TW202000457A

TW202000457A - 薄膜層壓油墨

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Publication number: TW202000457A
Application number: TW108120343A
Authority: TW
Inventors: 羅伯特德頓; 彼得索爾特豪斯; 克里斯丁朱克斯
Original assignee: 美商太陽化學公司
Priority date: 2018-06-15
Filing date: 2019-06-12
Publication date: 2020-01-01
Also published as: EP3794082B1; US20200407575A1; US11104817B2; WO2019240905A1; ES2905984T3; EP3794082A1

Abstract

本公開說明係有關於印刷層壓片。該層壓片包括一具有油墨或塗料成份之一施用層的第一基板，該成份包括：一具玻璃轉化溫度為0℃或更高的自交聯丙烯酸聚合物、一聚結劑和水；一第二基板，其定位成配置位在該第一基板與第二基板之間的施用層；以及一將該第一基板黏合至該第二基板的黏合劑。本公開說明亦描述製造此類層壓片的程序。在一方面，該油墨之施用層係為一反向印刷層，其中該所施用之油墨層與其所接觸之黏合劑係為高度相容。

Description

薄膜層壓油墨

本發明係針對油墨與塗料之領域、由此類油墨與塗料製成之層壓片以及由反向印刷製備之層壓片材料。

反向印刷係將油墨或塗料成份施用至一透明基板的一面，使得當透過該透明基板之該未印刷面觀看時，由該油墨或塗料形成之文字、影像等等為清晰易讀的。在一層壓結構，該由反向印刷形成之印刷面係被配置成該層壓片之內層。

反向印刷可用於形成標籤與其他產品包裝。因為該基板係位於該印刷材料與該包裝外面的中間，用於印刷之該油墨與塗料係與外界環境隔離。如此降低該油墨之磨損，若沒有消除的話，因為與外界環境之接觸減少所以該油墨不太可能磨損或弄髒。

然而，使用反向印刷材料，該施用至該基板之油墨或塗料與該包裝物更接近。若沒有覆蓋，該油墨組成可轉移至該包裝而污染該包裝物。政府和貿易集團對於食物、藥品以及其他敏感物品有規定，其規定可接受和/或可容忍之可轉移組成的量。這些量可約在十億分之幾(ppb)的等級。

因為這個和其他原因，將一第二基板層壓至一第一印刷基板而形成層壓結構。在這種安排中，該印刷之油墨或塗料成份係定位於在該第一(印刷)基板與該第二基板之間，且以黏合劑黏合該基板，諸如聚氨酯黏合劑。進一步在這種安排中，該黏合劑接觸該油墨層。

層壓結構可減少該油墨組成之轉移。又，他們為該印刷油墨提供背襯，其可改善該印刷材料之視覺性質。例如，對彩色油墨層之白色背襯提供改善的對比性。

於形成一具有反向印刷基板層的層壓片時，該油墨必須不被黏合劑降解。亦即，其不應移動、滲出或弄髒到不可接受的程度。此類問題可能是由該黏合劑溶解該油墨而造成。同樣地，該油墨必須與該黏合劑相容。該油墨不應降低該黏合劑將基板黏合一起的能力。

可能對下列引用感興趣：美國專利編號10,113,077、US20170275483以及世界專利WO2018/075487。這些專利申請案、專利以及本申請案具有相同的所有者。

同樣感興趣的可為GB 2 045 768、US 2016/0326389、WO 2018/016578、US 2017/0197396、US 2014/0083552、WO 2013/179839以及WO 2018/021033。

本文所描述係為一包括非常適用於反向印刷之一油墨或塗料成份的層壓片。該層壓片包括：a)一具有油墨或塗料成份之一施用層的第一基板，該成份包括一具玻璃轉化溫度(Tg)為0℃或更高的自交聯丙烯酸聚合物、一聚結劑和水；b)一第二基板，其定位成配置位在該第一基板與第二基板之間的施用層；以及 c)一將該第一基板黏合至該第二基板的黏合劑。

在一方面，該油墨或塗料成份之配置係為一反向印刷配置。

在一方面，該第一基板係為一聚合物基板。

在另一方面，該第一基板係為一選自定向聚丙烯(OPP)、聚乙烯、聚氯乙烯(PVC)、定向聚苯乙烯(OPS)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)和聚乳酸(PLA)的聚合物基板。

在另一方面，該第二基板係為一聚合物基板。

在另一方面，該第二基板係為一選自OPP、聚乙烯、PVC、OPS、PET和PLA的聚合物基板。

在一方面，該第一和第二基板中至少一者為OPP。在另一方面，該第一和第二基板為OPP。

在一方面，該自交聯丙烯酸聚合物具有20℃至70℃的Tg。

在一方面，該自交聯丙烯酸聚合物具有40℃至60℃的Tg。

在一方面，該自交聯丙烯酸聚合物係由選自丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基苯乙烯以及其組合的單體所形成。

