专利名称：卡片板构造的制作方法
背景技术：
本发明涉及名片或商业名片、像片卡、明信片及类似物的板，以及制造这些卡片板的方法和使用它们的方法。
通过商业上现有的激光或喷墨打印机的简单打印来设计名片或商业名片是有意义的。小尺寸的可打印媒介如名片或商业名片，因为它们的规格小而不能用传统的激光或喷墨打印机单独打印。因为这个原因，对于用激光打印机或喷墨打印机打印名片来说，往往开头用卡片板打印完成后再从中分离出名片，留下卡片板的剩余“基体”。在这些卡片板中，为卡片提供了一种支撑结构，已经知道许多这样的卡片板和载体的实例。
在第一类卡片板中，卡片板的基体或者基体的一部分本身作为卡片的载体。因此，存在这样一些名片板，其中将材料打微孔，并沿着微孔取出卡片而从基体分离出卡片。带有微孔的将被分开的卡片通过材料桥与卡片板连接。当卡片与卡片板分离时，这些桥在卡片边缘部分保留。尤其对于高质量的产品如名片来说，这些分开的残余物是难看的且是不想要的。
在该第一类卡片板产品的一种变体中，卡片板包括模切线而不是微孔，该模切线透过了卡片板的大部分而不是全部(“基本上切断”的线)，通过切断基本上切断的线的未切断部分，将卡片与周围基体分开。另一种变化采用多层结构卡片板，其中的一层作为载体材料。在这些变化中，会产生上面所述的问题，即分离卡片后存在难看的残余材料。阐明这种第一类卡片产品的专利公开包括美国专利US5853837(Popat，与本发明一同转让；基本上切断的线)；同时参见美国专利申请2001/0036525A1(Yokokawa；多层卡片结构)。(在本申请中任何地方提到的所有专利和其它出版物中的全部内容均在本发明中参考引用。)在第二类卡片产品设计中，卡片通过切割穿孔完全与周围的基体切开，并且用一个或多个另外的结构作为被切开的卡片的载体。这种切割穿孔的名片板结构由可印刷的上部材料和施加到上部材料某一面上的载体材料构成，该载体材料与卡片并与基体粘结，以支撑基体中的卡片。第二类卡片产品的一个实例使用相对狭窄的载体条或带，将该载体加到沿着纸张(A4)短边的打孔线上，印刷卡片可以从打孔线脱出。当卡片脱出时，粘结剂仍然留在自密封带上。这种结构的缺点是上部材料/载体的连接较不稳定，这就削弱了它在打印机中的进料和输送性能。另外，也存在由于卡片从粘合带脱离的作用而使胶带纤维撕裂的危险。该实例见美国专利US5702789(Ferndez-Kirchberger等)。
其它方案的第二类卡片板产品用“衬板”纸作为载体，其中衬板相对于上部纸可以是一张完整纸，或者可以是从完整的纸中裁出的部分。在所谓的“干式剥离”结构中，衬板与面板之间的结合用挤压的聚合物产生，并具有与面板或衬板不可结合的界面。在可去除或超常可去除的粘结剂结构中，用面板和衬板之间的可去除粘结剂产生结合。当从载体脱出卡片时，粘结剂仍然留在卡片的反面，这就导致可触知的和可见的变化，也导致卡片反面的有限记录能力，这被认为质量低劣。
作为选择，在一已知的方法中，将最初在反面涂有硅层的名片纸用粘结剂固定在载体材料上。将该名片冲切，且在印刷后就能从载体材料上脱出单个的名片。由于存在硅层，可以避免粘结剂仍然留在名片的反面。然而，这些名片存在一改变了的光滑反面，而这样的反面是令人不快的。另外，这样的反面存在可写性差的缺点。另一个缺点是当从粘结剂载体上脱出卡片时，卡片容易弯曲。第二类卡片板制品及干或剥离层的例子见美国专利US4863772(Cross，与本发明一同转让)，以及PCT公开WO00/16978和WO00/46316(都是AveryDennison公司)。
发明内容
根据优选实施例，本发明旨在指卡片板，可通过简单地从卡片板切断而分离出卡片，并且这些卡片具有光滑边缘。该卡片板的正面和反面优选地手感相同。更特别地，该卡片板包括具有穿孔线或冲切线的上部材料，该材料的正面是可印刷的，并在反面上直接施加了至少一种聚合物层的载体材料。该聚合物能承受10至30MPa的断裂应力，以及1至300％(或10至300％或10至120％)的断裂拉伸。
挤压在上部材料卡片原料上的(聚合物)层可以是聚-4-甲基-1-戊烯(聚甲基戊烯或TPX)。然而，更高熔体流动的聚丙烯(PP)树脂可以提供更好的粘结。另一个可选择的聚合物的例子是熔体流动指数(MFI)为35的有核的聚丙烯(Basell PD702N)和无核的同样的材料(Basell PD702)。这两种材料能与填料混合。另一种选择是熔体流动指数为34的挤压涂布级聚丙烯树脂(BasellPDC-1292)。可用的挤压聚合物是聚丙烯；有核的聚丙烯；随后进行热老化(持续两天120°F至200°F)的聚丙烯；填充聚丙烯(每100份填充30份3微米的碳酸钙)；以及聚甲基甲基丙烯酸酯(丙烯酸)。
施加载体材料到上部材料上的可选择方法之一是施加预聚物到上部材料的反面，然后用紫外线固化形成膜。接着，冲切上部材料形成卡片周界的轮廓。虽然冲切是形成削弱的边界线的优选方法，也可用其它不太优选的技术如微穿孔(microperfing)。
替代在一层或更多层膜层上加一纸质上层，卡片板结构可以是聚合物的薄膜结构。定义为可印刷卡片表面的该结构表面应是可印刷的。这可以通过用本身可印刷的薄膜或施加可印刷涂层来完成。如，薄膜可以由水溶性聚合物与基本上不溶于水的聚合物的可熔化处理的混合物形成，以提供固有的可接受打印的表面，而不必如在WO01/76885中所述的做进一步的表面处理。
仅有薄膜的结构可以包括像纸，该像纸一面(或穿过两面)具有冲切口以形成像片卡的周界。该冲切口能穿透像纸结构厚度的50％到98％。
一个优选的实施方式将(聚合物)载体材料例如通过挤出而直接施加到上部材料(卡片板)上。用粘结剂固定两层材料具有许多优点。粘结剂使该结构刚性较小度，然而高的刚性是商业名片相当受欢迎的特征。在粘结剂没有很好地润湿的区域下，粘合剂涂层在卡片的后面是可见的，并在两个具有不同阴影的非粘结层之间存在不完全接触。这种可见性使得作为高质量产品的商业名片不可接受。
本发明载体的厚度及其独特的机械性能使冲切只在上部进行。这就有益地使得仅用一次弯折动作就产生清晰的突然断裂。换句话说，用户可便利地不必来回弯折而使其断裂。“突然断裂”在此意味着载体在弯曲到某一点期间屈服，而不是完全折叠，此时载体突然断裂。比如，单一的折叠动作可以在向前45度到165度之间。
本发明的一个实施方式是挤出、双面处理可印刷面涂层(应需要底漆)、部分透过地冲切，然后制板的TPX。依据聚合物的等级，可选择低断裂伸长和高抗拉强度的材料，但抗拉强度不能高到冲切时该材料断裂的程度。刚性也必须校正(可通过厚度稍微调节)使其具有需要的性能。卡片的断裂脱离根据卡片板的结构不同可以在任何折叠方向上产生。材料的选择应使得向着表面折叠将沿切口产生充足的扭矩，以便能应用将在本说明书后续内容中描述的门模拟方法。一种不太优选的选择方案需要从冲切口折叠以“削弱”“铰链”，然后在当随后向表面折叠时断裂。
其它可能的树脂材料包括某些聚酯类，如高密度聚乙烯、聚丙烯、PET(存在各种不同的PET)和聚苯乙烯。这些树脂也可以包含不同的填料，如粘土、二氧化钛(TiO2)和/或成核剂，以进一步改变机械性能。卡片板结构的厚度取决于所需要的应用，但对于“卡片”来说，从大约7到12或15密耳的任何厚度都是合理的。
本说明书的其它发明内容是分析断裂界面和物体或物品的光学粗糙度的方法，该物体或物品具有至少一个边缘，该边缘的粗糙度由上述方法定义。
对于本领域普通技术人员来说，从结合附图的前述说明来理解本发明的其它优点会变得更加明显。
附图简述
