专利名称：多层材料，具体地说转移带的制作方法
技术领域：
本发明涉及多层材料，具体是转移带(transfer band)，其包括载体材料、一层或多层含有光学可变结构的转移层、和一个位于该载体带和转移层之间的中间层，并涉及一种制造这种材料的方法。
有必要采取措施提高钞票、身份证、护照或类似文件的安全性。如果这些文件装有具有随着观察角变化的全息照片、衍射栅板或其它效果的转移件，可明显提高防仿造性。为此目的，已知通过转移法把全息照片用到必须满足高度安全标准的卡、钞票或其它文件上。
光学可变件(如全息照片)通常用加压和加热从转移带转移。转移全息照片的转移带包括载体箔、可热活化的隔离层(release layer)、具有全息压纹的热塑性清漆层、镀铝层、保护层和热熔胶层。当把该转移全息照片转移到基材上时，通过热熔胶层把包括下列数层的热塑性清漆层转移到基材上，同时在该转移过程中除去载体箔和热可活性隔离层。
对于许多用途来说，已证明可用通过辐射固化的清漆来代替热塑性清漆。这些清漆的优点是当转移到基材上不热变形。通常使用通过如UV辐射引发固化的所谓延迟固化清漆。然而，固化仅在某一延迟时间后进行。这使得清漆在压纹之前直接进行辐射，在压纹过程中保持必要的塑性，并在压纹后在没有另外方法步骤的情况下直接独立地进行不可逆固化。但因为该辐射和产生的热的剧烈作用也用这种操作方式活化了隔离层，当在清漆上压制衍射结构时，有载体层过早从转移层上脱落的危险。因此通常在该方法中完全省去隔离层。但当把转移件转移到基材上时，隔离层具有使转移件易于从载体上脱落的功能。如果省掉隔离层，那么在转移带中缺少的性能必须通过不同的方法来得到。例如可把隔离层的性能合并到压纹清漆层中。
为此目的，EP0502111B1介绍了以下列方式进行改性的清漆在没有清漆从载体上脱落的情况下可以很容易地压制清漆层，且当转移件被转移到基材上时该清漆同时容易从转移箔上脱落。
因为清漆层对载体箔的粘合性基本上取决于箔的性能和预处理情况，所以通过添加剂使清漆层适应于用作载体层的特殊塑料膜。
这意味着压纹清漆层和载体层必须以一种方式彼此协调来解决上述彼此之间难以一致的情况。
另外，清漆层对载体的粘合系数通常不恒定，既使用相同的载体材料也如此。载体箔的性质易发生偶尔的波动，这可能是由于生产、储存期、老化等条件的波动引起的。这就导致载体箔表面的粘合系数不同，使得有必要使压纹清漆层的粘合性适应于所用的载体，甚至当使用相同的塑性载体箔也如此。
因此本发明的目的是提供一种具有载体带和转移层的转移带，和一种制造它的方法，通过该方法载体带对转移层具有确定的粘合性。
该目的通过独立权利要求的特征得到解决。特殊的实施方案是以属权利要求的目的。
本发明基本观点是通过预处理载体带，提供一个载体带对转移层确定的粘合性。为此目的，把载体带配有薄的金属或半导体氧化物层，然后把转移层涂到该氧化物层。
本发明方法特别的优点在于使用薄的氧化物层消除了载体层对转移层的粘合性与载体层表面性能之间的相互影响。因此，可以不受载体带性能选择该转移层，并没有不利地影响所希望的粘合系数。用相同塑料材料但来自不同生产批号制成的塑料载体带的情况当然也如此。把金属或半导体氧化物层涂到载体带上(其上具有转移层)产生了特别确定的粘合条件。因此得到的粘合系数仅由转移层与氧化层的粘合性来确定，为15-50mN/m，优选为30-38mN/m。
虽然许多材料可用作载体带，例如塑料、纸或硅油纸，但在一个优选的实施方案中，载体箔，如对苯二甲酸乙二醇酯用二氧化硅层(SiOx)汽化。因为在该方法中SiO和SiO2的混合物沉积于载体箔之上，故在该载体箔上出现了SiOx层(1＜x＜2)。选择该层的厚度，使得一方面得到连续面积的载体箔涂层，另一方面该汽化层仍保持透明。然后用压纹清漆涂覆氧化硅层。在进一步操作中，借助于压纹辊在压纹清漆中形成所希望的全息照片结构。在压纹清漆固化或交联后，有着全息照片结构的一侧配有金属层。可任选地把混合粘合剂涂到该金属层上。
氧化硅层调节转移全息照片与载体材料的粘合系数，刚好使得在转移层不从载体上脱离的情况下把该全息照片置于压纹清漆层。于是，该全息照片可很容易例如用冲头或压辊转移到基材上，且易于从载体箔上剥离。
