；在固化设备里固化表面涂层层压的基片。优选的是，上面有表面涂层的聚合基片用不与层压在聚合基片上的表面涂层接触的辊运人或运出固化设备。在另外的较佳技术方案中，可在固化工艺后除去底膜。在另外的技术方案中，底膜上可没有剥离层。
本发明也涉及用于制备聚合层压数据记录元件的装置。本发明的装置包括下列系统：表面涂层膜供给和施加系统，它用来供应表面涂层膜，并将表面涂层膜施加到聚合基片上；用来将表面涂层膜层压到聚合基片上的层压系统；用来将底膜从表面涂层膜上除去的底膜除去系统；用来固化聚合基片上的表面涂层膜的固化系统；和传送系统，在整个装置中它将聚合基片从一个系统传送到下一个系统。
在优选的技术方案中，表面涂层膜供给和施加系统包括表面涂层膜供料卷简。优选的是，层压系统包括层压辊，底膜除去系统包括底膜卷取筒。若覆盖膜保持在用于制备本发明数据携带装置的表面涂层膜中，则该装置应当包括覆盖膜除去系统，优选的是，该系统包括覆盖膜卷取筒。
在较佳技术方案中，固化系统包括含脉冲能量固化设备的固化设备。最好是固化设备是完全安全的，若UV作为能源，在能量发射器发射辐照时没有光或光化辐照被泄漏出来。
在较佳的技术方案中，传送系统包括辊。申请人业已发现：橡胶辊和/或磨料涂覆的辊可用于传送工艺中。优选的是，这些辊不与上面有表面涂层的聚合基片的表面接触。
当该聚合基片在本发明装置包括的整个系统中被传送时，传送系统也可包括光电管或其它装置以检测聚合基片位置。
本发明的装置被设计成可单独使用或与各种用来加工诸如卡片的数据记录元件的其它设备合并使用。本发明的设备可用于各种环境，从办公室类型到大规模的制造业环境。本发明的装置可用于各种使用范围，从低容量到高容量类型的使用。
附图简述
图1为本发明优选的表面涂层膜的截面示意图；
图1A是本发明第二优选表面涂层膜的截面示意图；
图2是本发明第三优选表面涂层膜的截面示意图；
图2A是本发明第四优选表面涂层膜的截面示意图；
图3是本发明优选的数据记录元件的截面示意图；
图3A是本发明第二优选的数据记录元件的截面示意图；
图4是本发明第三优选的数据记录元件的截面示意图；
图4A是本发明第四优选的数据记录元件的截面示意图；
图5为制备本发明数据记录元件的优选方法的示意图；
图6为制备本发明数据记录元件的第二优选方法的示意图；
图6A显示了本发明优选的数据记录元件在通过一组两对辊的传送时的情况，所述的辊被包括在图6所示的方法中；
图6B显示了本发明优选的数据记录元件在通过一组三对辊传送时的情况，所述的辊被包括在图6所示的方法中；
图7显示了制备本发明数据记录元件的第三优选方法；
图7A显示了本发明优选的数据记录元件在通过一组两对辊传送时的情况，所述的辊被包括在图7所示的方法中；
图7B显示了本发明优选的数据记录元件在通过一组三对辊传送时的情况，所述的辊被包括在图7所示的方法中。
较佳技术方案的详述
本发明涉及用于制备多层层压片，如数据记录元件的可固化表面涂层组合物。本发明的组合物在室温下流动性较低，结果在贮存时通常不发生从表面涂层膜层之间渗漏。此外，由于本发明层压片中需要较薄的组合物层(即，不大于约15微米)，因此组合物不大会从膜层之间渗漏。本发明减少了渗漏倾向，但不需要聚合粘合剂与可聚合组合物的比率很高(即大于1.5∶1)。
本发明组合物一般不包括增塑剂。申请人业已发现：增塑剂会渗入在数据记录元件中的晶体层里的裂纹并使染料迁移。染料迁移通常缩短了上面有印刷物的数据记录元件的使用寿命。这样，没有增塑剂，含有表面涂层组合物的数据记录元件一般具有改进的物理性能并且其使用寿命比内有增塑剂的数据记录元件的长。此外，含有本发明组合物的数据记录元件的染料扩散和/或热转移印刷物的随着时间龟裂、褪色或降解的可能性比内有增塑剂的数据记录元件的小。
本发明的数据记录元件是稳定的，一般具有改进的物理性能，如总耐用性、耐化学品性、粘合性、耐磨性和/或柔性。此外，正如下面将作的更详尽的阐述，本发明的具有表面涂层的数据记录元件可由办公室环境中的非熟练人员用办公室大小的设备来制备。此外，用本发明方法和装置的人员不会与大量有害的包含在表面涂层组合物中的单体、低聚物和/或聚合物接触。
本发明组合物含有可聚合组合物和聚合粘合剂。聚合引发剂和其它组分，如链转移剂、着色剂或其它添加剂也可包含在组合物中。组合物较好地施加到特定膜上，然后在膜之间层压以形成表面涂层膜，其中组合物被保存到它被施加到聚合基片上形成数据记录元件为止。
本发明也涉及用表面涂层组合物保护热转移和染料扩散印刷物的方法，也涉及表面涂层膜和含有表面涂层组合物的数据记录元件及其制备方法。制备本发明数据记录元件的方法包括使用办公室大小的装置并能由非熟练人员操作。
由于表面涂层组合物被掺人表面涂层膜，正是该表面涂层膜被施加到用于数据记录元件的聚合基片上，因此，下面揭示的新颖的干燥方法可用来制备本发明的数据记录元件。在该干燥工艺期间，操作者一般不受到液体或有害化学品的作用。
此外，在大多数优选的技术方案中，干燥工艺的固化部分主要在不让大量能量(如辐照)泄漏到办公室里的封闭固化设备中进行。这样，操作者在数据记录元件制备时不会受到大量的辐照。
可固化表面涂层组合物
本发明的表面涂层组合物通常是在固化时形成高分子量聚合物的热塑性组合物。组合物保护和延长了常规处理的多层数据记录元件，如卡片的使用寿命。可固化表面涂层组合物的制备如下：混合可聚合组合物、聚合粘合剂、优选的聚合引发剂和链转移剂和多层层压片，如表面涂层膜或数据记录元件中其它有用的组分。
可聚合组合物
可聚合组合物主要是至少一种类型单体和/或低聚物的组合物。在控制条件下聚合和/或交联、且能用于层压片制备的任何单体和/或低聚物能用于本发明。本发明中有用的单体和/或低聚物一般在组合物中产生游离基时聚合(即固化)。优选的是，游离基通过聚合引发剂产生，聚合引发剂通过热源或辐照源来活化。下面将作更详尽的讨论，本发明优选的组合物也包括聚合引发剂。
包括在本发明中的单体和/或低聚物在聚合前的层压工艺期间保持保持结构的完整性。烯类不饱和单体和/或低聚物为佳，如丙烯酸酯，二丙烯酸酯和三丙烯酸酯。二丙烯酸酯和三丙烯酸酯通常更为优选，因为它们形成更硬的聚合物。有用的单体和/或低聚物例子包括：三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和欧洲专利申请0677397 A1(1995,10,18公开)第5页54-58行和第6页1-23行上揭示的物质。最好的是三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和/或它们的混合物。
包含在表面涂层组合物中的单体和/或低聚物(即可聚合组合物)的用量可随产品的最终用途改变而改变。若使用了太多可聚合组合物，表面涂层组合物的流动性高，这使表面涂层组合物从所得的表面涂层膜中渗出。若使用了太少的可聚合组合物，则会损害物理性能，如损害耐用性和使用寿命，因为在组合物中聚合粘合剂太多。典型的是，可聚合组合物在表面涂层组合物中的量约为表面涂层组合物的10-70重量％。较好的是，该量约为表面涂层组合物的30-70重量％。
聚合粘合剂
组合物也包括作为载体基质并将可聚合组合物固定就位的聚合粘合剂。聚合粘合剂也便于使表面涂层与底膜和/或覆盖膜在合适的时间里分离。聚合粘合剂也使本发明数据记录元件的物理性能和/或使用性能较之没有聚合粘合剂的设备有所改进。
本发明中使用的用于层压片的任何聚合粘合剂应当不干扰或抑制可聚合组合物中单体和/或低聚物的聚合。聚合粘合剂在层压加工期间也保持其结构完整性。一般聚合粘合剂也给本发明的数据记录元件提供了粘合性和耐用性。
用于本发明组合物的聚合粘合剂包括：甲基丙烯酸甲酯聚合物、聚乙酸乙烯酯聚合物和美国专利5,279,689(1994,1,18授予Shvartsman)第6栏10-59行揭示的粘合剂。
最优选的是甲基丙烯酸甲酯聚合物、聚乙酸乙烯酯聚合物及其混合物。这些聚合粘合剂是市售的，如ICI Resins出售的Elvacite 2051和Air Products ChemicalCompany出售的Vinac B-15。
包含于组合物中的聚合粘合剂的量可随着产品的最终用途改变而改变。若组合物中的聚合粘合剂太少，则粘合性差，组合物会从膜之间渗出。若组合物中的聚合粘合剂太多，则会降低数据记录元件中组合物的物理性能和/或使用性能。一般组合物中的聚合粘合剂约为10-70重量％。较好的是，组合物中至少约40重量％是聚合物粘合剂。
大体上，申请人业已发现可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比影响了表面涂层组合物的耐用性和物理性能，特定范围的比率为佳。一般来说，本发明可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比为0.75∶1-1.5∶1。最好是可聚合组合物与聚合粘合剂之比约为1∶1。
可聚合引发剂
在控制条件下激活且在激活前失活的聚合引发剂也可优选地包括在组合物中。引发剂引发在可聚合组合物中的单体和/或低聚物的聚合和/或交联反应。引发剂在激活前无活性，它必须在表面涂层膜制备过程和数据记录元件制备过程期间保持其稳定性和引发聚合反应的能力，直到上面有表面涂层的聚合基片固化为止。用于本发明的聚合引发剂一般被光化辐照激活。但是，包含在表面涂层组合物中的引发剂也可被其它能源，如热或可见光所激活。