图1是本发明卡片板的顶视平面图；图2是打印机(或复印机)的透视图，显示一叠图1所示的卡片板正送入打印机并打印；图3是图1所示的卡片板沿线3-3的放大的截面图；图4是显示图1所示的卡片板的制造过程的示意图；图5是显示本发明第一种可选择的卡片板的与图3类似的放大截面图；图6显示本发明的第二种可选择实施例；图7a-7c显示本发明的卡片板突然断裂机理步骤；图8显示本发明的第三种可选择实施例；图9显示本发明的第四种可选择实施例；图10是本发明的一个实施例断裂界面数字图像；图11(a)、(b)和(c)分别显示用图像增强法由图10的数字图像得到的原始图像、二进制图像和消斑图像。
图12是有蚀痕的图像；图13显示最终的断裂界面图像提取；图14是断裂界面的捕获图像；和图15显示从本发明的产品中抽取的界面轮廓。
本发明优选实施例的详细说明在图1中，本发明的卡片板一般被标识为100。一叠卡片板100可置于图2中一般示为104的打印机(或复印机)的送纸盘中。所需要的标记110可用打印机(或复印机)104打印在卡片板的卡片120上。
本发明的一个实施方式中的卡片板100包括上部材料130和直接施加到上部材料底面上的一载体材料134，如图3的截面图所示。穿过上部材料130的削弱分离线140(如冲切线)形成卡片120的周界。
“可印刷的上部材料”指可以用喷墨打印机和/或激光打印机104或其它商业印刷方法如胶印印刷，和/或通过书写工具进行印刷的材料。(书写工具可包括钢笔、铅笔或类似物。)通常可用任何可用喷墨打印机和/或激光打印机104打印的卡片材料作为上部材料130。这种卡片材料也可以是例如涂布的或不涂布的、无光泽的或有光泽的、带大理石纹的或偏斜透明的，或这些材料可以具有亚麻布或其它地形学结构。当卡片120作为名片或商业名片时，具有160至250g/m2的克数的卡片材料是优选的。优选的卡片材料的例子包括Felix SchoellerSpecialty Papers(Osnabrück，德国)供应的无光涂布纸和kanzaki Specialty Papers(Springfield，Massachusetts)供应的感光纸；以及Kohler(德国)、Neusiedler Group(奥地利)和Monadnock Paper Mills(美国新罕布什尔)供应的激光纸。当这些纸与载体一起使用时，这些纸有适合于所要求的用途如商业名片或像片卡的厚度。
为了从卡片板100分离出单个的卡片120，上部材料130优选的具有打孔线或冲切线140。在另一方面，尽管凹陷但不贯穿或只穿透少量距离的打孔或冲切线可以用于某些应用中，但聚合物层134也最好不打孔。为了经卡片板100中打孔的卡片提供载体材料，聚合物层134优选地例如通过挤出直接施加到上部材料130的反面上。如果上部材料130具有160至250g/m2的克数，则涂布的聚合物层134优选具有15至45g/m2的克数。
从本发明的卡片板100上分离单个的卡片120是通过沿上部材料方向的穿孔线140弯曲来完成的，从而使聚合物层134沿穿孔线清晰地突然断裂。为了达此目的，聚合物层134的断裂伸长应当是领先的；就是说聚合物层134的弹性和塑性变形应当尽可能小。另外，聚合物层必须具有小的抗裂性。换句话说，聚合物层应当是脆性的，以致于当聚合物层的一面遭受超过它的断裂伸长的张力时，断裂会延续至不弯曲的一面。因此本发明优选的特征是，构成施加到上部材料130的反面上的聚合物层134的聚合物具有10至30MPa，优选的16MPa的断裂应力，以及10至120％，优选的20至50％的断裂伸长。关于断裂应力和断裂伸长的数据参见EN-ISO527-3/2/500。关于弯曲应力的数据参见EN-ISO178。
聚合物层134的断裂伸长还取决于上部材料130的厚度。上部材料130越厚，聚合物层134的断裂伸长越大，且聚合物层134达到断裂应力的时间越短。由于这个原因，上部材料130优选的具有大于150g/m2的克数，特别是160至250g/m2的克数。
施加到卡片板反面或后面的载体材料134的聚合物优选地具有600至1200MPa的弯曲应力，且600至900MPa的弯曲应力是优选的。在优选实施方式中，聚合物在最大抗拉强度时具有2至10％的伸长。
优选的卡片板100的制造过程的简单示意图一般见图4中的200。参见此图，卡片原材料210与聚合物衬底材料结合而没用粘结剂，相反地将聚合物(如TPX)直接挤压到卡片原材料上。图4显示了一个挤压模具230，该挤压模具230将热的熔融聚合物240挤压到从辊250上下来的卡片原材料上。该涂布材料通过冷却辊260迅速冷却。然后将该材料在线传递到转换设备270上，在这里将该材料冲切、展开和包裹。作为选择，涂布材料可以卷成卷形，并在晚些时候或在其它设施中将其离线转换。
通常，只要聚合物具有在这里提到的机械性能，任何聚合物都适合于聚合物层134。优选的聚合物包括聚甲基戊烯、聚烯烃(如聚丙烯、聚乙烯以及丙烯和乙烯的共聚物)、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯以及他们的相容混合物。
在一个优选实施方式(图3)中，聚合物层表面300是粗糙的。因此，可以使上部材料130的前面与涂敷到上部材料反面的聚合物层134具有相似的触觉属性，就是说所得卡片120如名片或商业名片的前面和反面触摸起来感觉是相似的。通过粗糙化也可以获得良好的可写性和在打印机中良好的喂料和传输性能。
聚合物层134反面的表面粗糙度由挤出后的冷却辊260确定。(如上所述，冷却辊260是将熔融的聚合物冷却的辊。)通过适当地选择冷却辊260，可以调整表面粗糙度，使聚合物层134的反面可以用激光打印机(或书写工具)打印。使聚合物层可以用激光打印机(或书写工具)打印的粗糙度的选择代表了本发明另一种优选实施方式。
换句话说，聚合物层134的粗糙度主要是由挤出后的冷却辊260的结构提供——冷却辊越粗糙，聚合物层就越粗糙。获得表面粗糙度的另一种方法是施加涂布层300到卡片板结构后面，即聚合物层134上。
如上所述，本发明的卡片板100的聚合物层134优选地是通过挤出直接施加到上部材料反面。这样就使将聚合物层134粘到上部材料130上，从而使得将上部材料与聚合物层连接起来无需在它们之间存在接触的粘结剂层。
在图5中一般用330表示的本发明的又一个实施方式中，第二上部材料340可以另外涂敷到聚合物层350上，使聚合物层定位在第一上部材料360和第二上部材料两层之间。为了生产这样的卡片板，当聚合物片挤出到第一上部材料上时，第二上部材料340也可从聚合物一侧进料。同样在该实施方式中，第一和第二上部材料直接粘结到聚合物层350上。两层上部材料优选地都有打孔线，利用这些打孔线，通过在任何方向上弯曲卡片，这些卡片就可以从卡片板330上断裂下来。另一方面，聚合物层350优选地不打孔。这是就使卡片板330的前面以及反面都可以打印。两层上部材料的定义如上，可以是相同或不同的。另外，第二上部层可以不挤出，而可以由另一种上部材料板组成。以这种方式，两层上部材料都可以是由TPX连接在一起的纸。在这个例子中，该两层纸不必相同。
当载体材料包括两层时，底层350可以是TPX，顶层360可以是白填充的聚烯烃，而且可以提供任选的粘结层370。优选的粘结层材料的例子包括酐改性的聚合物如酐改性的聚丙烯、酐改性的聚乙烯、酐改性的乙烯乙酸乙烯酯、酐改性的乙基丙烯酸甲酯、酐改性的乙基丙烯酸，以及它们的共聚物和混合物。聚烯烃可以有适合的面涂层380。TPX的厚度应选得较薄，因为它是较为昂贵的组分；优选地，需要1至2密耳来获得本发明的突然断裂特征。上层360的厚度取决于用途，对于商业名片的厚度是8至10密耳。