在一方面，該自交聯聚合物係為一苯乙烯/丙烯酸酯共聚合物。

在一方面，該自交聯丙烯酸聚合物係為一含羰基單體與一含胺單體的反應產物。

在一方面，該自交聯聚合物係為一丙烯酸乳液。

在一方面，該聚結劑具有20℃或更低的Tg。

在一方面，該聚結劑具有0℃或更低的Tg。

在一方面，該聚結劑係為一丙烯酸乳液。

在一方面，該自交聯丙烯酸聚合物在該油墨或塗料成份的含量係為20wt%至60wt%。

在一方面，該自交聯丙烯酸聚合物在該油墨或塗料成份的含量係為30wt%至50wt%。

在一方面，該聚結劑在該油墨或塗料成份的含量係為2.0wt%至20wt%。

在一方面，該聚結劑在該油墨或塗料成份的含量係為5.0wt%至15wt%。

在一方面，該油墨或塗料成份進一步包括一著色劑。

在一方面，該油墨或塗料成份進一步包括一顏料。

在一方面，該油墨或塗料成份進一步包括一存在於分散液中的顏料。

在一方面，該油墨或塗料成份係藉由凹版或柔版印刷施用。

在一方面，所述係為藉由任何前述專利範圍之程序所製備的層壓結構。

在一方面，本文所述係為形成一層壓片的程序。該程序包括以下步驟：a)提供一油墨或塗料成份，該成份包括：一Tg為0℃或更高的自交聯丙烯酸聚合物、一聚結劑和水；b)施用一或多層之該油墨或塗料成份至一第一基板以提供一塗覆的基板；c)烘乾該一或多層之塗覆的基板；以及 d)層壓該塗覆的基板。

在另一方面，層壓塗覆的基板包括施用一黏合劑層至該塗覆的基板並施用一第二基板至該塗覆的基板。在這種安排中，該油墨或塗料成份可藉由反向印刷施用至該基板。

在一方面，該第一基板係為一聚合物基板。

在另一方面，該第一基板係為選自OPP、聚乙烯、PVC、OPS、PET和PLA的聚合物基板。

在另一方面，該第二基板係為一聚合物基板。

在另一方面，該第二基板係為選自OPP、聚乙烯、PVC、OPS、PET和PLA的聚合物基板。

在一特定方面，該第一和第二基板中至少一者為OPP。在另一特定方面，該第一和第二基板為OPP。

在另一方面，該自交聯丙烯酸聚合物具有20℃至70℃的Tg，較佳地為40℃至60℃。

在另一方面，該自交聯丙烯酸聚合物係由選自丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基苯乙烯以及其組合的單體所形成。

在另一方面，該自交聯聚合物係為一苯乙烯/丙烯酸酯共聚合物。

在另一方面，該自交聯丙烯酸聚合物係為一含羰基單體與一含胺單體的反應產物。

在另一方面，該自交聯聚合物係為一丙烯酸乳液。

在另一方面，該聚結劑具有20℃或更低的Tg，較佳地為0℃或更低。

在另一方面，該聚結劑係為一丙烯酸乳液。

在另一方面，基於該成份之總重量，該自交聯丙烯酸聚合物在該油墨或塗料成份的含量係為20wt%至60wt%，較佳地為30wt%至50wt%。

在另一方面，基於該成份之總重量，該聚結劑在該油墨或塗料成份的含量係為2.0wt%至20wt%，較佳地為5.0wt%至15wt%。

在另一方面，該油墨或塗料成份進一步包括一著色劑，例如顏料或染料。

在一進一步方面，該著色劑係為顏料。

在一仍進一步方面，該著色劑係為在分散液中的顏料。

在另一方面，該油墨或塗料成份係藉由凹版或柔版印刷施用。

本公開說明之主題的這些以及其他方面將在以下說明書和申請專利範圍中公開。

本申請案係主張於2018年6月15日申請之美國專利申請案第62/685,306號的優先權益，其專利標的透過引用併入本文中。

本文所述之層壓片以及用於製備該層壓片之程序包括水性油墨和塗料成份。該油墨和塗料成份係為特別適合用於反向印刷於層壓結構，例如包含於產品包裝之層壓結構。

反向印刷

本文所用之術語「反向印刷」係指將油墨或塗料施用至一透明基板的一面，使得當透過該透明基板之該未印刷面觀看時，文字和印刷的影像等等為清晰易讀的。因此該印刷面係為該層壓片的內層。

使用一第二基板層與一反向印刷之基板形成一層壓版。該第二基板層可為或可不為一印刷或塗覆層，例如一白色不透明基板層或金屬化層。該第二基板層提供該油墨層保護(例如防止油墨成份轉移)也提供用於觀察由該油墨所形成之文字或影像的對比度。