聚合引发剂一般被激活能源(如紫外辐照)激活并产生游离基。该游离基然后反应聚合，这样使组合物固化。用于本发明的引发剂包括多核醌，它是在共轭的碳环体系里有两个环内碳原子的化合物。用于本发明的引发剂包括美国专利5,279,689(授予Shvartsman)第5和6栏揭示的那些物质。另外，下列衍生物和它们的混合物可为有用的引发剂：HCPK、α-氨基乙酰苯、二苯酮、2,2-二甲氧基-2-苯基乙酰苯、2-甲基-1-[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉代-1-丙酮(MMMP)和2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮(HMPP)。HCPK最为优选，商品名为Irgacure184,Ciba-Geigy Corp.出售。
加入组合物的聚合引发剂的用量根据所使用的引发剂类型和被聚合的单体和/或低聚物的用量而改变。若组合物中的引发剂太少，则被固化的单体和/或低聚物不足，这会降低物理性能和/或使用寿命。加入过量的引发剂会增加成本。此外，若组合物中加入过多的引发剂则它会从溶液中析出。典型的是组合物的约0.5-10重量％是引发剂。
其它组分
用于层压片的可固化层中的其它组分也可包含在表面涂层组合物中。这些类型的组分包括着色剂、增稠剂、染料、颜料、增粘剂、湿润剂、分散剂、消泡剂、润滑添加剂、抗粘合添加剂、填料、流平剂、抗氧剂、萤光增白剂、UV稳定剂、热稳定剂和链转移剂。用于组合物中的其它组分必须在本发明的数据记录元件的整个层压和固化加工中以及以后能保持它们的结构稳定性和效果。
优选的是，组合物包含链转移剂。用于组合物的链转移剂的例子包括：列于美国专利5,279,689(授予Shvartsman)第7栏17-24行的供氢体化合物。最好是使用2-巯基苯并噁唑。典型的是，链转移剂的加入量为约0.01-4重量％。
可向组合物中加入溶剂以使组合物易于施加到层或膜上。换言之，前述的组分可在溶剂中混合，并施加于柔性片上，如表面涂层膜的底膜上。施加后，可从组合物中蒸去溶剂，在表面涂层膜里形成表面涂层。
除非另作说明，组合物中每个组分的用量是以组合物干重计的百分数(即没有溶剂)。因此，这些量是组合物中每个组分在溶剂加入前或从组合物中蒸去溶剂后的重量百分数。
使可聚合组合物、聚合粘合剂、引发剂和任何其它组分能溶解或留在溶液中的任何溶剂可用于本发明。优选的是，溶剂是有机溶剂。但是，溶剂不可溶解将可固化表面涂层组合物的其施加的层或膜，这在下面将作更详尽的阐述。
有用的溶剂类型包括：酰胺、醚、酮、氯代烃、酯、腈及其混合物。这些类型的溶剂例子是：甲乙酮、丙酮、二甲基甲酰胺、二氯甲烷、乙酸乙酯、四氢呋喃、乙腈、硝基甲烷、硝基乙烷及其混合物。甲乙酮最佳。
需要的溶剂量随着将可固化表面涂层组合物施加到膜或层上的手段和所需的稀释情况改变而改变。需要的溶剂量也随着溶解或留在溶液中的单体或聚合粘合剂的类型而改变。典型的是溶剂不大于约70份/100份组合物。如下所述，若溶剂被加到组合物中，则它在表面涂层组合物层压到表面涂层膜前蒸发。典型的有溶剂的表面涂层组合物如下所示：44.75份/100份聚合物(如，15％固体溶液Elvacite 2051和20％固体溶液Vinac B-15),7.35份/100份单体，0.04份/100份引发剂，0.41份/100份链转移剂和47.45份/100份溶剂，配方中固体的总量为15％。
可固化表面涂层组合物可加人多层聚合层压片以增加层压片(如，表面涂层膜和数据记录元件)的总耐用性和使用寿命。
多层层压片
根据本发明，表面涂层组合物可在膜或层之间层压以形成表面涂层膜。然后该表面涂层膜可存放到它被层压到聚合基片上以形成数据记录元件，如卡片为止。
可固化表面涂层膜
本发明的可固化表面涂层膜包括底膜和表面涂层。另外，本发明的表面涂层膜可包括剥离层、剥离层和/或覆盖膜。对于大多数情况，若使用了剥离层，它用于底膜的表面。此外，对于使用了剥离层的情况，剥离层一般位于本发明表面涂层膜的表面涂层和底膜之间。剥离层使得在数据记录元件的制备过程中能容易地从表面涂层上除去底膜。
通常，覆盖膜被用于没有使用剥离层的情况。覆盖膜和剥离层都易于防止表面涂层膜在使用和/或进一步加工前一个个相互叠放时表面涂层膜之间的粘结和粘连。
本发明的可固化表面涂层膜是多层的层压片，它在呈表面涂层形式的表面涂层组合物层压到本发明聚合基片前用来保护和承载所述的表面涂层组合物。
表面涂层
表面涂层由可固化表面涂层组合物构成。该层对在被加人数据记录元件，如卡片中的聚合基片上的印刷物起保护作用。该表面涂层可增加卡片的稳定性、耐用性、粘合性、柔性、压缩和拉伸时的性能、耐化学品性和耐磨性。
表面涂层的厚度可随着表面涂层膜使用的施加情况而改变。若表面涂层太厚，则组合物会从表面涂层被层压的膜或层之间渗出。若表面涂层太薄，它不能改进它层压的聚合基片的物理性能。典型的是，表面涂层厚度至少为2微米，不大于约15微米，优选的是表面涂层的厚度为约4-10微米。最好的表面涂层厚度是约6到7微米。在从表面涂层蒸去溶剂并固化表面涂层组合物后测量这些厚度。
底膜
在存放表面涂层膜时，如在制备数据记录元件前，底膜作为表面涂层的载体和表面涂层的保护层。底膜可用在数据记录元件加工期间不干扰或抑制表面涂层固化并易于从表面涂层分离出来的任何材料制造。底膜在层压和固化期间和在存放条件下也应保持其结构的完整性和物理性能。底膜也应是光滑的，这样图案不会弄到通常向其施加的表面涂层上。
底膜通常是聚合物的柔性片，如聚氯乙烯或聚酯的柔性片。优选的是，聚对苯二酸乙二醇酯被用作底膜，因为它通常是尺寸稳定的。
底膜厚度可随处理条件或表面涂层膜的存放性能和加工设备而改变。典型的是，底膜的厚度为约6.0-50.0微米。优选的是，底膜的厚度为约10-20微米。该优选的厚度通常提供了最佳的热转移、表面涂层保护和在本发明下述装置中较容易加工的性质。最好的底膜厚度为12.7微米。
剥离层
剥离层能用于本发明的表面涂层膜中，当表面涂层膜被缠绕在卷筒上存放，然后用于聚合基片上时，剥离层使表面涂层易于与底膜分离。在最佳技术方案中，上面有剥离层的底膜被包括在表面涂层膜里。本发明的表面涂层膜可通过将表面涂层组合物施加到上面没有剥离层的底膜表面来制备。
用于多层层压物的任何类型的剥离层在本发明中是有用的，它在室温下比从底膜层上更容易从表面涂层上除去，它能在层压加工期间保持它的完整性和稳定性。典型的是，这些类型的材料包括：聚二甲基硅氧烷、丙烯酸酯官能的硅氧烷、环氧官能的硅氧烷和聚己内酯。优选的是使用硅基的剥离层。从Rexam ReleaseCompany(Oak Brook Ill.)出售的硅氧烷涂覆的一面、厚度48格基的聚酯膜可得到已经施加在用于本发明表面涂层膜的底膜上的该类型的剥离层。
覆盖膜
在表面涂层膜层压到聚合基片上前，覆盖膜可用来防止表面涂层膜在卷筒上粘结在一起并保护表面涂层。在一个技术方案中，表面涂层膜是夹在覆盖膜和底膜之间的表面涂层。
任何覆盖膜应用在室温下能容易地从表面涂层上剥离的柔性聚合物制成。覆盖膜一般是光滑的。覆盖膜一般在固化或层压加工期间不必保持完整性，因为在优选的方法中，它在表面涂层膜层压到聚合基片上前需从表面涂层上剥下。
能用来制备覆盖膜的经济有效的聚合物包括聚乙烯、聚丙烯或硅涂覆的聚对苯二酸乙二醇酯。覆盖膜的典型厚度与底膜的相同。覆盖膜的厚度为约6-50.0微米。优选的是覆盖膜厚度为约10-20微米。覆盖膜最佳厚度为约18.75微米。
剥离层
在一个技术方案中，本发明的表面涂层膜具有夹在表面涂层和底膜之间的剥离层。剥离层在固化加工前，当底膜和任何覆盖膜在固化阶段前被剥下时能保护表面涂层。剥离层也使未固化的表面涂层在固化前很容易地从底膜上分离开来。表面涂层在固化前稍有粘性，通常没有剥离层时在许多应用中它有时难以从底膜上分离开来。
剥离层应由在多层层压物中使用的并在使表面涂层固化前能容易地从底膜上分离开来的材料制成。剥离层也应当在固化加工和任何存放时间里能保持它的完整性和物理特性。
用于剥离层的材料包括蜡或聚己内酯。例如，天然和合成的蜡、聚乙烯、聚烯烃共混料及其它们的混合物可用于剥离层中。优选的是，剥离层包括部分皂化的酯蜡或褐煤蜡。最佳的剥离层是Hoechst Wax Op,Hoechst Celanese出售。
剥离层较好的是尽可能地薄以使材料成本最少，并保持从底膜的上剥离干净。典型的是，在表面涂层膜中的剥离层的厚度约为0.5微米。
如关于表面涂层组合物的讨论，为了形成剥离层，例如，可将蜡溶于有机溶剂，使得更容易施涂到底膜上。然后在剥离组合物施加到底膜上以后再蒸去溶剂。该步骤在下面将作更详细的阐述。
制备表面涂层膜的优选方法
通常，制备含有本发明表面涂层组合物的表面涂层膜有四个优选的方法。这些方法制得了相应于图1、1A、2和2A所示的四个优选表面涂层膜结构。
图1显示了表面涂层膜10的截面图，它有底膜11，表面涂层12和覆盖膜13。本发明的一个方法制备了含可聚合组合物、聚合粘合剂、聚合引发剂、链转移剂和有机溶剂的表面涂层组合物。这些组分如前所述被混合成表面涂层组合物。然后将该组合物用本技术领域公知的机械涂覆技术施加于底膜11上。例如，组合物可通过凹版印刷、棒式计量(rod metering)、逆向辊或缝形模口技术进行涂布。
一旦表面涂层组合物施加到底膜11上，从组合物形成的表面涂层12上蒸去溶剂。最好覆盖膜13然后层压到暴露的表面涂层12的表面上以形成表面涂层膜10。当表面涂层膜10为了较方便地存放而缠绕在卷轴上时，覆盖膜13在存放期间保护表面涂层12，可防止表面涂层12粘结到底膜11上。
第二优选方法形成了表面涂层膜10A。如上所述的表面涂层组合物用诸如前述的本技术领域公知的机械涂覆技术涂布到底膜11A上。
一旦表面涂层组合物涂布到底膜11A的第一表面，即从组合物形成的表面涂层12A上蒸去溶剂。剥离层13A被施加到底膜11A的第二表面。一般，购得到底膜11A上有剥离层13A。