在图6描述的另一个实施方式386中，与上部材料相对的聚合物层用普通的喷墨涂层390涂布成薄膜，该层允许用喷墨打印机打印。该喷墨涂层是本领域普通技术人员公知的。在大多数情况下，他们由一种或多种胶乳粘合剂(如乙酸乙烯酯、乙烯乙醋酸乙烯酯)、一种或多种固定剂(如多胺)和二氧化硅组成。
从本发明的卡片板100等上断裂下来的卡片120可以构成和用作商业(名片)、照片、明信片或类似物，本领域普通技术人员从本说明书可理解这一点。对于商业名片来说优选的长度和宽度为2×3.5英寸，而对于照片为4×6、5×7、2×3和8×10英寸。卡片板自身可以是例如8×11英寸、8×14英寸或A4尺寸。
上部材料130可以有150-250μm的厚度。对于断裂特性来说，下限是重要的(对于很脆的聚合物来说，更薄的和更小刚性的材料也可接受)，而上限对于产品所要求的总厚度来说是重要的。
载体材料134的可工作厚度范围是20至50g/m2或25至60微米。下限对于转换来说是重要的。关于上限，当半冲切聚合物时，较厚的聚合物可以工作；当通过层压而不是挤出来涂敷时，可使用较厚的聚合物；而对于单层薄膜结构(如聚碳酸酯)来说，它需要半穿孔。
本发明卡片板的断裂机理如图7a、7b和7c所示。图7a显示了本发明卡片板100的部分横断面，优选地是在卡片板已经通过打印机(或复印机)104，并将要求的标记打印在上部材料130表面上之后，上部材料130可以是纸张或卡片原料。V型裂口140穿过上部材料到达(聚合物)载体材料134的上表面。裂口140具有角度α，其中α优选为50至80度，最好为60度。为了将单个卡片与卡片板的其余部分分离，将卡片板向上或朝上部材料130折叠，并围绕着冲切线140，其中折叠动作如图7b中箭头400所示。如可从图7c理解的那样，底层134被拉长(如箭头410所示)，并最终沿直接在冲切线下面(附近)的清晰直线断裂。换句话说，只用(优选的)一次折叠就可使卡片整齐地突然断裂。
可以将本卡片板结构100和上述断裂机理比作一铰链门组合，其中薄膜134比作铰链，而面料130(该材料已经切通到薄膜)比作是门和门框。这样，当关上“门”时，门离“门框”太近。在裂口部分上存在一杠杆作用点，当门强制关闭时，由于杠杆作用力而将薄膜134拉长并断裂。换句话说，因为面料130相当厚，当关“门”时，薄膜134就沿其反面拉长并整齐地突然断裂。这样，薄膜的低伸长率就是理想的，使薄膜仅拉长少量后就断裂(因此“门”不会完全折叠或打开)。在另一方面，薄膜的抗拉强度必须足够高，以保持卡片板在一起，当卡片通过打印机时，不会由于包括施加到卡片上的应力的操作应力而使卡片脱落。
另一种能提供单一折叠、整齐突然断裂的聚合物是聚乙烯(PE)。聚乙烯具有8至34MPa的抗拉强度，以及10％的最小断裂伸长和10至300％的断裂伸长。这些强度和伸长值确定了本发明作为选择的限定。
向纸面130断裂的容易度与以下数值成比例1/α、1/模量膜、模量纸、厚度纸、1/厚度膜和密度纸。就是说，如果裂口140的角度越狭窄(越尖锐)、薄膜的模量(强度或硬度)越低、纸的模量越高、纸越厚或越致密或薄膜厚度越小，卡片就越容易折断。所有这些均假定裂口仅达到薄膜层。如果裂口更深或更浅，那么裂口的深度将会取代纸的厚度。
除了纸130的属性中没有一个会起作用(假如纸张完全切断)，并且裂口的角度或锐度也将不起作用之外，朝聚合物134断裂(在相反的折叠方向上)的容易度与上述的“规则”类似。另外，因为没有杠杆点，有可能薄膜134仅弯曲和削弱而不断裂。如果在这种情况下，则需要多次弯曲来导致分离。
为了使薄膜层断裂，张力(伸长)必须在薄膜层断裂伸长之上；在最坏的情况下，当弯曲180度以断裂时，伸长率将近似等于伸长率参数＝2×(t1+t2)/d，其中t1是纸层的厚度，t2是挤出涂层的厚度，d是裂口的宽度并用作拉长前的最初薄膜长度。
利用下面的例子对本发明进行详细阐述。
实施例1以20g/m2的涂敷量将聚甲基戊烯(TPX)挤压到由185g/m2的白卡纸组成的A4纸的反面上，该白卡纸适合用激光打印机和喷墨打印机打印。卡片正面打孔，形成两列各5张名片或商业名片。向上部材料弯曲卡片使其断裂。所用聚合物聚甲基戊烯的机械性能列在下表中。
实施例2以20g/m2的涂敷量将TPX挤压到由200g/m2的用于喷墨印像的光滑热辊层压纸组成的A4纸的反面上。纸张反面(挤压上聚合物的面)与正面同样光滑。卡片正面打孔。通过向上部材料弯曲使卡片断开。所用聚合物聚甲基戊烯的机械性能列在表中。
实施例3以20g/m2的涂敷量将TPX挤出到由185g/m2的白卡纸组成的A4纸的反面上，该白卡纸适合于激光打印机和喷墨打印机。卡片正面打孔，形成两列各5张名片或商业名片。在卡片材料的反面上利用喷墨涂布形成另一层涂敷膜，使得反面上也能打印，以便可单独制造可双面打印的名片。通过朝上部材料弯曲使卡片断开。所用聚合物聚甲基戊烯的机械性能列在表中。
实施例4制备这样的A4卡片由90至125g/m2重的上部材料、30g/m2挤压的TPX和90至125g/m2重的上部材料组成，在正面和反面的相同位置用相同的打孔工具打孔，在正面和反面都可以打印，并且通过在任何方向上断裂而将卡片断开。所用聚合物聚甲基戊烯的机械性能列在表中。
比较例1与上面例1相同的卡片，不同的是用聚丙烯作为聚合物层的聚合物。所用聚合物聚丙烯的机械性能列在表中。
比较例2与上面例1相同的卡片，不同的是用聚酯(无填料聚对苯二甲酸乙二醇酯)作为聚合物层的聚合物。所用聚酯的机械性能列在表中。
表
仅有薄膜的实施方式图8中以430表示的结构仅由薄膜组成；就是说，不用纸层。该结构可以是多层或单层。该结构可用工业上已知的传统成膜装置生产，可以包括挤出法或共挤出法。挤出装置可以是浇铸或吹制。该结构的厚度由用途确定，可以为2至15密耳。虽然该范围仅是举例，如果外观属性和/或消费者期望需要，该范围可以更宽。
在单层结构中，材料的选择属于前面概述的物理或机械性能特征的范围。可根据例如断裂伸长和抗拉强度等性能选择化学和物理特征。该层可以由单一聚合物或聚合物混合物或合金组成，以获得所需要的特征。为了实现所需的性能，添加剂如填料或成核剂(下文将详细讨论)可以用于修正性能。
在多层结构中，应满足同样的一系列标准；然而，只有邻近的系列层440，即未模切部分(450)，需要所需的物理性能要求。非邻近层460可以有需要的特征，但是具有这些特征不是必要的。多层的每一层都可由单一聚合物或聚合物混合物或合金组成。填料、成核剂和其它添加剂也可以用在任何层或所有层中。
只有薄膜的结构表面可以进一步改性以接受打印。这种改性可以包括如电晕处理的过程中处理，或增加设计的层470以接受打印。例子包括本领域公知的任何各样面涂层。优选面涂层的例子公开在美国专利US5750200(Ogawa等)中，包括颜料和合成聚合物胶乳作为粘结剂以提供光滑的表面。面涂层470可以通过诸如口型涂敷、喷涂等任何传统方法施加。涂层应接受所需要的特定打印方法，且具有足够的薄膜粘结力以避免在产品使用期间容易脱离。涂层或改性可根据预期用途施加到结构430的一面或两面(见底涂层480)上。涂层470和480的一般重量为2至50g/m2，更优选的10至30g/m2。
该结构包括裂口450或某些控制产品弯曲断裂位置的其它措施。控制措施足够深(在裂口的情况下)或具有另一种控制特征，使弯曲时该结构能整齐容易地断裂，但不是如此容易地过早断裂，如当打印时在打印机中断裂。通过裂口的深度、宽度等可以完成这些性能的控制。