一層壓片係藉由將該印刷或塗覆的基板層以黏合劑層壓一起而形成。在這種安排中，該印刷的油墨或塗料成份係直接與該黏合劑層接觸。用於本發明過程之油墨或塗料對黏合劑潛在的降解作用有抵抗力。同樣地，該油墨或塗料不會降解該黏合劑材料的黏合能力。

在一方面，本文所述之層壓結構係包含於洗衣洗滌劑產品包裝中。當暴露至洗滌劑時，所述之層壓片已證明能夠抵抗忍受降解。

目前已發現展現本文所述之特性之包含自交聯丙烯酸聚合物與聚結劑的油墨或塗料成份(例如，分別具有所示之Tg的自交聯丙烯酸聚合物與聚結劑，諸如具有Tg高於0℃的自交聯丙烯酸聚合物)可展現很好，若不是優異的黏合性質和優異的必要抗性。

發明者發現包含具有Tg高於0℃的自交聯丙烯酸聚合物、聚結劑和水的油墨或塗料成份在OPP等之聚合物基板薄膜上展現好的黏合特性並且與聚氨酯黏合劑等黏合劑相容，這使得所述之油墨和塗料成份適合用於形成層壓片，例如，其中油墨和塗料係為反向印刷至一透明基板。

自交聯聚合物

自交聯聚合物包含一自反應的一種或多種功官能基。不需要分開的共反應物。自交聯聚合物可存在於水分散液或乳液且可為兩種或更多種與彼此反應之單體的產物。例如，一自交聯聚合物可包含羰基官能基和胺基官能基兩者。

一自交聯丙烯酸聚合物可為在環境條件下固化之單組裝丙烯酸。在羰基和胺基之間的反應係為在此條件下固化的實例。羰基胺自交聯丙烯酸聚合物可使用在用於所述之層壓片之油墨和塗料內。此自交聯可發生於諸如酮基和具有對羰基具反應性之基團的二或多官能基胺化合物之間。在所得之乾燥薄膜中，這些丙烯酸聚合物展現出增強的抗性。

一殼核聚合物(shell-core polymer)可為自交聯的。一種機制係藉由使用相分離聚合物(phase separated polymers)，諸如核殼聚合物。該殼聚合物係為親水性的，而該核聚合物係為疏水性的。該親水性的殼維持分散性，而該疏水性的核提供用來交聯的反應位置。也有其他種類的自交聯聚合物。本公開說明考慮所有這些，只要他們具有0℃或更高的Tg。

在自交聯丙烯酸聚合物反應機制之一方面，當與和羰基反應之雙或多官能基化合物結合時，包含酮基之聚合物在室溫交聯。雙醯肼係為此類反應性化合物的一實例。此類自交聯丙烯酸乳液係作為單一包裝產品提供。

取決於壓克力(丙烯酸)種類，該自交聯反應亦可藉由乾燥時蒸發水分、載體pH的改變或高溫下之固化而引發，其中該交聯反應係為快速或該反應性基團未被封閉。

GB 2 045 768描述自交聯的一個實例，其描述一種基於單體混合物之乳液聚合產物的分散液，該單體混合物主要包括較低之(甲基)丙烯酸烷基酯單體、少量之(甲基)丙烯酸和(甲基)丙烯酸縮水甘油酯。GB 2 045 768通過引用併入本文。

已經開發了具連續梯度型態的聚合物顆粒。以這種機制，豐富酮基在聚合物顆粒之低Tg領域。自交聯聚合物係藉由乳液聚合製備。使用梯度型態，需要少量或不需要聚結溶劑，且低於5℃的最低成膜溫度係為可能的，並仍維持所需的抗性。

另一種自交聯丙烯酸分散液的製備方法係進行乳液聚合，但混合物中亦包括包含反應性和/或共反應性基團的丙烯酸低聚合物。在此程序中，該反應性低聚合物變成接枝至該梯度型態核心顆粒。

自交聯丙烯酸聚合物可包含黏著劑，諸如選自苯乙烯-丙烯酸酯共聚合物、包含丙烯醯胺基的苯乙烯/丙烯酸酯共聚合物以及基於丙烯腈、甲基丙烯醯胺和丙烯酸酯的共聚合物。

自交聯丙烯酸聚合物可由反應性單體形成，該反應性單體包含選自丙烯酸、甲基丙烯酸(MAA)、甲基丙烯酸甲酯(MMA)、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯以及甲基苯乙烯的單體。

在一方面，存於本文所述之油墨和塗料的該自交聯聚合物係經由羰基/胺反應而製得。例如，具一側鏈N-羥甲基的丙烯酸酯(例如N-異丁氧基羥甲基丙烯醯胺(NiBMA))。

由此類單體產生之商業丙烯酸酯的實例包括但不限於Alberdingk AC2714VP、Synthomer AM00035、Organikkimyan Orgal PO86V、DSM Neocryl® XK12以及DSM Neocryl® XK14，每個都可從DSM取得。Neocryl® XK14現在被稱為Neocryl® A1120。這些商業產品都是自交聯的。