申请人业已发现，在表面涂层膜中使用剥离层可不再需要覆盖膜，并使表面涂层膜能自身缠绕。本发明表面涂层膜的这个技术方案是可以自身缠绕的，因为当表面涂层膜本身绕在卷筒或卷轴上时，剥离层能使表面涂层与底膜分开。本发明的这个表面涂层膜的技术方案一般最容易制备，通常最节约成本。
此外，由于在该技术方案中，膜的数目减少，与具有覆盖膜的表面涂层膜相比，可有更多的表面涂层膜放在卷筒上。覆盖膜也可用来防止表面涂层膜绕在卷筒上时的粘连；但是，覆盖膜通常比剥离层占据了卷筒的更多空间。另外，剥离层在底膜除去时可从表面涂层膜上除去，所以在加工时不需要另外的设备从表面涂层膜上除去剥离层。而如下所述，在表面涂层膜加工中除去覆盖膜通常需要另外的设备。
制备表面涂层膜的第三个优选方法是制备了表面涂层膜15。如图2所示，表面涂层膜15包括底膜16(它基本上与底膜11相同)，剥离层17，表面涂层18(它基本上与表面涂层12相同)和覆盖膜19(它基本上与覆盖膜13相同)。根据上述的第一优选方法可制备表面涂层组合物。
根据本优选方法，通过使蜡，如Hoechst Wax OP与有机溶剂，如甲苯混合来制备剥离组合物。在最佳实例中，使3份/100份的Hoechst Wax OP与97份/100份甲苯混合形成剥离组合物。典型的是，首先使蜡熔融，在蜡与溶剂混合前加热溶剂。一旦变热，使蜡与溶剂混合，在室温下激烈搅拌来冷却混合物。
然后用前述本技术领域公知的涂布技术向底膜上施涂剥离组合物。然后从剥离组合物蒸发溶剂以形成剥离层17。通常可用加热(如用强制空气烘箱干燥器)，在约80℃下蒸发溶剂。上面有剥离层17的底膜16然后用上述制得的表面涂层组合物涂覆。蒸发表面涂层组合物中的有机溶剂以形成表面涂层18。
重要的是应当注意到，必须很小心地选择用于表面涂层组合物和剥离组合物的溶剂，因为当将表面涂层组合物施涂在上面有剥离层17A的底膜16上时，表面涂层组合物不能破坏或削弱剥离层17的完整性。换言之，表面涂层组合物被施加到剥离层17上。若表面涂层组合物中的溶剂是能溶解剥离层17中的一种组分，如蜡时，则剥离层17会在表面涂层组合物涂布时不合适地溶解掉。例如，用甲乙酮作为表面涂层组合物的溶剂，用甲苯作剥离层组合物的溶剂通常可避免该问题。表面涂层18和剥离层17现可施涂到底膜16上。
最后，较好的是，如前所述，覆盖膜19被层压到上面有表面涂层18和剥离层1 7A的底膜16上，形成表面涂层膜15。
第四优选方法形成了如图2A所示的表面涂层膜15A。表面涂层膜15A包括底膜16A(基本与底膜11A相同)、剥离层17A、表面涂层18A(基本与表面涂层12A相同)和剥离层19A(基本与剥离层13A)相同。如上述的第一优选方法制备表面涂层组合物。
根据本优选的方法，剥离层组合物也可如第三优选方法所述来制备。该剥离组合物然后用前述的本技术领域公知的一个方法施涂到底膜16A上。然后从剥离组合物蒸去溶剂，形成剥离层17A。溶剂通常可用加热(如用强制空气烘箱干燥器)，在约80℃下蒸发溶剂。上面有剥离层17的底膜16A然后用前述制备的表面涂层组合物多涂覆。蒸发在表面涂层组合物中的有机溶剂，形成表面涂层18A。
重要的是应当注意到，必须很小心地选择用于表面涂层组合物和剥离组合物的溶剂，因为当将表面涂层组合物施涂在上面有剥离层17A的底膜16A上时，表面涂层组合物不能破坏或削弱剥离层17A的完整性。换言之，表面涂层组合物被施加到剥离层17A上。若表面涂层组合物中的溶剂是能溶解剥离层17A中的一种组分，如蜡时，则剥离层17A会在表面涂层组合物施涂时不合适地溶解掉。例如，用甲乙酮作为表面涂层组合物的溶剂，用甲苯作剥离层组合物的溶剂通常可避免该问题。表面涂层18A和剥离层1A7现可施加到底膜16A上。
如图2A所示，底膜16A上也有剥离层19A(它类似于剥离层13A)。如前所述，底膜16A是市售的，其上有剥离层19A。
本发明的表面涂层膜可用来制备本发明的数据记录元件，如卡片。
数据记录元件
数据记录元件含有本发明表面涂层组合物包括聚合基片和表面涂层，任选地还有剥离层。用图1、1A、2和2A所示的表面涂层膜制备的数据记录元件的截面图依次如图3、3A、4和4A所示。
参见图3，数据记录元件20是有聚合基片22和表面涂层23的卡片21。聚合基片22作为卡21的主要结构组分。聚合基片22通常由坚硬的聚合物制成，一般作为上面用油墨着色并有识别信息的基片。
聚合基片22可包括能使卡片21结构完整和稳定的任何类型的聚合物。必须在层压和固化工艺期间及以后保持该结构的完整性。聚合基片22也能保留油墨和其它识别信息，并可层压到表面涂层23上。一般诸如聚氯乙烯(PVC)、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物(ABS)、聚酯、聚碳酸酯及其共聚物能用于聚合基片22。最佳的是，聚合基片22包括PVC或聚酯，如以聚对苯二甲酸乙二醇酯或它们的混合物。
聚合基片22上面可以有而且最好有印刷物。印刷物用本技术领域公知的技术，如染料扩散印刷或热转移印刷进行印制。表面涂层23由本发明的表面涂层组合物制成，按如下所述施加于聚合基片22上。
数据记录元件20A，在图3A中为卡21A，的结构基本与卡21相同。卡21A具有表面涂层23A和聚合基片22A。该图显示表面涂层膜10和10A可用来制备数据记录元件20和20A，它们具有相同的结构。从图中可见，底膜11和11A、覆盖膜13和剥离层13A在数据记录元件根据本发明方法制备期间可从表面涂层膜10和10A上除去。
参见图4，数据记录元件25是具有聚合基片27、剥离层28和表面涂层29的卡26。聚合基片27类似于聚合基片22，表面涂层29类似与表面涂层23。聚合基片27上最好有染料扩散印刷物或热转移印刷物。如下所述，剥离层28在固化工艺前和固化工艺期间保护表面涂层29。
数据记录元件25A，在图4A中为卡26A的结构基本与卡26相同。卡26A具有表面涂层29A和聚合基片27A。该图显示，表面涂层膜15和15A可用来制备结构相同的数据记录元件25和25A。从该图可见，底膜16和16A、覆盖膜19和剥离层19A在根据本发明方法制备数据记录元件期间可从表面涂层膜15和15A上除去。
通常，本发明的设备和方法被设计用来单独使用或与各种其它用来制备数据记录元件，如卡片的设备和/或方法结合使用。本发明的设备和方法可用于各种环境，从办公室环境到大规模制造环境。本发明的装置和方法也可用于各种应用范围，从低容量到高容量类型的使用范围。例如。本发明的方法和设备被包括在全面的识别卡个体化系统以产生各种个人的识别卡。
数据记录元件的制备方法
一般来说，本文揭示了两种优选的制备数据记录元件的方法。在每个方法中，表面涂层膜被层压到聚合基片上，包含在表面涂层膜中的表面涂层在聚合基片上固化。第一种类型的方法被命名为“固化后剥离”方法，第二种方法被命名为“剥离后固化方法”。在固化后剥离方法中，在本发明表面涂层膜中的底膜在表面涂层膜中的表面涂层被固化后除去。在剥离后固化的方法中，表面涂层膜的底膜在表面涂层被固化前除去。
虽然这些类型的方法都是优选的，但申请人业已发现用剥离后固化的方法来制备本发明数据记录元件有一些优点。这些优点在下面讨论该方法中将作更详尽的阐述。
当聚合基片上的表面涂层固化前从表面涂层上除去底膜时，表面涂层膜往往不需要剥离层。这可能是由于底膜在表面涂层固化前更容易从表面涂层上除去。
正如下面将详细讨论的那样，若使用剥离后固化方法，固化工艺可在完全封闭和安全的设备中进行，因为在固化设备中不需要永久敞口，以使名表面涂层膜通过固化设备同时使聚合基片传送到底膜除去系统。因为在剥离后固化方法中，表面涂层膜未沿大多数加工装置的纵向延展，所以当设备发生故障时，它比固化后剥离方法产生的表面涂层膜废物少。
另外，由于表面涂层膜未沿大部分加工装置的纵向延展，层压和固化工艺的加工速度是不相并的。因此，这些分离的工艺可使每个工艺操作最优化。典型的是，层压、固化和卡传送系统都以不同的基片速度操作，这是用固化后剥离工艺时唯一可能的较大的困难。独立的层压和固化工艺也允许在设备发生故障时能更块地恢复，因为机器可比加工速度彼此依赖时晚快地达到加工能力。
制备本发明数据记录元件的所有优选方法包括提供内有表面涂层的表面涂层膜，提供聚合基片，将表面涂层膜层压到聚合基片上，固化上面有表面涂层的聚合基片，不论上面是否有剥离层，从表面涂层膜除去底膜。若底膜上有剥离层，则剥离层随底膜的除去而除去。此外，若覆盖膜包括在表面涂层膜中，则通常在使上面有表面涂层的聚合基片固化前从表面涂层膜中除去覆盖膜。在较佳技术方案中，在除去底膜前还除去任何覆盖膜以使要层压到聚合基片上的表面涂层表面暴露，这在下面将详述。
在制备数据记录元件的第一优选方法中，如图5所示，将聚合基片22放在传送装置30上，覆盖膜除去和表面涂层膜施加系统31从表面涂层膜10上除去覆盖膜13。
覆盖膜除去和表面涂层膜施加系统31包括覆盖膜卷取轴32、表面涂层膜供料卷轴33、覆盖膜除去辊34、覆盖膜分离辊35和表面涂层膜施加辊36。一旦聚合基片22被放在传送装置30上，聚合基片22即被传送到传送辊36a。在最佳技术方案中，传送辊36a是橡胶辊。另外，传送辊36a之间的间隙优选地是可调节的，以使各种大小的聚合基片能被加工。
根据本发明的方法，若剥离层被包括在表面涂层膜中底膜上，则表面涂层膜可自身缠绕，不再需要覆盖膜去除系统。因此，对于制备用自身缠绕膜，如表面涂层膜10A的数据记录元件，在加工中不需要覆盖膜卷取轴32和覆盖膜除去辊34。这在下面结合对图7方法的阐述将作更充分的讨论。
传送机30可为任何传送装置，它能将数据记录元件，如卡移动经过覆盖膜除去和表面涂层膜施加系统31和经过包括下面讨论的数据记录元件制备中的其它系统。传送辊是最优选的在本发明的制备数据记录元件过程中传送聚合基片的设备，因为辊可排列成它们只与数据记录元件(如卡)的边缘接触。换言之，聚合基片可在本发明整个工艺中传送而传送装置不会与有油墨和表面涂层的面接触，从而该聚合基片不会弄污或粘附在传送机上。图5-7所示的优选方法显示了在层压加工前与聚合基片表面接触的辊。申请人业已发现辊与聚合基片这种接触对数据记录元件的质量或物理性能几乎没有影响。