优选的聚合物包括聚甲基戊烯、聚烯烃(如聚丙烯、聚乙烯和丙烯与乙烯的共聚物)、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯以及它们相容的混合物。在多层情况下，相对厚度将取决于材料的成本和官能度。如1密耳的聚甲基戊烯对于启动突然断裂机理是足够的(如图7a-7c)；然而，如果最终的产品是卡片原料，就需要其它材料达到需要的厚度。这些材料可以从较便宜的聚合物中选择，如商品级聚乙烯，但是该物质缺少适合的断裂能力。9密耳的聚乙烯可以用来生产10密耳的结构。在这种情况下，需要一粘结层来防止层分开，且可以为此目的从已知的材料中选择粘结层。优选的粘结层材料的例子包括酐改性的聚合物如酐改性的聚丙烯、酐改性的聚乙烯、酐改性的乙烯乙酸乙烯酯、酐改性的乙基丙烯酸甲酯、酐改性的乙基丙烯酸，以及它们的共聚物和混合物。因为聚乙烯层可能不提供突然断裂机制，所以可以要求对聚甲基戊烯层进行冲切。
本发明优选的卡片结构一贯地用单一的向前弯曲45至165度来实现突然断裂。就是说，前后弯曲或多次向前弯曲都是不必要的。这种商业上有价值的特征在现有技术中是未知的。对本发明的下列卡片实施测试(1)不光滑的喷墨涂布、(2)光滑的喷墨涂布以及(3)未涂布的激光。它们中的每一种均通过60次单一的向前折叠而断裂60次。因此，根据本发明的一种限定，卡片向可打印的上部材料仅用单次向前折叠就断裂至少95％的置信度为95％，而根据本发明的另一种限定，卡片向可打印的上部材料仅用单次向前折叠就断裂至少93％的置信度为99％。在这“单一折叠”属性中的重点是本发明的上部材料(如纸)与聚合物层的匹配。选择的纸允许断裂机制的产生。
聚合物工艺实施方式对于每个“聚合物工艺”可选择实施例所共有的通常概念是，纸被用作一层，聚合物或薄膜用作第二层。纸或薄膜的厚度依赖于最终产品的用途。整个结构厚度范围可以是2至15密耳。层的相对厚度范围可以是从具有薄膜涂层的大部分纸，到具有诸如纸或面涂层的可打印材料薄层的大部分薄膜。
A.熔融工艺对于熔融工艺来说，将成膜聚合物或共混聚合物或聚合物合金加热到流点温度以上，且在熔融时传送到与一卷纸接触的装置上，然后冷却并缠绕成卷形。(见图4和上述相应的讨论。)如上选择聚合物。与整齐断裂的容易程度相关的物理属性用于选择适当的聚合物。与选择的纸之间的粘结力也用作选择聚合物一个标准。优选的例子利用聚甲基戊烯(TPX)作为聚合物材料。其它也可以提供适当属性的聚合物包括聚酯、聚烯烃、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯。
这些聚合物可以用传统的熔融仪器熔融，包括诸如Davis-Standard制造的单螺杆挤出机、诸如Leistritz制造的双螺杆挤出机，或加热罐或熔化器(Nordson作为一例子)。确切的温度依赖于材料的温度稳定性和粘度。一般的挤压机条件依赖于材料，但可以包括250°F至650°F的温度范围。熔融的聚合物借助于挤出机、齿轮泵或任何其它合适的装置输送到模具。在模具中形成熔融聚合物板，然后将该板沉积到纸或其它基材上。该模具可如一般的开槽涂敷操作中一样与基材接触或大致接触。作为选择，模具可如一般的挤出涂敷操作中一样与基材相隔一段距离定位。另外，可以使用一夹持点确保薄膜与基材的良好接触。
聚合物可以进一步如上所述用填料、成核剂等来改性(如在该说明书的其它地方更详细描述的那样)，且仍然在本发明的范围内。
选择的纸可提供应用要求的其它属性。纸需要冲切、具有某种结构、可打印在其上、可擦除等。纸还需要足够厚，以提供应用所需要的总体厚度。对于粘结力或打印接受性，可以要求对纸进行处理。提高粘合力的措施可以包括底漆、粘结剂或电晕处理。提高油墨接受能力的措施包括给纸张提供面涂层(上文提到)或添加剂。
除在层压制品的纸面打印外，薄膜面也可以打印。薄膜的选择可以实现这一点，或薄膜侧可以用增强打印能力的措施进行处理。如上所述，这些方式可以包括电晕处理或面涂层。
作为一个例子，用具有2英寸直径螺杆的挤出机，通过一个12英寸的口模，挤压35MFI的Basell PD-702聚丙烯均聚物树脂，熔融温度为550°F至600°F。将该熔体直接涂到具有8.6密耳厚纸和1密耳厚聚丙烯层的纸张上。卷绕的线速度是50ft/min。
B.溶液工艺“溶液工艺”概念涉及将合适的材料或材料混合物溶解在适当溶剂中，将溶液涂敷到纸上，然后沥干去溶剂。用传统的溶剂涂布方式。通常，为了得到均匀干燥的薄膜，可用在取决于所选溶剂的温度下运行的烘箱在线涂敷。也可以使用填料。
合适涂料的实例是水性丙烯酸涂料由Rohm & Haas生产，并以商标名RHOPLEX出售，含有约40至60％的固体，可以通过任何能够计量涂布到所需基材上的所需涂布量的方式施加。随后，涂层在温度为约150℃至160℃的烘箱中干燥，以获得100％固体的丙烯酸涂层。
C.预聚物工艺“预聚物工艺”利用了预聚物、单体和非必须的(如果需要的话)引发剂和加速剂。将这些物质的混合物例如通过包括狭槽模具涂布法、刮涂法或凹板印刷法的传统方式涂布到纸基材上，形成均匀厚度。该混合物可以被加热以有助于涂布，但是如果混合物的粘性较低，则加热是不必要的。然后该预聚物混合物经过固化条件而形成最终薄膜。最终薄膜应当具有足够的物理属性，使突然断裂机制成为可能。然后进行冲切、表面处理等形成最终产品。
用于生产薄膜的各种材料包括丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯和多官能丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯。这些材料可以从Sartomer公司得到。可以形成这些材料的适当的混合物，使最终固化的聚合物具有所需要的突然断裂特征。可将该混合物涂布在适当的纸上，并可以用许多方法固化。
通过添加如二苯酮的光引发剂生产薄的(通常为1密耳或更少)薄膜；也可利用其它的工业上已知的包括属于苯某酮类和偶氮化合物或重氮化合物的光引发剂。光引发剂的量会影响最终的属性，且可以通过实验确定。涂布之后，用紫外线(通常是高压汞灯)照射预聚物，从而发生聚合，获得最终的薄膜。
可以用加热或电子束方法替代紫外线。这些方法尤其可用于厚膜，在这些薄膜上，紫外线不会足够深地穿透而影响整个薄膜的固化。在热固化情况下，添加热引发剂来替代光引发剂。通常热引发剂是有机过氧化物或重氮化合物。Dupont制造了一类引发剂，用商标VAZO出售，可以利用该引发剂。引发剂的选择依据涂布所需要的温度和固化所需要的温度之间的差值来进行。选择一种不会过早在涂布温度时产生聚合的引发剂。引发剂的量会影响薄膜的最终属性，且可以通过实验确定。固化所需要的温度依据所选择的引发剂和所需的反应速度，该温度也可以通过实验来确定。
在用电子束固化的情况下，不需要引发剂，因为电子束会在与预聚物撞击时产生自由基。所需辐照剂量可为10至50千戈瑞(1至5兆拉德)。
另一种有用的预聚物会利用有机环氧化物。适当的环氧混合物包括有机环氧化物、加速剂(如壬酚)和引发剂。存在许多用于这些体系的引发剂，这些引发剂包括金属的酯(如有机钛酸盐)、自由基引发剂和阳离子引发剂。然而，许多这些体系由两部分组成，且需要正好在固化前混合。通过细心选择材料可以控制固化速度。大多数的环氧材料是又硬又脆，只要它们具有充足的柔韧性，经得住在桌面打印机中使用，这些环氧材料就适合作为断裂层。如由UCBChemicals(比利时)生产，且以商标EBECRYL出售的增韧的双酚A环氧丙烯酸酯是优选的挠性环氧材料。