自交聯丙烯酸聚合物之Tg係為經歷自交聯之前的Tg。較高Tg自交聯聚合物不經歷到丙烯酸聚合物的過早凝膠化。在一方面，該自交聯丙烯酸聚合物具有Tg為0℃或更高。在許多方面，該自交聯丙烯酸聚合物具有Tg為：約20℃至70℃、約20℃至約65℃、約20℃至約60℃、約20℃至約55℃、約20℃至約50℃、約20℃至約45℃、約20℃至約40℃、約20℃至約35℃、約20℃至約30℃、約20℃至約25℃、約25℃至約70℃、約25℃至約65℃、約25℃至約60℃、約25℃至約55℃、約25℃至約50℃、約25℃至約45℃、約25℃至約40℃、約25℃至約35℃、約25℃至約30℃、約30℃至約70℃、約30℃至約65℃、約30℃至約60℃、約30℃至約55℃、約30℃至約50℃、約30℃至約45℃、約30℃至約40℃、約30℃至約35℃、約35℃至約70℃、約35℃至約65℃、約35℃至約60℃、約35℃至約55℃、約35℃至約50℃、約35℃至約45℃、約35℃至約40℃、約40℃至約70℃、約40℃至約65℃、約40℃至約60℃、約40℃至約55℃、約40℃至約50℃、約40℃至約45℃、約45℃至約70℃、約45℃至約65℃、約45℃至約60℃、約45℃至約55℃、約45℃至約50℃。在一方面，該自交聯丙烯酸聚合物具有一Tg為約40℃至約60℃。

上面所提，較佳的是該自交聯丙烯酸聚合物具有一Tg大於0℃；更較佳的是20℃至70℃，且最佳的是40℃至60℃。

基於該油墨和塗料成份的總重量，本文所述之該油墨和塗料成份可包含約20wt%至約70wt%之丙烯酸聚合物(即，自交聯與非自交聯丙烯酸聚合物的總量)。例如，本發明之油墨或塗料包含丙烯酸聚合物的量可為約20wt%至約70wt%、20wt%至約65wt%、約20wt%至約60wt%、約20wt%至約55wt%、約20wt%至約50wt%、約20wt%至約45wt%、約20wt%至約40wt%、約20wt%至約30wt%、約20wt%至約25wt %、約20wt%至約20wt%、約20wt%至約70wt%、約20wt%至約65wt%、約20wt%至約60wt%、約20wt%至約55wt%、約20wt%至約50wt%、約20wt%至約45wt%、約20wt%至約40wt%、約20wt%至約35wt%、約20wt%至約30wt%、約20wt%至約25wt%、25wt%至約70wt%、約25wt%至約65wt%、約25wt%至約60wt%、約25wt%至約55wt%、約25wt%至約50wt%、約25wt%至約45wt%、約25wt%至約40wt%、約25wt%至約35wt%以及約25wt%至約30wt%。

存於所述之油墨和塗料成份中之丙烯酸聚合物總量的約55wt%至約75wt%係為自交聯(該值是基於丙烯酸聚合物的總量；例如自交聯丙烯酸聚合物+非自交聯丙烯酸聚合物)。這可基於所用之商業產品的重量。例如，自交聯丙烯酸聚合物可存有約55wt%至約75wt%、約55wt%至約70wt%、約55wt%至約65wt%、約55wt%至約60wt%、約60wt%至約75wt%、約60wt%至約70wt%以及約60wt%至約65wt%。

基於該油墨或塗料成份的總重量，本文所述之油墨和塗料可包含約20wt%至約60wt%之自交聯丙烯酸聚合物。例如，該油墨或塗料可包含約20wt%至約60wt%、約20wt%至約55wt%、約20wt%至約50wt%、約20wt%至約45wt%、約20wt%至約40wt%、約20wt%至約35wt%、約20wt%至約30wt%、約20wt%至約25wt%、約25wt%至約60wt%、約25wt%至約55wt%、約25wt%至約50wt%、約25wt%至約45wt%、約25wt%至約40wt%、約25wt%至約35wt%以及約25wt%至約30wt%之自交聯丙烯酸聚合物。

聚結劑

本文所述之油墨和塗料成份包含聚結劑(聚結試劑)。據信聚結劑之存在最佳化了從油墨和塗料形成薄膜並用作為聚合物顆粒的臨時塑化劑。他們進一步降低該聚合物乳液的最低成膜溫度(MFFT)。

聚結劑的實例包括丙烯酸乳液、溶劑，例如酯、酯醇和乙二醇醚。可使用其混合物。此類溶劑聚結劑之實例包括但不限於Eastman Texanol酯醇、Eastman EEH溶劑以及Eastman DB溶劑。低Tg丙烯酸乳液亦可用作為聚結劑。