如图5所示，除了辊外，表面涂层膜10本身也可为传送机30。如下面将作的详细讨论那样，聚合基片22在其覆盖膜13被除去后被传送经传送辊36a，然后层压到表面涂层膜10上。没有覆盖膜13的表面涂层膜10然后将上面有表面涂层膜10的聚合基片22传送经过层压工艺、固化工艺和底膜除去工艺，在这其中，传送辊再成为传送机。
一旦制得，表面涂层膜10被绕在表面涂层膜供料卷轴33上。一旦表面涂层膜10被用于数据记录元件，表面涂层膜10的末端通过覆盖膜除去和表面涂层膜施加系统31。覆盖膜13从表面涂层膜10上分离，围绕覆盖膜分离辊34并绕在覆盖膜卷取轴32上。
要注意到，覆盖膜除去和表面涂层施加系统31以这样的方式排列：一旦覆盖膜13从表面涂层膜10上分离，且表面涂层12暴露后，辊不能与表面涂层12接触。
覆盖膜除去和表面涂层膜施加系统31连续地操作。这样，覆盖膜13被连续地从表面涂层膜10上除去，而没有覆盖膜13的表面涂层膜10被施加到聚合基片22上。有表面涂层膜10(它现在是没有覆盖膜13的)的涂覆聚合基片37然后在传送机30通过表面涂层膜施加辊36被传送到层压辊38上。层压辊38将没有覆盖膜13的表面涂层膜10层压到涂覆的聚合基片37上。
层压辊38可为本技术领域公知的用来层压数据记录元件的任何类型的层压辊。优选的是，层压辊38是能将彼此紧靠在一起形成夹紧间隙的辊39(下面称为夹辊)，它在50℃到150℃下操作。更优选的是，夹辊39在约118℃下操作。典型的是，夹辊39将约100磅的负载施加到涂覆的聚合基片37上。用于本发明的夹辊由Datacard Corp.，以9000系列卡片个人化系统的透明表层模件出售。层压的压力典型地是足以使表面涂层膜10层压到聚合基片37上，但不会大到使聚合基片37变形。
传送机30然后将涂覆的聚合基片37传送到固化设备40。应当明白，传送机30以完成层压和固化表面涂层膜10所需的任何速率进行操作。固化设备40是UV固化设备40a，它包括固化设备壁41和能源42。(在优选例子中是UV源42a)，固化设备入口43和固化设备出口43a。
同时UV固化设备40a中，涂覆的聚合基片37暴露在250-2000mj/cm2能量下。
固化设备40可为能用于层压工艺的任何类型的固化设备。优选的是，固化设备40是相对使用方便且是办公室大小设备，这样该方法可在办公室环境中由非熟练的人员操作。用于本发明的脉冲UV光固化设备由Xenon(美国玻士顿)出售。Hanovia(美国新泽西州Newark)或Fusion Systems(美国马里兰州Rockville)出售的标准汞蒸汽UV灯也是有用的。
最好的固化设备40是脉冲能量固化固件。脉冲能量发射固化设备一般更容易使办公室环境比连续的能量发射固化设备保持清凉。结果，与连续能量固化设备相比，脉冲能量固化设备的使用寿命更长，并使更少的能量从部件中散发，因为脉冲能量部件仅在固化基片时需要。脉冲能量固化设备开或关时都不需要加热阶段，而连续能量发射固化设备在发射有效量的能量前需要加热。为了避免在固化一个有表面涂层的基片和固化下一个之间的加热阶段，必须让连续能量发射的固化设备开着，这会浪费有用的能量并产生过量的热量。对于设备，如办公室环境通常间歇使用的场合来说，使用脉冲能量固化设备可更为经济有效。
固化设备壁41优选的是完全封闭，并以这样的方式保证固化设备40的安全使固化设备进口43和固化设备出口43a是唯一的从能源42发射出的能量能散发的开口。该类型的安全设备可限制大量能量，如辐照从设备中泄漏。
涂覆的聚合基片37应当以足以固化表面涂层12的时间停留在固化设备40中。典型的是，当使用上述类型的一种固化设备，聚合基片37在固化设备40中停留约0.5-5秒。
如图5所示，传送机30传送有表面涂层的聚合基片37经过固化设备40。如图所示，传送机30将没有覆盖膜13的表面涂层膜10从表面涂层膜施加辊36传送到底膜除去系统44。
然后传送机30将涂覆的聚合基片37从固化设备40传送到底膜除去系统44。底膜除去系统44包括底膜卷取轴45和底膜除去辊46。传送机30传送涂覆的聚合基片37，使它与用来除去底膜11的底膜除去辊46接触。在固化时，表面涂层12与聚合基片37的粘合力大于它与底膜11的粘合力。这样的粘合力使底膜11从表面涂层12上剥离干净。一旦除去了底膜11，表面涂层12仍在聚合基片37上，这样就形成了卡21。底膜11然后被绕在底膜卷取轴45上，卡21经两组传送辊47和47a以背离固化设备40和图5中的箭头所指的方向传送。优选的是，辊47和47a是与辊36a相同类型的橡胶辊。
应当注意到，表面涂层膜10、10A、15、15A的任何一种可用这种固化后剥离的方法来形成数据记录元件。但是，若使用了表面涂层膜10A或15A，则在该方法中不需要覆盖膜卷取轴32和覆盖膜除去辊34，因为表面涂层膜10A和15A没有包括覆盖膜。
也应当明白，定位检测设备，如光电管可包括在本发明方法的各个阶段中，以确保在加工中准确地放置聚合基片。例如，检测聚合基片22的定位检测设备可以这样的方式放在辊36a前，使聚合基片22在与辊36a接触前被检测。定位检测设备的位置在下面将作更详细的讨论。
在本发明的另一个较好的方法中，如图6所示，制备了卡26。聚合基片27类似于聚合基片22，它被放置在类似于传送机30的传送机50上。
图6和7所示的方法都是剥离后固化的方法。这样，下面将作讨论的附加的辊被包括在传送机50中，因为在固化前需从表面涂层膜15上除去底膜16，因此上面有底膜16的表面涂层膜15不可成为将聚合基片57传送至固化工艺的传送机。
聚合基片27一旦放在传送机50上就通过定位检测设备50a来检测。定位检测设备50a优选的是光电管。最佳的定位检测设备50a是检测聚合基片27后缘的光电管，这是为了在聚合基片27在辊56a之间运行时可准确地放置聚合基片27。
类似于系统31的覆盖膜除去和表面涂层施加系统51从表面涂层膜15上除去覆盖膜19，并将没有覆盖膜19的表面涂层膜15施加到聚合基片27上。
覆盖膜除去和表面涂层膜施加系统51包括覆盖卷取轴52(它类似于覆盖膜卷取轴32)，表面涂层膜供料卷轴53(它类似于表面涂层膜供料卷轴33)，覆盖膜除去辊54(它类似于覆盖膜除去辊34)，覆盖膜分离辊55(它类似于覆盖膜分离辊35)和表面涂层膜施加辊56(它类似于表面涂层膜施加辊36)。一旦如上制得，表面涂层膜15被绕在表面涂层膜供料卷轴53上。当表面涂层膜供料卷轴53被用于该方法中，表面涂层膜15的末端通过覆盖膜除去和表面涂层膜施加系统51。覆盖膜19从表面涂层膜15上分离，围绕在覆盖膜分离辊54，并绕在覆盖膜卷取轴52。一旦放置在传送机50上，聚合基片27被传送到类似于传送辊36a的传送辊56上。
如前对图5所示的固化后剥离方法的讨论，若在表面涂层膜里的底膜上有剥离层，则表面涂层膜可自身缠绕，不再需要覆盖膜除去系统。因此，对于用自身缠绕膜，如表面涂层膜10A或15A来制备数据记录元件，在该方法中不再需要覆盖膜卷取轴52和覆盖膜除去辊54。这如图7所示，并在下面作更详细的讨论。
覆盖膜除去和表面涂层膜施加系统51连续地操作。这样，覆盖膜19被连续地从表面涂层膜15上除去，同时没有覆盖膜19的表面涂层膜15被施加到聚合基片27上。应当注意的是，覆盖膜除去和表面涂层施加系统51以这样的方式排列：一旦覆盖膜19与表面涂层膜15分离，且表面涂层18暴露后，辊与表面涂层18不接触。
在经过定位检测设备50a后，聚合基片27通过辊56a被传送到表面涂层膜施加辊56，在那里没有覆盖膜19的表面涂层膜15被施加到聚合基片27上以形成涂覆的聚合基片57。
上面有表面涂层膜15，没有覆盖膜19的涂覆的聚合基片57然后通过传送机50(此时它是上面无覆盖膜19的表面涂层膜15)被传送到类似于层压辊38的层压辊58上。要注意的是，若自身缠绕表面涂层膜被用于该方法，则自身缠绕表面涂层膜在本发明方法中此时是传送机。当聚合基片57前缘接近层压辊58，没有覆盖膜19的表面涂层膜15被送人，层压辊58之间的间隙在制备中变窄，这是为了给涂覆的聚合基片57施加压力。层压辊58将没有覆盖膜19的表面涂层膜15层压到涂覆的聚合基片57上。
要注意的是，不强烈粘附或影响表面涂层、底膜、剥离层或覆盖膜的完整性的任何类型的辊都可用作膜的导辊、分离辊或除去辊。
传送机50(此外包括表面涂层膜15和层压辊58)然后将涂覆的聚合基片57传送到底膜除去系统60。底膜除去系统60包括底膜卷取轴61和底膜除去辊62。涂覆的聚合基片57与底膜除去辊62接触，并使底膜16从涂覆的聚合基片57上除去。底膜16然后被绕在从动的底膜卷取轴61上。在除去底膜16时，表面涂层18和剥离层17仍在涂覆的聚合基片57上。剥离层17使未固化的表面涂层18从底膜16上很容易地分离。此外，剥离层17可防止未固化的表面涂层18暴露于空气，若暴露于空气会明显抑制表面涂层18的固化。剥离层17是本发明表面涂层膜中任选层。它是否包括在本发明的表面涂层膜中取决于使用的表面涂层膜的具体使用情况。
若在该方法中使用自身缠绕表面涂层膜，则用底膜除去系统60除去底膜的同时可除去剥离层。
然后传送机50传送涂覆的聚合基片57(即，其上有剥离层17和表面涂层18)通过定位检测设备62a，在最佳例子中是光电管.当涂覆聚合基片57的尾部通过层压辊58被送往底膜除去系统60时，涂覆的聚合基片57的前部被传送经过定位检测设备62a并被辊67和67a所接受。