后处理实施方式前面所述的任何一个结构都可用于这个例子。根据整体厚度、生产成本、可印刷性等，可将相对层的厚度调节到所寻找的要求的物理响应。该结构可以通过所讨论的任一种方法组装起来。
A.热处理(老化)通常，在高温下热老化试样以促使聚合物层中的结晶反应。大量的结晶可能改善突然断裂效果，因为聚合物晶体比非晶的聚合物更脆。所用温度应高于聚合物的Tg，而低于熔融或流动温度。这将使聚合物分子重排成低能态(结晶)。这种处理可以在产物未转化、呈卷形时或转化和/或包装后进行。
“聚合物固体是部分结晶的，例如聚乙烯和聚(乙烯对苯二甲酸酯)，或非结晶的，例如商用聚(甲基丙烯酸甲酯)和聚苯乙烯。部分结晶的聚合物，称晶体聚合物，通过结晶区和无定形区的复杂聚结作用构成。在无定形区，分子链处于构象上的无规的状态。在结晶区，聚合物链以确定的特征结构延伸，并规则地组合在一起，形成晶粒。……低结晶度聚合物的结晶通过在适当条件下加热处理来加速。结晶区的重量分数确定了结晶的程度。”聚合物科学与技术百科全书—增刊卷第187页(Encyclopedia of Polymer Science and Technology-Supplement Volume pp.187)。“结晶聚合物并不完全有序，但是部分结晶的(半结晶的)，一般少于约80％。…用于接近相对和绝对的结晶程度的技术…五种广泛采用的方法…X射线衍射、容量、热、红外线和拉曼光谱，以及核磁共振。”第四卷，第482页。
作为一个例子，聚丙烯可以用作突然折断层。聚丙烯的Tg与接近0℃，而其熔化温度是162℃。将在卡片材料(8.6密耳)上挤出涂布约1密耳聚丙烯组成的结构在200°F下热老化两天。进行这种处理的可能的半结晶聚合物包括诸如聚丙烯、HDPE、LLPDE、PET和PETG的半结晶聚合物。
作为另一个聚丙烯用作突然折断层的例子，将由在卡片材料(8.6密耳)上挤出涂布约1密耳聚丙烯组成的结构在75°F至120°F和50％相对湿度下热老化72小时。进行这种处理的可能的半结晶聚合物包括诸如聚丙烯、HDPE、LLPDE、PET、PETG和聚苯乙烯。
在该条件下的时长可以不同，但会存在在加热的建筑中的库存成本和结晶速度之间的权衡。然而，工业上的惯例是在将薄膜进一步转化成最终使用形态之前，在环境条件下贮存诸如PET和PP的膜(浇铸的或定向的)，例如在仓库中贮存72小时。
B.光化辐照通常，将卷绕形态的产物在该结构的装配线中，或在分开的步骤中，利用致电离辐照处理。
公知的是，经受辐射能的聚合物材料能产生自由基，且随后可在氧环境下氧化聚合物。这种作用可持续数周或数月，因为体系中产生的自由基持续地迁移和反应。诸如聚四氟乙烯和聚丙烯的材料在用100千戈瑞(kGys)或以下的辐照剂量下，很容易失去它们最初的断裂伸长率属性的50％。伸长率性能的这种损失可以使涂布材料更容易断裂。
在高能辐射(电子束、γ射线、X射线等)的情况下，该结构的任一面都可以照射，因为辐射具有充足的能量穿透整个厚度。然而，优选的照射面是薄膜面，因为辐射能量随深度变小。很高的剂量率(每小时大于10千戈瑞)下电子束辐射的优选剂量范围为10至200千戈瑞(1至20兆拉德)。如果以例如每小时5至50戈瑞的较低剂量率处理，可用较低辐射剂量(10千戈瑞以下用于聚丙烯)。
电子束可选择的优选剂量范围为10至50千戈瑞(1至5兆拉德)。也可以存在所谓的剂量率效应。剂量率效应是以给定剂量辐照不同时长时产生的性能差异。例如，两个样品都可以受到30千戈瑞的辐照，但是一个样品是在以100英尺/分钟的速度移动时接受的，而另一个是以500英尺/分钟的速度移动时接受的。如果在两个样品之间感兴趣的属性不同，那么就存在剂量率效应。
作为这种选择的例子，通过挤出涂布1密耳层厚的聚丙烯在8.6密耳的纸上制成一卷纸/聚丙烯结构。将最终的卷材在大于10千戈瑞/小时的剂量率下，以100千戈瑞(kGy)的电子束照射，将其断裂伸长率减小50％以上。希望能获得容易冲切并沿边缘断裂的涂布纸。
转换实施例“转换”实施例后面的主要思想是表明可将可突然断裂的薄膜刻痕或部分切割以增强特性。从仅有薄膜的实施例可清晰发现，必须部分切穿所述薄膜。作为仅切割到薄膜反面(如本申请中前面描述的那样)的可选择实例，切割可以稍微深些。假如仅切割到达以上反面层深度的四分之一可以是优选的。适当的范围可以是0(未切)至90％。
其它转换实施例包括不同形状的模具。例子是双面削尖获得一刀状的刀口，以及单面削尖获得剃刀状刀口。
模具的几何形状可以显著影响性能。如果切口为V型，在聚合物拉长过程开始前需要一定的弯曲度。另外，如果“V”较宽，聚合物可以不充分拉长而引起断裂。在纸中狭窄切口可以减少在聚合物层中产生断裂所需要的弯曲度数。切口进入聚合物的程度可有正面和负面作用。如果切口伸入聚合物层，通过减少厚度和引入断裂起始点，可帮助聚合物弯曲断裂。然而，切口也会破坏产品的机械性能，特别是当产品经过辊轴并打印时。
聚合物层与纸之间的粘结力必须足够强，以便于将应力集中在断裂点上。纸制基材的结构和刚性及其厚度也是重要因素。如果纸的抗压强度低，由于聚合物发生弯曲而并非拉伸，导致纸在切口处压缩。
添加剂实施例各种成核剂和颜料可掺入本发明的薄膜配方中。成核剂的加入量应足以提供晶体结构所需的改性，而没有对所需特性产生副作用。通常要求用成核剂改变晶体结构，并提供大量相当小的晶体或晶体球粒以改善挺度，以及薄膜的可冲切性。前面已用于聚合物薄膜的成核剂包括无机成核剂和有机成核剂。无机成核剂的例子包括炭黑、硅石、高岭土和滑石。已经建议在聚烯烃薄膜中使用的有机成核剂包括脂族一元或二元酸或芳烷基酸的盐，例如琥珀酸钠、戊二酸钠、己酸钠、4-甲基戊酸钠、乙酸苯基铝和肉桂酸钠。芳族和脂环羧酸的碱金属盐和铝盐，例如苯甲酸铝、苯甲酸钠或苯甲酸钾、β-萘甲酸钠、苯甲酸锂和叔丁基苯甲酸铝也是可用的有机成核剂。取代的山梨醇衍生物如双(亚苄基)和双(烷基亚苄基)山梨醇是有用的成核剂，其中烷基含有约4至约18个碳原子。更特别地，诸如1，3，2，4-二亚苄基山梨醇、1，3，2，4-二对甲基亚苄基山梨醇和1，3，2，4-二对甲基亚苄基山梨醇的山梨醇衍生物对于聚丙烯是有效的成核剂。有用的成核剂在商业上可从许多渠道获得。Millad3988和Millad3905是从Milliken ChemicalCo.获得的山梨醇成核剂。
掺入本发明薄膜配方的成核剂的量通常是相当少的，约为薄膜形成层的约100至约2000或4000ppm。优选地，成核剂的量不应当超过约2000ppm，且在一个实施例中，大约300-500ppm的浓度似乎很理想。
对于其它也是缓慢结晶的半结晶聚合物，可用类似的成核剂。对于同样的添加剂，浓度范围列在上面的段落中。所添加材料的量会在快速结晶和较差性能(用了太多的添加剂)与缓慢结晶和良好性能(用了太少添加剂)之间权衡。
在聚丙烯中利用例如基于二亚苄基山梨醇的Millad3905或Millad3988的成核剂，以减小球粒尺寸，从而提高聚丙烯的透明度。其它基于山梨醇的成核剂包括由Ciba Speeialty Chemicals出售的IRGACLEAR和来自日本的MitsuiToatsu Chemicals的NC-4。这些成核剂也称为澄清剂。其它可用的成核剂包括日本的Asahi-Denka Kogyo供给的基于磷酸酯的NA-11和NA-21，由MillikenChemical Company提供的基于降冰片烷羧酸盐的HPN-68。