有利的是，該聚結劑亦為具有Tg為20℃或更低的丙烯酸乳液，較佳的是0℃或更低。

商業聚結劑的實例包括Dow Lucidene 605、DSM Neocryl® A1125和Neocryl® A2095以及來自BASF的Joncryl 8052®和Joncryl 8052® ECO2124。這些是具有Tg為20℃或更低的丙烯酸乳液。

一般而言，基於該油墨或塗料成份的總重量，本文所述之油墨和塗料包括約2.0wt%至約20wt%的聚結劑。較佳地，該油墨和塗料包括約5.0wt%至約15wt%聚結劑。例如，該油墨和塗料成份可包括聚結劑的量為約2.0wt%至約18wt%、約2.0wt%至約15wt%、約2.0wt%至約12.5wt%、約2.0wt%至約10wt%、約2.0wt%至約7.5wt%、約2.0wt%至約5.0wt%、約5.0wt%至約20wt%、約5.0wt%至約15wt%、約5.0wt%至約10wt%。

本文所述之油墨和塗料成份包括水。水可以直接加入，或者可作為成份的部分而包含。例如，在一些或全部之市售成份中存有水，諸如市售自交聯丙烯酸聚合物乳液和/或用於配製當前之油墨和塗料的聚結劑。基於油墨或塗料成份之總重量，本文所述之油墨和塗料成份通常包括約25wt%至約50wt%水。例如，本發明之油墨和塗料成份可包括水的量為約25wt%至約45wt%、約25wt%至約40wt%、約25wt%至約35wt%、約25wt%至約30wt%、約30wt%至約50wt%、約30wt%至約45wt%、約30wt%至約40wt%、約30wt%至約35wt%、約35wt%至約50wt%、約35wt%至約 45wt%、約35wt%至約40wt%、約40wt%至約50wt%、約40wt%至約45wt%以及約45wt%至約50wt%。

著色劑

本文所述之油墨和塗料成份任選地進一步包括一或多種著色劑。此類著色劑包括顏料和/或染料。合適之有機或無機顏料包括碳黑、氧化鋅、二氧化鈦、酞青素、蔥醌、苝、咔唑、單偶氮和二偶氮苯并咪唑、羅丹明、靛染料、喹吖酮、重氮皮蒽酮、二硝基苯胺、吡唑、重氮皮蒽酮、二硝基苯胺、吡唑、聯大茴香胺、皮蔥酮染料、四氯異吲哚啉、雙噁嗪、單偶氮丙烯醯胺以及蔥嘧啶。染料包含但不限於偶氮染料、蔥醌染料、呫吨染料、吖嗪染料以及其組合等等。

當存在時，有機顏料和染料存有的量通常為約0.1wt%至約7.0wt%，基於該油墨或塗料的總重量。例如，該有機顏料和染料可存有的量為0.1wt%至6.5wt%、或0.1wt%至6.0wt%、或0.1wt%至5.5wt%、或0.1wt%至5.0wt%、0.1wt%至4.5wt%、或0.1wt%至4.0wt%、或0.1wt%至3.5wt%、或0.1wt%至3.0wt%、0.1wt%至2.5wt%、或0.1wt%至2.0wt%、0.1wt%至1.5wt%、或0.1wt%至1.0wt%、或0.1wt%至0.5wt%、或0.5wt%至7.0wt%、或0.5wt%至6.5wt%、或0.5wt%至6.0wt%、或0.5wt%至5.5wt%、或0.5wt%至5.0wt%、或0.5wt%至4.5wt%、或0.5wt%至4.0wt%、或0.5wt%至3.5wt%、或0.5wt%至3.0wt%、或0.5wt%至2.5wt%、或0.5wt%至2.0wt%、或0.5wt%至1.5wt%、或0.5wt%至1.0wt%、或1.0wt%至7.0wt%、或1.0%至6.5wt%、或1.0wt%至6.0wt%、或1.0%至5.5wt%、或1.0wt%至5.0wt%、或1.0%至4.5wt%、或1.0wt%至4.0wt%、或1.0%至3.5wt%、或1.0wt%至3.0wt%、或 1.0%至2.5wt%、或1.0wt%至2.0wt%、或1.0%至1.5wt%。

當存在時，無機顏料存有的量通常為1.0wt%至40wt%，基於該油墨或塗料的總重量。例如，該無機顏料可存有的量為1.0wt%至35wt%、或1.0wt%至30wt%、或1.0wt%至25wt%、或1.0wt%至20wt%、或1.0wt%至15wt%、約1.0wt%至約10wt%、約1.0wt%至約5.0wt%、或5.0wt%至40wt%、或5.0wt%至35wt%、或5.0wt%至30wt%、或5.0wt%至25wt%、或5.0wt%至20wt%、或5.0wt%至15wt%、約5.0wt%至約10wt%、約10wt%至約40wt%、或10wt%至35wt%、或10wt%至30wt%、或10wt%至25wt%、或10wt%至20wt%、或10wt%至15wt%、或15wt%至40wt%、或15wt%至35wt%、或15wt%至30wt%、或15wt%至25wt%、或15wt%至20wt%、或20wt%至40wt%、或20wt%至35wt%、或20wt%至30wt%、或20wt%至25wt%。