在最佳的技术方案中，定位检测设备62a检测涂覆的聚合基片57的前缘以供精确定位。一旦定位检测设备62a检测到涂覆的聚合基片57，则层压辊58之间的缝隙增大，结果层压辊58一般不与没有用于聚合基片27的任何表面涂层膜15接触。
一般来说，在本发明方法中，传送机被放置成能使聚合基片连续地移动或能被连续地移动。这样，当辊是唯一的传送机手段时，则辊被放置成聚合基片同时被一组辊推出，并被另一组辊接受。
优选的是，辊67和67a是有用的变粗糙辊的类型，它使辊在传送涂覆聚合基片57的同时还具有另外的夹持能力。一个有用的变粗糙辊的类型是磨料涂覆的金属辊。有用类型的磨料涂覆金属辊是碳化钨磨料涂覆辊，TuncoManufacturing,Inc.(Flowery Branch,GA)出售。申请人现已发现，砂砾涂覆的辊在整个过程传送同时能使聚合基片很容易地精确定位。
在图6A中，辊67和67a和聚合基片57的顶视图显示了聚合基片57经辊67和67a传送。如图6A所示，在此时用辊67和67a作为传送机50，使聚合基片57在传送装置50不与暴露的未固化表面涂层18接触的情况下能被传送。
传送机50(在该方法此时即为辊67和67a)然后将涂覆的聚合基片57(其上有剥离层17和表面涂层18)传送到类似于固化设备40的固化设备63。
固化设备63是UV固化设备63a，它类似于UV固化设备40a，包括固化设备壁64，定位检测设备64a，固化设备入口门66，固化设备出口门66a和能源65(可为UV能源65a)。当涂覆的聚合基片57被从动辊67和67a向固化设备63传送时，固化设备入口门66是打开的，并且涂覆的聚合基片57被传送到辊68、68a和68b(它们在固化设备63里)。一旦涂覆的聚合基片57在固化设备63里面，固化人口门66被关闭，固化设备出口门66a也被关闭，并且能源65被激活。如前关于固化设备40所讨论的那样，优选的本发明固化设备是防止大量的散逸能量进入固化室外的氛围环境。
在UV固化设备63a中，涂覆的聚合基片57受到250-2000mj/cm2能量的幅照。固化设备63可为任何能用于固化工艺中的固化设备。优选的是，本发明的固化设备是较容易使用的，且是办公室大小，这样本发明的方法可在办公室中由非熟练人员操作。
聚合基片57应被UV幅照足够的时间以固化表面涂层18。一旦表面涂层18被固化，就形成了卡26。
聚合基片57经在固化设备63里面的三组辊68、68a和68b传送。这些辊优选地是合适的变粗糙辊，如类似于辊67和67a的金属磨料涂覆的辊。图6B显示了在聚合基片被传送经过辊68、68a和68b时辊68、68a和68b和聚合基片57的顶视图。如图6B所示，辊68、68a和68b的这种排列方向，使它们不与涂覆的聚合基片57的表面接触。
一旦涂覆的聚合基片57被固化，固化设备出口门66a被打开，卡26被传送经固化设备定位检测设备64a，并进入从辊69和69a以传送进入另外的系统供加工。更好的是，定位检测设备64a是检测卡26从辊68、68a和68b传送来时卡26前缘的光电管。定位检测设备50a、62a和64a通常是类似的。但是，不象包括在这些方法中的其它定位检测设备，固化设备的定位检测设备必须能耐受本发明方法中固化设备里的高能量环境(即一直可操作并保持其完整性)。
这对于包括在本发明固化设备里的辊也是这样的。本发明方法中合适的变粗糙辊一般是类似的。但是，在本发明固化设备里的辊必须能耐受固化设备里的高能量环境(即保持它们的完整性)。
当从固化设备63出来时，卡26被传送经两组传送辊69和69a，它们类似于传送辊56a，优选的是橡胶传送辊。
图7、7A和7B显示了剥离后固化的方法，该方法类似于图6、6A和6B所示的方法。主要的差别是图7所示的方法中使用的表面涂层膜15a没有覆盖膜，因此图7所示的方法中不包括覆盖膜除去系统。
现在参见图7，聚合基片27a一旦被放在传送机150上就由类似于定位检测设备50a的定位检测设备150a来检测。定位检测设备150a优选的是光电管。最佳的定位检测设备150a是能检测聚合基片27a后缘，供聚合基片27a在辊156a之间运行时使其准确放置之用的光电管。
表面涂层膜施加系统151将表面涂层膜15a施加到聚合基片27a上。要注意的是表面涂层膜15a包括剥离层和剥离层；但是，该方法可用于本发明不包括覆盖膜的任何表面涂层膜(不论是否有剥离层和/或剥离层)。
表面涂层膜施加系统151包括类似于表面涂层膜供料卷轴53的表面涂层膜供料卷轴153、类似于覆盖膜分离辊55的表面涂层膜导辊155和类似于表面涂层膜施加辊56的表面涂层膜施加辊156。
一旦如上所述进行制备，表面涂层膜15a被绕在表面涂层膜供料卷轴153。当表面涂层膜供料卷轴153被用于该方法，表面涂层膜15a的末端通过表面涂层膜施加系统151。
聚合基片27a一旦放在传送机150上就传送经过定位检测设备150a并传送到类似于传送辊56a的传送辊156a。
表面涂层膜施加系统151连续地运行。要注意的是，表面涂层膜施加系统151以这样的方式排列：当表面涂层18a暴露于大气时辊不能与其接触。
在经过定位检测设备150a后，聚合基片27a被辊156a传送到膜施加辊156，在表面涂层膜15a被施加于聚合基片27a以形成涂覆的聚合基片157。
其上有表面涂层膜15a的涂覆的聚合基片157然后通过传送机150(此时是表面涂层膜15a)被传送到类似于层压辊58的层压辊158。在聚合基片157的前缘接近层压辊158时，表面涂层膜15a被送入，且层压辊158之间的缝隙在制备中变窄，以给涂覆的聚合基片157施加压力。层压辊158将表面涂层膜15a层压到涂覆的聚合基片157上。
传送机150(此时包括表面涂层膜15a和层压辊158)然后将涂覆的聚合基片157传送到类似于底膜除去系统60的底膜除去系统160。底膜除去系统160包括底膜卷取轴161和底膜除去辊162。涂覆的聚合基片157与底膜除去辊162接触，底膜16a从涂覆的聚合基片157上除去。底膜16a然后被绕在从动的底膜卷取轴161上。在除去底膜16a时，表面涂层18a和剥离层17a仍在涂覆的聚合基片157上。剥离层17a使未固化表面涂层18a容易地从底膜16a上分离。此外，剥离层17a可防止未固化的表面涂层18a暴露于空气，因为暴露于空气会明显抑制表面涂层18a的固化。剥离层17a是本发明表面涂层膜中任选的层。它是否包括在本发明的表面涂层膜中取决于其中使用的表面涂层膜的具体使用情况。由于表面涂层膜15是自身缠绕的，剥离层19a随着底膜一起被底膜除去系统160同时除去。
传送机150然后将涂覆的聚合基片157(其上有剥离层17a和表面涂层18a)传送通过类似于定位检测设备62a的定位检测设备162a(最好的例子是光电管)。当涂覆的聚合基片157的尾部通过层压辊158送往底膜除去系统160时，涂覆的聚合基片157的前部被传送经过定位检测设备162a，并被类似于辊67和67a的辊167和167a所接受。
在最佳技术方案中，定位检测设备162a检测涂覆聚合基片157的前缘以供准确定位。一旦定位检测设备162a检测到涂覆聚合基片157，则层压辊158之间的缝隙增大以使层压辊158一般不与未施加到聚合基片27a上的任何表面涂层膜15a接触。
优选的是，如上所讨论的那样，辊167和167a是有用的变粗糙辊的类型，这使辊在传送涂覆的聚合基片157的同时还有另外的夹持能力。
图7A显示了聚合基片157经辊167和167a传送时辊167和167a和聚合基片157的顶视图。如图7A所示，此时使用辊167和167a作为传送机150，这使涂覆的聚合基片157被传送，但传送机150不与暴露的未固化表面涂层18a接触。
传送机150(即在该方法此时是辊167和167a)然后将涂覆的聚合基片157(即其上有剥离层17a和表面涂层18a)传送到类似于固化设备63的固化设备163。
固化设备163是类似于UV固化设备63a的UV固化设备163a，它包括固化设备壁164，定位检测设备164a，固化设备进口门166，固化设备出口门166a，和能源165(它可为UV源165a)。当涂覆的基片157被从动辊167和167a运向固化设备163时，固化设备入口门166被打开，并且涂覆的聚合基片157被传送到在固化设备163里的辊168、168a和168b上。一旦被涂覆的聚合基片157在固化设备163里，固化设备人口门166被关闭，固化设备出口门166a也被关闭，并且能源165被激活。如前关于固化设备40所讨论的那样，本发明优选的固化设备可完全保证阻止大量散逸能量进入固化设备外的氛围环境里。
在UV固化设备163a中，涂覆的聚合基片157受到=250-2000mj/cm2的能量辐照。
聚合基片157应当在UV中辐照足够的时间以固化表面涂层18a。一旦表面涂层18a被固化，就形成了卡26a。
聚合基片157经在固化设备163里的类似于68、68a和68b的三组辊168、168a和168b传送。这些辊优选的是合适的变粗糙的辊，如金属磨料涂覆辊，类似于167和167a。图7B显示了当聚合基片1 57被传送经过辊168、168和168b时辊168、168a和168b和聚合基片157的顶视图。如图7B所示，辊168、168a和168b的排列方向，使它们不与涂覆聚合基片157的表面接触。
一旦涂覆的聚合基片157被固化，固化设备出口门166a被打开，卡26a被传送经过类似于设备64a的固化设备里的定位检测设备164a，并进入从动辊169和169a供传送入另外的系统进行加工。最好是，定位检测设备164a是光电管，它在卡26a从辊168、168a和168b运来时检测该卡的前缘。定位检测设备150a、162a和164a通常是类似的。
在从固化设备163出来后，卡26a被传送经过两组类似于传送辊156a的传送辊169和169a，它们优选的是橡胶传送辊。