为了比较，将Basell PD-702和PD-702N材料用于挤压涂布在纸上。PD-702N是相同的PD-702均聚物PP树脂的成核型，在材料配方中添加了2000-2500ppm基于山梨醇的成核剂。相信成核剂会改变聚丙烯表面层的物理属性，并减少聚丙烯的断裂伸长率，使纸会迅速容易地突然断裂。两种聚丙烯材料都可以1密耳的厚度挤压涂布到8.6密耳的纸上。
通过添加填料到材料配方中可使材料的断裂伸长率的显著减少。在这个特别的例子中，将15pph的3微米的Camel-WITE碳酸钙(Genstar Stone ProductsCompany)与Basell PD-702聚丙烯树脂混合，并以1密耳的厚度挤压涂布到8.6密耳的纸上。
添加剂方式适合于所列出的任何结构，无论是只有薄膜的结构还是薄膜/纸基结构。
其它可选择的结构任何的这些方式都可以与其它方式结合。例如，添加了成核剂的结构可以加热处理。该作用不含直线增加，但可以为属性提供递增的改善。
如从上述讨论可理解的那样，聚合物层的机械属性对于从卡片板上突然断裂成具有光滑的切割边缘的单个卡片(或板部分)是重要的。
通常，上述卡片板实施例中任何一个的优选的用途或结构都是打印的商业名片。另一种用途是具有接收光图象或影印照片520的感光表面510的像片卡500(图9)。可以用于照片纸的感光涂布纸的例子有由Oji Paper Co.Itd.(Tokyo，Japan)、由Mitsubishi Paper Mills Limited(Tokyo)制造的、由Japan Pulp and PaperCompany Limited(Tokyo)制造的、由Zanders USA(Wayne，NJ)制造的和由SihlPaper Company(瑞士)制造的那些。这些是浇铸涂布的光滑纸、瞬干纸、照片质感纸和光实现纸。涂层是可溶胀的或多微孔的涂层。
另一种对于本申请中公开的所有结构的可选方案是将背涂层530到聚合物层上。背涂层可以用于减少静电、提高可写性、和/或改善在激光打印机中的打印质量(因为静电干扰调色剂转移)。背涂层可以是薄膜产品制造商所用的，为了良好固定到聚合物上而改性的标准抗静电涂层，这对于本领域技术人员来说从本申请来看是明显的。
另外，尽管打印操作优选地是喷墨或激光方式，但是也可以利用其它方法，包括凹版印刷、胶印和其它加压型印刷技术。(手)写是另一种方法，用手写的基本理由是，用户可以希望根据需要非正式地迅速传递其它信息，如在名片后面写上个人的电话号码。可以使用印刷机技术使可分离的(卡片)元件部分标准化，而允许在其它区域个性化。这种技术的名片例子是，公司将它的标志打印在名片纸上。在个别的时候，雇员可以(手)印刷他的特别的(个人的)信息在卡片上。也可以用面上涂、电晕处理和其它处理方式，使得表面可以接受其它标记方式(钢笔、铅笔等)，通过这些处理方式可以使材料能接受喷墨和/或激光打印，本领域普通技术人员可从本申请显见。
尽管优选实施例是针对传统卡片的，但本发明并不受此限制。它可以是与4密耳一样薄的薄片。中间柔性粘结层的缺乏允许达到如此薄的尺度。相反，它可以包括其它实施例/用途(对于部分卡片)，如在悬挂文件夹时的插入物，它往往象纸一样薄，且优选地被撕开。本发明可提供更整齐的插入物。其它应用包括CD珠宝盒插入物。
分析断裂界面的光学粗糙度的方法1.导言通常，上述产品都是由涂布在不同类型的高质量纸品，如名片纸和照片质量纸上的聚合物层组成的复合结构。该产品在用喷墨或激光打印机打印所需要的信息或照片后容易被客户断裂和分开。该产品超过其它现存的穿孔纸产品的主要优点之一是断裂后界面的光滑度。断裂界面的光滑度可以描述为光学(可见的)以及机械(触觉的)光滑度的结合。
现在描述本发明量化这些产品中的光学光滑度的方法。该方法基于断裂界面的光学显微镜检查法，和进一步的图像处理和计算。界面粗糙度值可用作对比断裂产品的光学光滑度的一种方式(其中一种)。
2.样品的准备和图像捕获通过向纸基材弯曲和折断产品准备样品。在不接触断裂界面的条件下仔细地对折断的样品进行处理。这就确保在光学显微镜下捕获图像之前粗糙度不会改变。
将样品放置在黑背景下，且用Keyence光学显微镜在反射模式下数字捕获界面图像。图10代表了用这种方法准备的样品的数字图像。该图像是产品中断裂界面的数字图像(放大20倍)。在该图中的插图显示界面的更高放大倍数(175倍)图像。对于给定的样品，为了收集充足的数据用于进一步的处理和计算，从该产品上不同位置捕获几个数字图像。
3.图像处理和计算将图像处理技术用于从捕获的数字图像中提取界面轮廓。捕获的图像在进一步轮廓提取之前需要初始的增强。图11显示该数字图像的小区域的增强过程。
图像的调整和增强过程是(a)原始图像，(b)二进制图像，和(c)去斑点的图像。
在第一步中，将原始图像的亮度和对比度增强，然后将该图像转换为如图11(b)所示的二进制图像(0和1)。通过形态展开处理简单去除黑色区域中的小斑点(见图11(c))。参见J.C.Russ的“图像处理手册(The Image ProcessingHandbood)”，CRC出版社出版，Boca Raton(1992年)。现在准备对该去斑点的图像进行轮廓提取。
这里用白色和黑色区域之间的界面来代表断裂界面的轮廓。通过图11(c)中图像的进一步的形态学处理很容易提取该界面。假定用符号A来代表图11(c)中的图像。该图像经受侵蚀处理(见J.C.Russ的“图像处理手册(The ImageProcessing Handbood)”，CRC出版社出版，Boca Raton(1992))，然后称为图像B。侵蚀处理简单地从图像的白色区域移去了单一层，该白色区域与黑色区域具有共同的界面。侵蚀图像B见图12。现在，在图像A和B之间仅有的不同是B中没有界面。
通过从图像A中减去图像B来提取界面图像，如图13(a)所示(图像C)。将图像C反白产生断裂界面图像D。
通过光栅—矢量算法将图像D中的断裂界面转换成轮廓线h(x)。然后将该轮廓线校正为任何线性趋势，并称为g(x)。然后从下面计算该轮廓线的粗糙度值rms＝(g(x)-<g>)2的平方根，在这里rms指均方根(它是界面粗糙度的量度)，且<.>是所有数据组的简单平均值。
4.例子作为实例，从本申请的产品的断裂界面捕获三个不同的图像。图14显示了通过光学显微镜所得的原始图像。用上述提到的运算法则计算断裂界面的粗糙度。
图15代表从数字图像提取的断裂界面轮廓。该三个界面的rms值也在图中给定。在该图中的直线是数据的线性趋势，该数据用于纠正并获取轮廓g(x)。对于这种特定产品的界面粗糙度值是61.31±6微米，该值是通过平均这三个值计算的。
5.测试结果用上述粗糙度分析方法，在各种现有技术的纸结构和本发明的各种结构上进行测试，确定下述的平均rms和(rms标准偏差)量Avery Maxell CR-2SA4LX4-(光滑长切口方向——32.4(9.1)；Avery Maxell CR-2SA4LX4-)平滑的短切口方向——24.4(7.7)；Avery InkJet微孔名片——73.4(9.6)；本发明的无光喷墨涂敷的(IJC)-长切口——29.3(6.7)；本发明的无光IJC-短切口——23.1(8.5)；本发明的有光泽IJC-长切口——20.5(3.3)；本发明的有光泽IJC-短切口——19.9(5.5)；本发明未涂敷的激光-长切口——10.9(2.2)；本发明未涂敷的激光-短切口——2.6(0.7)。所有这些样品首先向可打印的面折叠，然后根据需要前后折叠直至断裂。卡片上的切口方向在上面指示。且该“AveryMaxell”存在具有裂口的照片纸。如所见的那样，本发明实现了明显更光滑的边缘。