油墨和塗料成份可任選地包含一或多種其他添加物。此添加物包括但不限於潤濕助劑、醇類、聚乙烯蠟乳液、蠟分散液、消泡劑、氨、消泡劑、分散劑、穩定劑、有機矽、流變性質改良劑、塑化劑等等。

此類添加物之實例包括異丙醇和正丙醇；聚乙烯蠟乳液，諸如Munzing Lubraprint 2036和Byk Aquacer 531；蠟分散液，諸如Munzing Lubraprint 499、Keim Ultralube D816和Crayvallac WW1001；消泡劑，諸如Byk 023和Evonik Tegofoamex 1488(Evonik的聚醚矽氧烷去泡乳液)；潤濕助劑，諸如來自Evonik的Tego®Wet、Byk Dynwet 800和Air Products Surfynol AD01；殺菌劑，諸如來自Thor Chemicals的WR-0268，以及分散劑，諸如Byk Disperbyk 190。

當存在時，所包括之添加物的量係為約0.1wt%至約5.0wt%，基於該油墨或塗料成份的總重量。例如，該添加物可存有的量為約0.1wt%至約4.5wt%、約0.1wt%至約4.0wt%、約0.1wt%至約3.5wt%、約 0.1wt%至約3.0wt%、約0.1wt%至約2.5wt%、約0.1wt%至約2.0wt%、約0.1wt%至約1.5wt%、約0.1wt%至約1.0wt%、約0.1wt%至約0.5wt%、約0.5wt%至約5.0wt%、約0.5wt%至約4.5wt%、約0.5wt%至約4.0wt%、約0.5wt%至約3.5wt%、約0.5wt%至約3.0wt%、約0.5wt%至約2.5wt%、約0.5wt%至約2.0wt%、約0.5wt%至約1.5wt%、約0.5wt%至約1.0wt%。

基板

正如所示，本文所述之層壓片包括一油墨和塗料印刷在上的第一基板以及一被層壓制該第一基板的第二基板。在一方面，該第一基板係為適用於接收和維持印刷油墨或塗料者，且其可透過黏合劑黏合而與另一基板層形成一層壓片。示例性之基板包括例如定向聚丙烯(OPP)、聚乙烯、聚氯乙烯(PVC)、定向聚苯乙烯(OPS)、聚對苯二甲酸乙二酯(PET)和聚乳酸(PLA)。

在另一方面，該(第二)基板係為一聚合物基板。

在另一方面，該(第二)基板係為一選自OPP、聚乙烯、PVC、OPS、PET和PLA的聚合物基板。

用於製備所述之層壓片的油墨和塗料可使用任何印刷方法或應用方法，但很適合用於凹版印刷和柔版印刷的程序。

本文所述之油墨和塗料在層壓結構上提供優異的油墨附著性，特別是對OPP，具有有效的抗性。值得注意的是所述之油墨和塗料係為抗洗滌劑的(例如粉末或液體)，因此根據本公開說明所製造之層壓片是很適合用於形成洗滌劑粉末產品包裝。

所述之油墨和塗料係很適合應用至聚合物薄膜基板，諸如 OPP。當施用至此類基板時，該油墨和塗料顯示優異的黏著性和耐磨性。該油墨和塗料亦適合應用至其他基板，例如柔性的聚合物薄膜諸如廣泛用於層壓產品的PVC、OPS和PLA。

所述之油墨和塗料具有間接食品接觸狀態。此外，他們已成功地測試轉移性且其中使用之所有材料已確認遵守有毒物質控制法(TOSCA)且被食品和藥物管理局(FDA)批准。

本文所述之油墨和塗料成份以柔版印刷或凹版印刷為較佳地，但不限置於此兩種印刷方法。

實例

下列實例旨在舉例說明本文所述之成份的特定實施例，而非意圖在任何方面限制其範圍且不應如此解釋。

實例1：根據本發明之水性白墨的配方：

Neocryl® A1129丙烯酸乳液-自交聯苯乙烯丙烯酸分散液；Neocryl® A1125-水性自交聯丙烯酸共聚合物溶液；Joncryl® 8052-一種聚結劑(成膜丙烯酸乳液)；Disperbyk 190-揮發性有機化合物(VOC)以及無溶劑潤濕和分散添加物；Tego Foamex 1488-基於聚醚矽氧烷技術的消泡劑乳液；WR-0268-一種殺菌劑；以及Dynwet 800-用於水性塗料之不含有機矽的基板潤濕劑。