用于制备数据记录元件的装置
用于制备本发明数据记录元件的装置典型地包括表面涂层膜供给和使用系统，层压系统，底膜除去系统，固化系统和传送系统。本发明装置的一个实例也可包括覆盖膜除去系统。
一般来说，用来制备多层层压片，如数据记录元件的任何表面涂层膜供给和使用系统能用于本发明以给聚合基片供料和施加表面涂层膜。优选的是，该系统是卷筒和辊类型的供给和施加系统。如前参见附图所讨论的那样，一般来说，该类型优选的系统包括表面涂层膜供料卷筒或卷轴、表面涂层膜施加辊和/或表面涂层膜导辊。
在多层层压制备方法中通常用于层压膜和/或基片的任何层压系统可用于本发明。本发明设备中的层压系统通常包括层压辊和将表面涂层膜层压到聚合基片上所需的任何其它设备。优选的是，如前所讨论的那样，在装置中包括的层压辊是在辊之间有可调节缝隙的夹辊。优选的是，用于本发明的层压辊被加热并提供了约100磅的负载。
底膜除去系统也包括在本发明的装置中以从表面涂层膜中除去表面涂层膜里的底膜。在制备多层层压片里有用的任何类型的底膜除去系统可用于本发明。优选的是，基底除去系统是卷取轴或卷取筒类型的系统。本发明中典型的底膜除去系统包括底膜卷取轴或卷取筒和底膜除去辊。
底膜除去系统可包括在装置的任何部位。但申请人业已发现，如前关于剥离后固化加工方法所讨论的那样，将底膜除去系统放在固化系统前有一些优点。
用来固化内有聚合基片在其中的多层层压片的任何固化系统通常可用于本发明。本发明中的固化系统可用任何类型的能量以固化表面涂层，只要它适合于表面涂层里任何聚合引发剂即可(即若热能固化时，则应当使用热引发的聚合引发剂)。
申请人业已发现，一般需要约900mj/cm2的连续能量以固化涂覆的聚合基片并制成本发明的数据记录元件。但是，申请人业已发现，当元件事实上未被固化时固化设备已被很容易地关闭的情况较为优选，因为它们一般更适合于办公室环境，需要考虑大小、热能浪费少、操作者受散逸能量的作用小。
优选的是，固化设备含脉冲能量发射源。用该类型的能量发射器有一些优点。如前所讨论的那样，与连续能量发射源相比，其固化设备可更容易地冷却，其大小更适合于办公室环境。
一般来说，用于多层层压片，如数据记录元件的制备方法的任何传送系统可用于本发明。例如，真空带式传送系统或吸杯传送系统可在本发明装置中运转。但是，申请人更愿意使用传送设备不需要与在层压加工前的本发明数据记录元件的大表面接触的传送系统。典型的是，这些表面上具有油墨、表面涂层或其它类型的膜或层，应当避免使这些表面与传送机、辊或其它这类设备接触，因为该设备会给本发明元件以不需要的图案、污染和/或弱点。
如前所讨论的那样，本发明表面涂层膜本身被包括在传送系统中。另外，辊用于传送基片通过这些设备。辊能将用来制备本发明元件的基片传送到没有一些传送机制(如传送带)的其它不同辊上。如前所讨论的那样，橡胶和/或磨料涂覆的辊是优选的。辊可稍成角度(即低于5度)以使基片移动通过装置的路径具有某种方向。
稳定性和耐增塑剂试验
本发明的数据记录元件是稳定的，并且较佳的是，与上面没有表面涂层组合物或层的数据记录元件相比，具有改进的总耐用性、稳定性、耐增塑剂性、粘合性、耐磨性、柔性和耐UV性。
本发明的数据记录元件都通过了下列稳定性试验。将上面有热转移印刷或染料扩散印刷物的本发明的两种数据记录元件放在很容易传热的容器里，其底部的水至少为1/8英寸。密封容器。每个元件的整个上表面必须暴露在水之上的空气里。密封的容器然后被放在约40℃温度下的烘箱里持续约一周(即7天)。
从烘箱里除去容器，从容器里取出元件，让它冷却到室温。冷却后，检查元件的染料或印刷物渗色和表面涂层起泡的现象。若没有肉眼可见的染料或印刷物渗色现象，且表面涂层实际上没有改变，则该元件通过了稳定性试验，它是稳定的。
本发明的数据记录元件与不含本发明表面涂层组合物的元件相比最好具有改进的耐增塑剂性。耐增塑剂性根据下列增塑剂试验来测量。最好本发明的元件能通过增塑剂试验。
首先，对所有的元件进行弯曲试验。弯曲试验显示表面涂层抵抗裂缝扩展的程度。元件(如卡)根据下列弯曲试验来弯曲。根据增塑剂试验，这些元件在表面涂在上面时在长方向弯曲300周，再在表面涂层在下面时在长方向弯曲300周。接着在表面涂层在上面时在卡的短方向弯曲300周，再在表面涂层在下面时弯曲300周。
弯曲元件以模拟经常放在口袋里的皮夹子里卡或数据记录元件所经受的弯曲。该弯曲试验装置由两个夹头构成，一个夹头是固定的，但可调节缝隙，另一个夹头是可移动的。用于该试验的一个装置由Eclipse实验室(美国明尼苏达州Minneapolis)出售。
可移动的夹头前后振动，这使卡或数据记录元件被弯曲。设备的划动长度是可调节的。弯曲速率为约60次弯曲/分钟。弯曲试验器安装随着弯曲的方向改变而改变。当卡在短方向上弯曲时，弯曲试验器被安装为闭合缝隙为1.870英寸，划动长度设为0.400英寸。当卡在长方向弯曲时，弯曲试验器安装为闭合缝隙2.228英寸，划动长度设为0.570英寸。
弯曲试验器首先被安装成在短方向上弯曲。然后将元件放在弯曲试验器上，表面涂层面向上，弯曲300次。然后翻转元件使表面涂层向下，让它们也弯曲300次。
然后将弯曲试验器安装成长度方向上弯曲。将元件以长度方向放在弯曲试验器中，表面涂层面向上，弯曲300次。然后将元件放在弯曲试验器上，使表面涂层向下，再弯曲300次。然后从弯曲试验器上拿出元件，轻轻地弯曲，直至卡再相当接近平直为止。
接着，根据增塑剂试验，10号绕线棒(即RD Specialties,Webster,Ny出售)被用来涂覆元件的整个表面，该元件上有邻苯二甲酸二辛酯(DOP)的表面涂层。涂覆后，将1密耳米处理的聚酯覆盖片放在DOP上。
然后将每个元件放在钢片上(即用来帮助插人烘箱和从烘箱中取出)。该片被放在温度为40℃的烘箱里以加速增塑剂的浸蚀。24小时后，从烘箱里取出进行增塑剂试验的四个卡或fqwr中的两个。让这两个卡冷却，并用肥皂和水洗涤。
用肥皂和水洗涤后，检查这两个卡或元件上表面涂层的浸蚀和染料迁移的现象。若肉眼没有观察到染料或印刷物渗色现象，肉眼也看不到表面涂层的改变。则该元件通过了增塑剂试验。用于该试验的四个卡或元件上有表面涂层，表面涂层的表面上有印刷物。优选的是，印刷物用染料扩散或热转移印刷技术印刷。值得推荐的是对这两个卡进行放大检查。优选的是放大3.5倍。这些元件的照片也被用来供如下所述的定级进行比较。将这两个元件的试验条件记录在照片上，并保存供将来的观察。
暴露于DOP达48小时后，从烘箱中取出另两个卡或元件。让这两个元件冷却，用肥皂和水洗涤。然后如前所述，肉眼检查这两个元件。
实施例
实施例1
本发明可固化组合物的制备
如下制备本发明的可固化组合物。使ICI Resins(Wilmington,DE)出售的35份/100份Elvacite 2051(15％固体的甲基丙烯酸甲酯聚合物溶液)与Air ProductsChemical Company(Allentown,PA)出售的9.75份/100份Vinac B-15(20％固体的聚乙酸乙烯酯聚合物溶液)混合。使Sartomer of Exton,PA出售的商品名为SR351的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯单体以3.00份/100份的用量与聚合物混合物混合。将Sartomer出售的商品名为SR454的乙氧基化的三差劲甲基丙烷三丙烯酸酯以4.35份/100份的用量加入混合物中。
将Irgacure184(光引发剂，Ciba-Geigy Company,Hawthorne,Ny出售)以0.40份/100份的用量加入混合物。以0.05份/100份的用量将2-巯基苯并噁唑加入混合物。再以47.45份/100份用量将甲乙酮加入混合物。在高剪切下混合组合物直至均匀。
实施例2
可固化表面涂层膜的制备
根据实施例1制备可固化组合物。将组合物施涂于Hoechst Corp.出售的商品名为Hostaphan 500的由聚对苯二酸乙二醇酯构成的底膜。用机械涂覆方法来施涂组合物。用凹版印刷型涂覆工艺。用Yasui Seiki出售的型号为CPR-S的设备将可固化组合物涂覆到底膜上。底膜的厚度为12.7微米。
在施涂到底膜上后，用强制空气干燥烘箱从组合物中蒸去溶剂。
一旦干燥，表面涂层厚度为7微米。将厚度为25.4微米的覆盖膜层压到表面涂层上。覆盖膜是Toray Plastics America,Inc.North Kingston,RI出售的聚丙烯膜。用层压夹辊在室温下按本技术领域公知的方法进行层压。一旦覆盖膜被层压到表面涂层上，即完成了表面涂层膜的制备。
实施例3
第二可固化表面涂层膜的制备
除了下列不同外，其它根据实施例2来制备表面涂层膜。通过使3份/100份的蜡(Hoechst Wax OP,Hoechst Celanese,Somerville,NJ出售)与97份/100份用量的甲苯混合来制备剥离组合物。蜡在110℃下熔融，在混合前将溶剂加热到约60℃。一旦加热，即将溶剂和蜡混合，并在激烈搅拌下冷却到室温。
将该组合物用实施例2所述的凹版印刷型的涂覆方法施涂到底膜上。然后用本技术领域公知的方法从剥离组合物上蒸去甲苯，这样形成了剥离层。干燥后，剥离层的厚度为0.5微米。
然后实施例2的表面涂层组合物用凹版印刷型涂覆方法施加到剥离层上。剥离层载于由实施例2揭示的底膜上。如实施例2所述，然后将覆盖膜层压到表面涂层上，这样制成了本发明的表面涂层膜。
实施例4
第三可固化表面涂层膜的制备
根据实施例2制备表面涂层膜。表面涂层组合物具有下列配方：
                                  PPH