6.结论这样，为了量化产品的界面光学粗糙度，在上文提出了一种一新方法。该方法基于光学显微检查法和进一步的图像处理与计算。将界面粗糙度记录为唯一的值(rms)。这些数据可以用于对比以及检查产品的质量。然而，因为该方法以样品的光学处理为基础，所以光学粗糙度值不包括断裂界面的触摸光滑度。为了包括界面的硬度和锐度，该方法需要进一步发展并也许与其它测试方法结合。
这样，通过前述的详细描述，对于本领域普通技术人员来说，显然存在着对本发明的许多改变、修改和改进。本发明的范围包括来自于在此公开的不同种类、实施例、功能和/或组件中的任何元素的结合，这是本领域普通技术人员都知道的。意图认为所有不脱离本发明精神的变化都在本发明的范围内。
权利要求
1.一种卡片板，包括具有削弱线的上部材料；可印刷的上部材料正面；和具有至少一个聚合物层的载体材料，该载体材料直接涂敷到上部材料的反面，其中聚合物层具有依据EN-ISO527-3/2/500在10至30MPa范围内的断裂应力，和依据EN-ISO527-3/2/500在10至120％范围内的断裂伸长率。
2.权利要求1的卡片板，其中聚合物具有依据EN-ISO178在600至1200MPa范围内的弯曲应力。
3.权利要求2的卡片板，其中聚合物层是粗糙的。
4.权利要求2的卡片板，其中聚合物层通过挤压直接施加在上部材料的反面上。
5.权利要求4的卡片板，其中聚合物层是粗糙的。
6.权利要求2的卡片板，其中第二上部材料施加在挤压于第一上部材料的反面上的聚合物层上。
7.权利要求6的卡片板，其中两层上部材料都具有穿孔的线。
8.权利要求6的卡片板，其中第二上部材料是可印刷的。
9.权利要求1的卡片板，其中聚合物层通过挤压直接施加在上部材料的反面上。
10.权利要求9的卡片板，其中聚合物层是粗糙的。
11.权利要求9的卡片板，其中第二上部材料施加在挤压于第一上部材料反面上的聚合物层上。
12.权利要求10的卡片板，其中第一上部材料是聚烯烃。
13.权利要求1的卡片板，其中第二上部材料施加在反面上的聚合物材料上。
14.权利要求13的卡片板，其中第二上部材料与第一上部材料层压在一起。
15.权利要求13的卡片板，其中聚合物层被挤压在两层纸之间。
16.权利要求13的卡片板，其中第一和第二上部材料都是纸。
17.权利要求13的卡片板，其中第一和第二材料之一或二者都经过面涂处理。
18.权利要求13的卡片板，其中第一和第二材料之一是感光层。
19.权利要求13的卡片板，其中第一和第二材料都是感光层。
20.权利要求1的卡片板，其中在与上部材料相对的聚合物层一侧上涂敷了一层，该层可以用喷墨打印机和激光打印机中的至少一种进行打印。
21.权利要求20的卡片板，其中卡片板上还可以用书写工具书写。
22.权利要求20的卡片板，其中聚合物具有依据EN-ISO178在600至1200MPa范围内的弯曲应力。
23.权利要求1的卡片板，其中聚合物层是聚甲基戊烯。
24.权利要求1的卡片板，其中上部材料具有160至250g/m2的克数。
25.权利要求24的卡片板，其中聚合物层具有15至45g/m2的克数。
26.权利要求1的卡片板，其中削弱线没有穿透进入载体材料。
27.权利要求1的卡片板，其中聚合物层不含穿孔。
28.权利要求1的卡片板，其中上部材料和载体材料可以在削弱线上断裂而形成细分的印刷卡片。
29.权利要求28的卡片板，其中细分的印刷卡片是名片、照片或明信片。
30.权利要求1的卡片板，其中削弱线是穿孔的线。
31.权利要求1的卡片板，其中上部材料具有150至250μm的厚度。
32.权利要求31的卡片板，其中载体材料具有30至70μm的厚度。
33.权利要求32的卡片板，其中上部材料是卡片板，而载体材料是TPX。
34.权利要求1的卡片板，其中载体材料具有30至70μm的厚度。
35.权利要求1的卡片板，其中载体材料包含TPX，且上部材料是卡片材料。
36.权利要求35的卡片板，其中将TPX挤压到卡片板反面上。
37.权利要求1的卡片板，其中载体材料具有感光表面。
38.权利要求1的卡片板，其中上部材料具有感光表面。
39.权利要求1的卡片板，其中上部材料是不同于载体材料的至少一个聚合物层的聚合物层。
40.权利要求1的卡片板，其中上部材料是聚合物。
41.权利要求40的卡片板，其中上部材料的聚合物是可印刷的聚合物。
42.权利要求40的卡片板，在上部材料聚合物上还包括可印刷的涂层。
43.权利要求42的卡片板，其中上部材料聚合物是聚烯烃，而涂层是面涂层。
44.权利要求40的卡片板，其中削弱线是贯穿上部材料的冲切线。
45.一种板，包括具有正面和反面的上部板；挤压在反面上的聚合物载体层；贯穿上部板而形成卡片的至少一部分边界的切割线；和具有应力和伸长性能的聚合物载体层，使该板通过打印机或复印机并在正面上打印了所需标志之后，可用单次折叠动作向前折叠该板，使聚合物载体层沿切割线突然断裂，形成分立的印刷卡片。
46.权利要求45的板，其中上部板包括固定在一起的两层纸。
47.权利要求46的板，其中两层纸通过TPX固定在一起。
48.权利要求45的板，其中聚合物载体层包括结晶聚合物。
49.权利要求45的板，其中聚合物载体层包括半结晶聚合物。
50.权利要求45的板，其中聚合物载体层包括聚合物和成核剂。
51.权利要求50的板，其中聚合物是聚丙烯。
52.权利要求50的板，其中聚合物是聚烯烃。
53.权利要求45的板，其中聚合物载体层包括含有填料的聚合物。
54.权利要求53的板，其中聚合物是聚丙烯，而填料为滑石。
55.权利要求45的板，其中聚合物载体层是粗糙的。
56.权利要求45的板，其中板是卡片板。
57.权利要求45的板，其中板是可印刷的板。
58.权利要求45的板，其中单次折叠动作在45度到165度之间。
59.权利要求45的卡片板，其中上部板具有感光表面。
60.权利要求45的卡片板，其中打印的卡片是商业名片。
61.权利要求45的卡片板，其中打印的卡片是照片卡。
62.一种板，包括聚合物膜板，具有冲切线，这些冲切线穿透该膜片的部分厚度，且限定出细分膜片的周边；具有可印刷表面的聚合物膜板；和具有断裂伸长和断裂应力性能的聚合物膜板，使该板通过打印机或复印机并在可打印表面上进行打印操作后，当沿冲切线折叠该板以形成单个的印刷细分板时，该板沿冲切线突然断裂。
63.权利要求62的板，其中聚合物膜片中的聚合物选自聚甲基戊烯、聚烯烃、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯以及它们的相容混合物。
64.权利要求63的板，其中聚烯烃选自聚丙烯、聚乙烯，以及丙烯与乙烯的共聚物。
65.权利要求62的板，其中当仅朝向可印刷的上部材料向前弯折一次时，在至少95％的情况下发生板突然断裂的置信度为95％。
66.权利要求62的板，其中当仅朝可印刷的上部材料方向向前弯折一次时，在至少93％的情况下发生板突然断裂的置信度为99％。
67.权利要求62的板，其中板是卡片板，细分的板是卡片。
68.权利要求62的板，其中可印刷表面是感光表面，而印刷的细分板是照片。
69.权利要求62的板，其中印刷的细分板是商业名片。
70.权利要求62的板，其中聚合物膜板是单层板。
71.权利要求62的板，其中聚合物膜板是多层板。
72.权利要求62的板，其中聚合物膜板包括聚合物和填料。
73.权利要求62的板，其中聚合物膜板包括聚合物和成核剂。