實例2：根據本發明之含顏料的水性油墨的配方。

Neocryl XK14-自交聯丙烯酸乳液、不含乳化劑、丙烯酸共聚合物。

製備四種不同顏料分散液：青色、洋紅色、黃色和黑色。所有顏色之顏料的量都相同。

藉由加水將實例1與2之油墨降低至印刷黏度(於25℃黏度降低至18秒並以Zahn 2黏度杯測定)。印刷係使用具400#網紋之Esiproof印刷機(RK Print Coat Instruments Ltd.)在以電暈處理過之OPP上製成。將印刷的基板在室溫下乾燥(25℃，RH50%)。

印刷的基板係以一和二印刷層之油墨，接著是來自相同油墨系列的一層白色墨(例如實例2之青色顏料油墨(一層)/實例1之白色油墨(一層)；Barracuda青/Barracuda白；Aqualam青/Aqualam白，等等)製備。以該印刷的基板製備層壓片之前，將印刷的基板陳化24小時。使用黃色K bar線棒(RK Print Coat Instruments,Ltd.)將所用之黏合劑(Purelam 6000(Ashland Chemicals)，一種市售無溶劑聚氨酯黏合劑)印刷至已印刷並乾燥的基板上，並在室溫60psi壓力下層壓以處理定向聚丙烯薄膜，以提供具有反向印刷配置的層壓片。將該層壓片樣品在室溫下陳化三天。經過這段時間，標準樣品和洗滌劑暴露的樣品都在Lloyds LRX Tensometer張力計上使用1.5x20公分之樣品尺寸測試其黏合強度。

將以實例1之(白色)油墨以及實例2之(青色顏料)油墨製備的層壓片和使用市售用於製造層壓片之油墨製備的層壓片相比較。比較的油墨為來自Sun Chemical的Barracuda、Aqualam和Duratort。Barracuda油墨包含具有Tg低於0℃的自交聯丙烯酸聚合物乳液。Aqualam油墨包含具有Tg低於0℃的聚氨酯分散液。Duratort油墨為一種有機溶劑油墨。

測試方法

依照下列方法在層壓片上進行測試。

黏合強度測試-黏合強度係根據ASTM D903中所述之測試測定，除了測試樣品的尺寸為1.5x20公分之外。

洗滌劑測試-在此測試中使用來自Hand Arnold Trinidad Limited的一種市售洗衣洗滌劑粉末Ozon。

如上述構建層壓片並在室溫下陳化3天。準備一洗滌劑：水為1：1的漿液。將2公克之漿液散佈在該層壓片(15x30公分)表面上3.0x3.0公分的區域。將該漿液放置在中央使不接觸該層壓片的邊緣，從而避免進入。24小時之後將漿液從層壓片表面擦掉。剪下1.5x20公分的測試條，確保漿液覆蓋表面被測試。

薄膜撕裂表示該薄膜在黏合測試期間撕裂。所以，沒有取得黏合強度的數值。

結果顯示本文所述之層壓片(發明之層壓片)展現出最一致的高黏合強度結果。

暴露至洗滌劑對黏合強度不具有害影響。令人驚訝地，當暴露至洗滌劑時，多個該層壓片樣品比標準層壓片展現出更高的黏合強度。

表1和表2所紀錄之測試結果顯示以本文所述之油墨製備的層壓片展現一開始就高的黏合強度並維持高強度，在接觸和不接觸洗滌劑的情況下。當施用多層油墨時，亦維持高黏合強度。

當只施用一單點之青色時，以Barracuda油墨製備之層壓片充分地進行。當加入額外的青色層，可看到黏合強度明顯下降。

當以單一層青色測試時，以Aqualam油墨製備之層壓片未展現如本文所述之油墨和Barracuda油墨那樣高的黏合強度。由於該層壓片之薄膜撕裂，無法完成具2x青色之黏合強度的完整剖析。