Elvacite 2051(15％固体溶液)       36.00
Vinac B-15(20％固体溶液)          9.75
乙氧基化的TMPTA,Sartomer SR454    7.20
Irgacure184                    0.40
2-巯基苯并噁唑                    0.05
甲乙酮                            46.60
实施例5
第四可固化表面涂层膜的制备
根据实施例2制备表面涂层膜。表面涂层组合物具有下列配方：
                                 PPH
Elvacite 2051(15％固体溶液)      36.00
Vinac B-15(20％固体溶液)         9.75
TMPTA,Sartomer SR351             7.20
Irgacure184                   0.40
2-巯基苯并噁唑                   0.05
甲乙酮                           46.60
实施例6
第五可固化表面涂层膜的制备
根据实施例4制备表面涂层膜。表面涂层组合物具有下列配方：
                           PPH
Elvacite 2051(15％固体溶液)    35.00
Vinac B-15(20％固体溶液)       9.75
TMPTMA,Sartomer SR350          3.00
TEOTA,Sartomer SR454           4.35
Irgacure184                 0.40
2-巯基苯并噁唑                 0.05
甲乙酮                         47.45

Claims (78)

1．一种用于形成稳定的聚合层压数据记录元件中表面涂层的表面涂层组合物，所述的表面涂层组合物包括：
(a)可聚合的组合物；和
(b)聚合粘合剂；
其特征在于表面涂层组合物基本上没有增塑剂，并且可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比为0.75∶1-1.50∶1。
2．根据权利要求1所述的组合物，其特征在于聚合粘合剂包括甲基丙烯酸甲酯聚合物和聚乙酸乙烯酯聚合物。
3．根据权利要求1所述的组合物，其特征在于可聚合组合物包括三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和乙氧基化的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯。
4．根据权利要求1所述的组合物，它进一步包括聚合引发剂。
5．根据权利要求1所述的组合物，它进一步包括链转移剂。
6．根据权利要求5所述的组合物，其特征在于所述的链转移剂是2-巯基苯并噁唑。
7．一种用于制备稳定的聚合层压数据记录元件的表面涂层膜，所述的表面涂层膜包括表面涂层，所述的表面涂层由表面涂层组合物构成，所述的表面涂层组合物包括：
(a)可聚合的组合物；和
(b)聚合粘合剂；
其特征在于表面涂层组合物基本上没有增塑剂；并且可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比为0.75∶1-1.50∶1。
8．根据权利要求7所述的膜，它进一步包括底膜。
9．根据权利要求8所述的膜，它进一步包括剥离层。
10．根据权利要求8所述的膜，它进一步包括覆盖膜；其中表面涂层在底膜和覆盖膜之间。
11．根据权利要求10所述的膜，它进一步包括剥离层。
12．根据权利要求7所述的膜，它进一步包括剥离层。
13．根据权利要求12所述的膜，其中剥离层包括蜡。
14．根据权利要求7所述的膜，它进一步包括剥离层。
15．根据权利要求14所述的膜，其特征在于膜可自身缠绕。
16．根据权利要求7所述的膜，其中表面涂层厚度为2-15微米。
17．一种稳定的聚合层压数据记录元件，包括：
(a)聚合基片；和
(b)表面涂层，所述的表面涂层由表面涂层组合物构成，所述的表面涂层组合物包括：
(ⅰ)可聚合组合物；和
(ⅱ)聚合粘合剂；
其特征在于可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比为0.75；1-1.50∶1；并且表面涂层基本没有增塑剂。
18．根据权利要求17所述的数据记录元件，它进一步包括剥离层。
19．根据权利要求18所述的数据记录元件，其中表面涂层在聚合基片和剥离层之间。
20．根据权利要求17所述的数据记录元件，其中表面涂层的厚度为2-1 5微米。
21．一种制备表面涂层膜的方法，所述的表面涂层膜用来制备稳定的聚合层压数据记录元件，所述的方法包括下列步骤：
(a)提供表面涂层组合物，所述的组合物包括：
(ⅰ)可聚合组合物；和
(ⅱ)聚合粘合剂；
其特征在于表面涂层组合物基本没有增塑剂，可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比为0.75；1-1.50∶1；
(b)提供底膜，所述的底膜具有第一表面和第二表面，所述的第一表面上有剥离层；和
(c)将表面涂层组合物施加到底膜的第一表面上以形成表面涂层膜。
22．根据权利要求21所述的方法，其中施加表面涂层组合物的步骤包括使表面涂层组合物与溶剂混合并从表面涂层组合物里蒸去溶剂。
23．根据权利要求22所述的方法，它进一步包括将剥离层施加到表面涂层组合物上的步骤。
24．一种制备表面涂层膜的方法，所述的表面涂层膜用于制备稳定的聚合层压数据记录元件，所述的方法包括下列步骤：
(a)提供表面涂层组合物，所述的组合物包括：
(ⅰ)可聚合组合物；和
(ⅱ)聚合粘合剂；
其特征在于表面涂层组合物基本没有增塑剂，可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比为0.75；1-1.50∶1；
(b)将表面涂层组合物施加到底膜上以形成表面涂层；和
(c)将覆盖膜层压到表面涂层上。
25．根据权利要求24所述的方法，其中施加表面涂层组合物的步骤包括使表面涂层组合物与溶剂混合，并从表面涂层组合物中蒸去溶剂。
26．一种制备表面涂层膜的方法，所述的表面涂层膜用于制备稳定的聚合层压数据记录元件，所述的方法包括下列步骤：
(a)提供表面涂层组合物，所述的组合物包括：
(ⅰ)可聚合组合物；和
(ⅱ)聚合粘合剂；
其特征在于表面涂层组合物基本没有增塑剂，可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比为0.75；1-1.50∶1；
(b)将剥离层施加到底膜
(c)将表面涂层组合物施加到在底膜上的剥离层上，以形成表面涂层；和
(c)将覆盖膜层压到表面涂层上。
27．根据权利要求26所述的方法，其中施加表面涂层组合物的步骤包括使表面涂层组合物与溶剂混合，在将覆盖膜层压到表面涂层上前从表面涂层组合物里蒸去溶剂。
28．根据权利要求26所述的方法，其中施加剥离层的步骤包括使蜡与溶剂混合，从蜡中蒸去溶剂。
29．一种制备稳定的聚合层压数据记录元件的方法，所述的方法包括下列步骤：
(a)提供表面涂层膜，所述的提供表面涂层膜的步骤包括：
(ⅰ)提供表面涂层组合物，所述的组合物包括：
可聚合组合物；和
聚合粘合剂；
其特征在于表面涂层组合物基本没有增塑剂，可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比为0.75；1-1.50∶1；
(ⅱ)将表面涂层组合物施加到底膜上，在底膜上形成表面涂层；
(b)提供用于数据记录元件的聚合基片；
(c)将表面涂层膜以这样的方式层压到聚合基片上，使表面涂层与聚合基片相邻，形成有表面涂层的聚合基片；
(d)固化有表面涂层的聚合基片；和
(c)从固化的有表面涂层的聚合基片上除去底膜。
30．根据权利要求29所述的方法，其中提供聚合基片的步骤包括用染料扩散或热转移印刷方法在基片的表面上产生印刷物；并且层压步骤包括将表面涂层膜层压到上面有印刷物的聚合基片的表面上。
31．一种制备稳定的聚合层压数据记录元件的方法，所述的方法包括下列步骤：
(a)提供表面涂层膜，所述的提供膜的步骤包括：
(ⅰ)提供表面涂层组合物，所述的组合物包括：
可聚合组合物；和
聚合粘合剂；
其特征在于表面涂层组合物基本没有增塑剂，可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比为0.75；1-1.50∶1；
(ⅱ)将剥离层施加到底膜上；
(ⅲ)将表面涂层组合物施加到底膜上的剥离层上，在剥离层上形成表面涂层；和
(ⅳ)将覆盖膜层压到在剥离层上的表面涂层上，形成表面涂层膜；
(b)提供用于数据记录元件中的聚合基片；
(c)从表面涂层膜上除去覆盖膜以形成没有覆盖的表面涂层膜；
(d)将没有覆盖的表面涂层膜以这样的方式层压到基片上，使表面涂层与基片相邻，形成有表面涂层的聚合基片；
(e)从有表面涂层的聚合基片上除去底膜；和
(f)固化有表面涂层聚合基片。
32．一种制备稳定的聚合层压数据记录元件的方法，所述的方法包括下列步骤：
(a)提供表面涂层膜，所述的提供膜的步骤包括：
(ⅰ)提供表面涂层组合物，所述的组合物包括：
可聚合组合物；和
聚合粘合剂；
其特征在于表面涂层组合物基本没有增塑剂，可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比为0.75；1-1.50∶1；
(ⅱ)提供有第一表面和第二表面的底膜，所述的第一表面上有剥离层；和