74.权利要求62的板，其中可印刷表面包括可印刷的面涂层。
75.权利要求62的板，其中可印刷表面是聚合物膜板的顶表面，且相对的底表面也是可印刷表面。
76.权利要求62的板，其中可印刷表面能接收来自于喷墨打印机或激光打印机的图像。
77.权利要求62的板，其中板在单次折叠动作后突然断裂。
78.权利要求77的板，其中单次折叠动作朝向顶表面。
79.权利要求62的板，其中聚合物膜板为81/2×11英寸、81/2×14尺寸或A4尺寸。
80.权利要求62的板，其中聚合物膜板包含聚甲基戊烯。
81.权利要求62的板，其中聚合物膜板包括结晶聚合物。
82.权利要求62的板，其中聚合物膜板包括半结晶聚合物。
83.一种制造板的方法，包括直接将聚合物涂料施加到上部材料的反面；和切透上部材料一般达到聚合物涂层，在板上形成细分板的边界。
84.权利要求83的方法，其中施加步骤包括将聚合物挤压在反面上。
85.权利要求83的方法，其中上部材料是卡片材料。
86.权利要求83的方法，其中上部材料具有感光表面。
87.权利要求83的方法，其中上部材料是聚合物膜。
88.权利要求83的方法，其中切割不穿透聚合物涂层的上表面。
89.权利要求83的方法，其中切割是冲切。
90.权利要求83的方法，其中切割是穿孔。
91.权利要求83的方法，其中施加步骤包括将聚合物溶液涂敷到反面上，并加热涂布溶液以去除溶剂。
92.权利要求83的方法，其中施加包括溶剂涂敷聚合物。
93.权利要求83的方法，其中施加包括将预聚物混合物涂布在反面上，并固化该混合物。
94.权利要求93的方法，其中固化包括用紫外线照射预聚物混合物。
95.权利要求94的方法，其中预聚物混合物包括光引发剂。
96.权利要求93的方法，其中固化包括热固化。
97.权利要求96的方法，其中预聚物混合物包括热引发剂。
98.权利要求93的方法，其中固化包括电子束固化。
99.权利要求83的方法，包括热老化聚合物以促进其结晶。
100.权利要求83的方法，其中施加包括挤压涂敷聚合物涂层，然后热老化涂层。
101.权利要求83的方法，还包括利用致电离辐射处理涂层。
102.权利要求83的方法，其中聚合物涂层包括至少一种成核剂。
103.权利要求83的方法，其中聚合物涂层包括感光表面。
104.权利要求103的方法，其中细分的板部分是照片卡。
105.权利要求83的方法，其中聚合物涂层包括至少一种无机填料。
106.权利要求83的方法，其中细分的板部分是商业名片。
107.一种板，包括具有削弱线的上部材料；可印刷的上部材料的正面；和直接施加到上部材料的反面上的聚合物载体，其中该聚合物载体具有依据EN-ISO527-3/2/500为10至30MPa的断裂应力，和依据EN-ISO527-3/2/500为10至300％的断裂伸长率。
108.权利要求107的板，其中聚合物载体的聚合物选自聚甲基戊烯、聚烯烃、聚酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯以及它们的相容混合物。
109.权利要求108的板，其中聚烯烃选自聚丙烯、聚乙烯，以及丙烯和乙烯的共聚物。
110.权利要求107的板，其中聚合物载体具有依据EN-ISO178为600至1200MPa的弯曲应力。
111.权利要求107的板，其中聚合物载体包括不止一个聚合物层。
112.权利要求107的板，其中通过挤压直接将聚合物载体施加到上部材料的反面上。
113.权利要求107的板，其中聚合物载体是粗糙的。
114.权利要求107的板，其中将第二上部材料施加到挤压于第一上部材料反面上的聚合物载体上。
115.权利要求114的板，其中两层上部材料都有穿孔线。
116.权利要求107的板，其中在相对于上部材料的聚合物载体一侧上施加了一层，该层可以用喷墨打印机和/或激光打印机打印。
117.权利要求107的板，其中削弱线没有穿透进入聚合物载体。
118.权利要求107的板，其中上部材料和聚合物载体可以在削弱线上发生断裂，形成细分的打印板。
119.权利要求118的板，其中细分的打印板是商业名片、像片卡或明信片。
120.权利要求107的板，其中削弱线是穿孔的线。
121.权利要求107的板，其中上部材料具有150至250μm的厚度。
122.权利要求121的板，其中聚合物载体具有30至70μm的厚度。
123.权利要求122的板，其中上部材料是卡片材料，而载体材料为TPX。
124.权利要求107的板，其中聚合物载体具有30至70μm的厚度。
125.权利要求107的板，其中载体材料包含TPX，且上部材料是卡片材料。
126.权利要求125的板，其中TPX被挤压到卡片材料的反面上。
127.权利要求107的板，其中载体材料具有感光表面。
128.权利要求107的板，其中上部材料是聚合物层，该聚合物层具有与聚合物载体的聚合物不同的聚合物。
129.权利要求107的板，其中上部材料是聚合物。
130.权利要求129的板，其中上部材料的聚合物是可印刷的聚合物。
131.权利要求129的板，还包括上部材料聚合物上的可印刷涂层。
132.权利要求129的板，其中上部材料聚合物是聚烯烃，而涂层是面涂层。
133.权利要求107的板，其中削弱线是贯穿上部材料的冲切线。
134.权利要求107的板，其中聚合物载体包括结晶的聚合物。
135.权利要求107的板，其中聚合物载体包括半结晶聚合物。
136.权利要求107的板，其中聚合物载体包括聚合物和成核剂。
137.权利要求136的板，其中聚合物是聚丙烯。
138.权利要求136的板，其中聚合物是聚烯烃。
139.权利要求107的板，其中聚合物载体包括含有填料的聚合物。
140.权利要求139的板，其中聚合物是聚丙烯，而填料是滑石。
141.权利要求107的板，其中聚合物载体是粗糙的。
142.权利要求107的板，其中板是卡片板。
143.权利要求107的板，其中板是可印刷的板。
144.权利要求107的板，其中板通过向前45至165度的单次弯折作用就会在削弱线上突然断裂。
145.权利要求144的板，其中板突然断裂后形成商业名片或照片卡。
146.权利要求107的板，其中上部材料具有感光表面。
147.权利要求107的板，其中正面可通过打印机或复印机印刷。
148.权利要求107的板，其中正面可通过手持式书写工具印刷。
149.权利要求107的板，其中与正面相对的板面可通过手持式书写工具印刷。
150.权利要求107的板，其中当仅朝向可印刷的正面向前弯折一次时，在至少95％的情况下发生板突然断裂的置信度为95％。
151.权利要求107的板，其中当仅朝向可印刷的正面向前弯折一次时，在至少93％的情况下发生板突然断裂的置信度为99％。
全文摘要
包括具有冲孔线的上部材料的卡片板，该上部材料的正面可以进行印刷。具有至少一聚合物层的载体材料，该载体材料直接通过挤压施加在上部材料的反面上。所述聚合物具有10至30MPa范围内的断裂应力和10至120％范围内的断裂伸长率。可从这种卡片中分裂出独立的卡片，形成高质量的名片(商业名片)、照片卡、明信片或类似物。
文档编号B32B37/15GK1578747SQ02821438
公开日2005年2月9日 申请日期2002年8月28日 优先权日2001年8月28日
发明者M·乌茨, K·伦费勒, M·维尔克斯, S·文卡塔桑塔纳姆, R·海达普尔, C·-H·楚, R·乌戈利克, A·R·梅拉比 申请人:艾弗里丹尼森有限公司