已詳細說明本發明，包括其較佳的實施例。然而，應當理解，本領域之技術人員於考量本公開說明時，可對本發明進行修改和/或改進，這些都在本發明之範圍和精神之內。

Claims

一種層壓片，包括：a)一第一基板，其具有油墨或塗料成份之一施用層，該油墨或塗料成份包括一具玻璃轉化溫度(Tg)為0℃或更高的自交聯丙烯酸聚合物、一聚結劑和水；b)一第二基板，其經定位而將該施用層配置於該第一基板與該第二基板之間；以及c)一黏合劑，其將該第一基板黏合至該第二基板。
如申請專利範圍第1項所述之層壓片，其中該油墨或塗料成份係處於一反向印刷配置。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該基板係為一聚合物基板。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該基板係為一選自定向聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、定向聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯和聚乳酸的聚合物基板。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該自交聯丙烯酸聚合物具有20℃至70℃的玻璃轉化溫度。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該自交聯丙烯酸聚合物具有40℃至60℃的玻璃轉化溫度。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該自交聯丙烯酸聚合物係由選自丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基苯乙烯以及其組合的單體所形成。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該自交聯聚合物係為一苯乙烯/丙烯酸酯共聚合物。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該自交聯丙烯酸聚合物係為一含羰基單體與一含胺單體的反應產物。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該自交聯聚合物係為一丙烯酸乳液。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該聚結劑具有20℃或更低的玻璃轉化溫度。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該聚結劑具有0℃或更低的玻璃轉化溫度。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該聚結劑係為一丙烯酸乳液。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該自交聯丙烯酸聚合物在該油墨或塗料成份的含量係為20wt%至60wt%。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該自交聯丙烯酸聚合物在該油墨或塗料成份的含量係為30wt%至50wt%。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該聚結劑在該油墨或塗料成份的含量係為2.0wt%至20wt%。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該聚結劑在該油墨或塗料成份的含量係為5.0wt%至15wt%。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該油墨或塗料成份進一步包括一著色劑。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該油墨或塗料成份進一步包括一顏料。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該油墨或塗料成份進一步包括一存在於分散液中的顏料。
如前述申請專利範圍中之任一項所述之層壓片，其中該油墨或塗料成份係藉由凹版或柔版印刷施用。
一種製備一層壓片的程序，其包括以下步驟：a)提供一油墨或塗料成份，該成份包括：具有一玻璃轉化溫度為0℃或更高的自交聯丙烯酸聚合物、一聚結劑和水；b)施用一或多層之該油墨或塗料成份至一第一基板以提供一經塗覆的基板；c)烘乾該一或多層之經塗覆的基板；以及d)層壓該經塗覆的基板。
如申請專利範圍第22項所述之程序，其中層壓該經塗覆的基板包括施用一黏合劑層至該經塗覆的基板並施用一第二基板至該經塗覆的基板。
如申請專利範圍第22或23項所述之程序，其中該油墨或塗料成份係反向印刷至該基板。
如申請專利範圍第22-24項中之任一項所述之程序，其中該基板係為一聚合物基板。
如申請專利範圍第22-25項中之任一項所述之程序，其中該基板係為一選自定向聚丙烯、聚乙烯、聚氯乙烯、定向聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二酯和聚乳酸的聚合物基板。
如申請專利範圍第22-26項中之任一項所述之程序，其中該自交聯丙烯酸聚合物具有20℃至70℃的玻璃轉化溫度。
如申請專利範圍第22-27項中之任一項所述之程序，其中該自交聯丙烯酸聚合物具有40℃至60℃的玻璃轉化溫度。
如申請專利範圍第22-28項中之任一項所述之程序，其中該自交聯丙烯酸聚合物係由選自丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、苯乙烯、甲基苯乙烯以及其組合的單體所形成。
如申請專利範圍第22-29項中之任一項所述之程序，其中該自交聯聚合物係為一苯乙烯/丙烯酸酯共聚合物。
如申請專利範圍第22-30項中之任一項所述之程序，其中該自交聯丙烯酸聚合物係為一含羰基單體與一含胺單體的反應產物。
如申請專利範圍第22-31項中之任一項所述之程序，其中該自交聯聚合物係為一丙烯酸乳液。
如申請專利範圍第22-32項中之任一項所述之程序，其中該聚結劑具有20℃或更低的玻璃轉化溫度。
如申請專利範圍第22-33項中之任一項所述之程序，其中該聚結劑具有0℃或更低的玻璃轉化溫度。
如申請專利範圍第22-34項中之任一項所述之程序，其中該聚結劑係為一丙烯酸乳液。
如申請專利範圍第22-35項中之任一項所述之程序，其中該自交聯丙烯酸聚合物在該油墨或塗料成份的含量係為20wt%至60wt%。
如申請專利範圍第22-36項中之任一項所述之程序，其中該自交聯丙烯酸聚合物在該油墨或塗料成份的含量係為30wt%至50wt%。
如申請專利範圍第22-37項中之任一項所述之程序，其中該聚結劑在該油墨或塗料成份的含量係為2.0wt%至20wt%。
如申請專利範圍第22-38項中之任一項所述之程序，其中該聚結劑在該油墨或塗料成份的含量係為5.0wt%至15wt%。
如申請專利範圍第22-39項中之任一項所述之程序，其中該油墨或塗料成份進一步包括一著色劑。
如申請專利範圍第22-40項中之任一項所述之程序，其中該油墨或塗料成份進一步包括一顏料。
如申請專利範圍第22-41項中之任一項所述之程序，其中該油墨或塗料成份進一步包括一存在於分散液中的顏料。
如申請專利範圍第22-42項中之任一項所述之程序，其中該油墨或塗料成份係藉由凹版或柔版印刷施用。