(ⅲ)将表面涂层组合物施加到底膜的第二表面上，形成表面涂层膜；
(b)提供用于数据记录元件中的聚合基片；
(c)将表面涂层膜以这样的方式层压到基片上，使表面涂层组合物与基片相邻，形成有表面涂层的聚合基片；
(d)从有表面涂层的聚合基片上除去上面有剥离层的底膜；和
(e)固化有表面涂层聚合基片。
33．一种用来保护在聚合层压数据记录元件上有染料扩散印刷物或热转移印刷物方法，所述的方法包括下列步骤：
(a)提供用于数据记录元件的聚合基片，所述的基片的至少一个表面上有染料扩散印刷物或热转移印刷物；
(b)提供表面涂层膜，所述的提供膜的步骤包括：
(ⅰ)提供表面涂层组合物，所述的组合物包括：
可聚合组合物；和
聚合粘合剂；
其特征在于表面涂层组合物基本没有增塑剂，可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比为0.75；1-1.50∶1；
(ⅱ)将表面涂层组合物施加到底膜上，在底膜上形成表面涂层；
(c)将表面涂层膜以这样的方式层压到聚合基片上，使表面涂层与聚合基片相邻，形成有表面涂层的聚合基片；
(d)固化有表面涂层的聚合基片；和
(e)从有表面涂层聚合基片上除去底膜。
34．根据权利要求33所述的方法，其中底膜上有剥离涂层。
35．根据权利要求33所述的方法，其中提供表面涂层膜的步骤进一步包括将覆盖膜施加到表面涂层上，并进一步包括从表面涂层膜上除去覆盖膜的步骤。
36．根据权利要求33所述的方法，其中从有表面涂层聚合基片上除去底膜的步骤在固化有涂层的聚合基片前进行。
37．一种用来保护在聚合层压数据记录元件上有染料扩散印刷物或热转移印刷物方法，所述的方法包括下列步骤：
(a)提供用于数据记录元件的聚合基片，所述的基片的至少一个表面上有染料扩散印刷物或热转移印刷物；
(b)提供表面涂层膜，所述的提供膜的步骤包括：
(ⅰ)提供表面涂层组合物，所述的组合物包括：
可聚合组合物；和
聚合粘合剂；
其特征在于表面涂层组合物基本没有增塑剂，可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比为0.75；1-1.50∶1；
(ⅱ)将剥离层施加到底膜上；和
(ⅲ)将表面涂层组合物施加到在底膜上的剥离层，在剥离层上形成表面涂层；
(c)将表面涂层膜以这样的方式层压到聚合基片上，使表面涂层与基片相邻，形成有表面涂层的聚合基片；
(d)从有表面涂层的聚合基片上除去底膜；和
(e)固化有表面涂层的聚合基片。
38．根据权利要求37所述的方法，其中提供表面涂层膜的步骤包括将覆盖膜施加到表面涂层，并且该方法进一步包括从表面涂层膜除去覆盖膜的步骤。
39．一种制备稳定的聚合层压数据记录元件的方法，所述的方法包括下列步骤：
(a)提供用于聚合层压数据记录元件的聚合基片；
(b)提供表面涂层膜，所述的表面涂层膜具有表面涂层和底膜，所述的表面涂层由表面涂层组合物构成，所述的组合物包括：
(ⅰ)可聚合组合物；和
(ⅱ)聚合粘合剂；
其特征在于表面涂层组合物基本没有增塑剂，可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比为0.75；1-1.50∶1；
(c)将表面涂层膜层压到聚合基片上，形成有表面涂层的层压聚合基片；
(d)从有表面涂层的层压聚合基片上除去底膜；和
(e)固化用于层压数据记录元件的有表面涂层的层压聚合基片。
40．根据权利要求39所述的方法，其中底膜具有第一和第二表面，所述的第一表面上有剥离层，所述的第二表面上有表面涂层。
41．根据权利要求39所述的方法，其中提供表面涂层膜的步骤包括从辊上放下表面涂层膜并将表面涂层膜施加到聚合基片上。
42．根据权利要求39所述的方法，其中从有表面涂层的层压聚合基片上除去底膜的步骤在固化有表面涂层的层压聚合基片步骤前进行。
43．根据权利要求39所述的方法，其中固化有表面涂层的层压聚合基片的步骤包括下列步骤：
(a)将层压基片传送入固化设备；
(b)激活脉冲固化器；和
(c)将基片从固化设备里运出。
44．根据权利要求43所述的方法，其中固化设备是UV固化设备，在激活脉冲固化器步骤期间以这样的方式保证安全：使UV辐照不从设备里泄漏出来。
45．根据权利要求43所述的方法，其中传送基片的步骤包括用辊传送基片。
46．根据权利要求45所述的方法，其中辊是磨粒涂覆的辊。
47．根据权利要求39所述的方法，其中除去底膜的步骤包括除去其上有剥离层的底膜。
48．一种制备稳定的聚合层压数据记录元件的方法，所述的方法包括下列步骤：
(a)提供用于聚合层压数据记录元件的聚合基片；
(b)提供表面涂层膜，所述的表面涂层膜具有表面涂层、覆盖膜和底膜，所述的表面涂层由表面涂层组合物构成，所述的组合物包括：
(ⅰ)可聚合组合物；和
(ⅱ)聚合粘合剂；
其特征在于表面涂层组合物基本没有增塑剂，可聚合组合物与聚合粘合剂的重量比为0.75；1-1.50∶1；
(c)从表面涂层膜上除去覆盖膜以形成无覆盖的表面涂层膜；
(d)将无覆盖的表面涂层膜层压到聚合基片上，形成有表面涂层的层压聚合基片；
(e)从有表面涂层的层压聚合基片上除去底膜；和
(f)固化有表面涂层的层压聚合基片以形成层压的数据记录元件。
49．根据权利要求48所述的方法，其中从表面涂层膜上除去覆盖膜的步骤包括使用卷取筒。
50．根据权利要求48所述的方法，其中从有表面涂层的层压聚合基片上除去底膜的步骤包括使用卷取筒。
51．一种制备聚合层压数据记录元件的方法，所述的方法包括下列步骤：
(a)提供用于聚合层压数据记录元件的聚合基片；
(b)提供表面涂层膜的供料卷筒，所述的表面涂层膜有表面涂层和底膜，所述的底膜上有剥离涂层；
(c)从供料卷筒上放下表面涂层膜；
(d)将表面涂层膜层压到基片上；
(e)除去其上有剥离层的底膜，并暴露表面涂层以形成有表面涂层的层压基片；和
(f)在固化设备里固化有表面涂层的层压聚合基片。
52．根据权利要求51所述的方法，它进一步包括将有表面涂层的层压基片传送人固化设备并将有表面涂层的层压基片传送出固化设备的步骤。
53．根据权利要求52所述的方法，其中传送步骤包括使用辊，所述的辊不与有表面涂层的层压基片的表面涂层接触。
54．根据权利要求53所述的方法，其中辊是磨料涂覆的辊。
55．根据权利要求51所述的方法，其中除去底膜的步骤包括使用卷取筒。
56．根据权利要求51所述的方法，其中固化步骤包括完全保证固化设备的安全，并激活脉冲固化器。
57．一种制备聚合层压数据记录元件的方法，所述的方法包括下列步骤：
(a)提供用于聚合层压数据记录元件的聚合基片；
(b)提供表面涂层膜的供料卷筒，所述的表面涂层膜有表面涂层、覆盖膜和底膜；
(c)从供料卷筒上放下表面涂层膜；
(d)从表面涂层膜上除去覆盖膜；
(e)将表面涂层膜层压到基片上；
(f)除去底膜，并暴露表面涂层以形成有表面涂层的层压基片；
(g)在固化设备里固化有表面涂层的层压基片。
58．根据权利要求57所述的方法，其中除去覆盖膜的步骤包括使用卷取筒。
59．根据权利要求57所述的方法，其中除去底膜的步骤在固化了有表面涂层的压基片后进行。
60．根据权利要求57所述的方法，它进一步包括将有表面涂层的层压基片传送人固化设备和将有表面涂层的层压基片传送出固化设备的步骤。
61．根据权利要求60所述的方法，其中传送步骤使用辊，所述的辊不与有表面涂层的层压基片的表面涂层接触。
62．根据权利要求61所述的方法，其中辊是磨料涂覆辊。
63．根据权利要求57所述的方法，其中除去底膜的步骤包括使用卷取筒。
64．根据权利要求57所述的方法，其中固化步骤包括完全保证固化设备的安全并激活脉冲固化器。
65．一种制备聚合层压数据记录元件的装置，所述的装置包括：
(a)表面涂层膜供给和使用系统，它用来供给表面涂层膜，并将表面涂层膜施加到聚合基片上；
(b)层压系统，它用来将表面涂层膜层压到聚合基片上；
(c)底膜除去系统，它用来从表面涂层膜上除去底膜；
(d)固化系统，它使聚合基片上的表面涂层膜固化；和
(e)传送系统，它用来传送聚合基片通过整个装置。
66．根据权利要求65所述的装置，其中表面涂层膜供给和使用系统包括表面涂层膜供料卷筒。
67．根据权利要求65所述的装置，其中层压系统包括层压辊。
68．根据权利要求65所述的装置，其中底膜除去系统包括底膜卷取筒。
69．根据权利要求65所述的装置，它进一步包括
70．根据权利要求69所述的装置，其中覆盖膜除去系统包括覆盖膜卷取筒。
71．根据权利要求65所述的装置，其中固化系统包括含脉冲固化器的固化设备。
72．根据权利要求71所述的装置，其中固化设备以没有UV光从部件中泄漏到氛围环境里的方式来确保安全。
73．根据权利要求65所述的装置，其中传送系统包括辊。
74．根据权利要求73所述的装置，其中辊是磨粒涂覆的辊，且所述的磨粒涂覆的辊不与表面涂层膜接触。
75．根据权利要求65所述的装置，其中传送系统包括检测聚合基片位置的光电管。
76．一种制备聚合层压数据记录元件的装置，所述的装置包括：
(a)表面涂层膜供料卷筒，所述的表面涂层膜供料卷筒里有表面涂层膜，所述的表面涂层膜包括底膜和表面涂层；
(b)层压辊，它用来将表面涂层膜层压到聚合基片上；
(c)底膜除去卷筒，它用来从表面涂层膜上除去底膜；
(d)固化设备，它使聚合基片上的表面涂层膜固化；和
(e)将聚合基片传送通过层压辊和固化设备的辊。
77．根据权利要求76所述的装置，它进一步包括用来控制聚合基片位置的光电管。
78根据权利要求76所述的装置，它进一步包括从表面涂层膜上除去覆盖膜的覆盖膜除去卷筒。
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