参照下面附图解释其它优点和派生的方法。注意该附图没有提供准确比例的例子，而只是图示说明。
图1表示装有本发明安全件的文件，图2表示本发明箔预处理的基本原理，图3表示本发明转移箔的结构。
如图1所示，可用本发明的转移箔把转移件15放在数据载体上，本例为钞票16上。光学可变件15具体作成全息照片并可用数据载体上，使得其从数据载体的一侧向相对的侧边延伸。另外也可用所谓的岛式溶液(islandsolutions)，把光学可变件15用在数据载体的任何位置上作为单独元件。对光学可变件的形式和尺寸没有限制，使得该光学可变件没有困难地适合数据载体的特殊要求的设计。
图2用图示出了制备转移箔的本发明箔预处理的基本原理。载体箔3缠绕在辊2上并通过汽化装置4牵引到第二个辊1上，在辊1上该载体箔3涂覆了金属或半导体氧化物层后再卷绕起来。关于载体箔，可用例如，对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、取向的聚丙烯(OPP)、取向的聚酰胺(OPA)或其它足够稳定的箔。在蒸化装置4中，在一个可加热的盘中加热和汽化待涂覆的金属或半导体氧化物，例如氯化硅。在盘中待汽化的SiO为棕色粉末。进入汽相的粒子沉积于载体箔的表面上，形成一薄膜，其厚度取决于载体箔的输送速度和汽化温度。虽然在真空中进行汽化，但没有纯的一氧化硅沉积在箔基材上。这是因为存在的残余空气中的氧与SiO反应生成SiO2，使得一层SiO和SiO2的混合物，所谓的SiOx层，沉积到箔基材的表面上。连接到箔表面上的氧也对形成SiO2有贡献。根据待涂覆的氧化物层，选择加工参数，使得涂层的厚度不超过200nm，优选厚度为60-100nm。这些薄层的优点是一方面已形成对以后涂覆的清漆有足够确定的粘合性表面，另一方面是透明。因而它们不影响通过转移件得到的光学视觉感。不象铝的汽化温度，氧化硅的汽化温度相对高，通常为1350-1400℃，结果有必要在该氧化物的汽化中冷却辊1和辊2。
可通过例如在汽化装置中开窗6和7来控制氧化物层的沉积速率。通过窗6把从光源5发出的具有亮度I0的光线8导入汽化装置4的内部。根据由于汽化升起粒子的量，该入射光或多或少地漫散射，使得其亮度I0降低一些量。从窗7发出的亮度I1，或系数I1/I0是汽化速率的量度，然后该汽化速率可根据特殊的要求进行调整。
不用图2所示的汽化装置4，也可用其它的工艺方法(如化学沉淀法)把金属或半导体氧化物层沉积在载体材料上。汽化装置4也可用作其中把电子束用作加热源的电子束涂布装置。把基本呈点状的电子束很快地通过装有待汽化的氧化物材料的汽化盘。电子束涂布具有的优点是可涂布宽基材和提高通过速率。
在用薄的SiOx层涂布载体箔后，在另外一个操作中把一层或多层转移层涂布到该SiOx层上。在制备全息照像层时，为此目的把压纹清漆层涂布到该SiOx层上，在其上压上特殊要求的全息照像压纹结构。该压纹清漆层固化或交联后，在其它的操作中把金属层涂到其上来显著加强该压纹全息照像的光学视觉感。如果需要，该金属层上加有热熔粘合剂层，用该粘合剂层转移件可直接粘到基材上。但是如果在涂布转移件前把适当的粘合剂层直接涂到基材上，且把转移件转移到用粘合剂涂布的基材区域上，就可省掉这粘合剂层。这种情况下，优选使用具有延时固化的粘合剂，即涂布后例如通过UV灯引发固化。
在图3中用图示出了本发明转移带的结构。把薄的半导体或金属氧化物层11(如SiOx、氧化镁或氧化铝层)涂布到载体箔10上。该氧化物层承载着要转移到基材上的转移层15，所说的转移层在此情况下为多层结构。转移层15包括在其中压制了全息照像结构14的清漆层12。在该清漆层的压纹侧，涂布金属层，优选汽化。根据把转移层涂布到基材上的方法，可向金属层13上涂布图3未示出的其它热熔粘合剂层。
通过氧化层11以非常精确和确定的形式，调节载体箔和转移层的粘合性。对于在OPA箔上汽化的氧化硅层，可把印在氧化物层上的UV清漆层上的粘合系数调节在15-50mN/m范围内，优选在30mN/m-38mN/m范围内。
然而本发明不局限于提供某一转移层，例如全息照片。可把本发明转移带改用来转移几乎是任何转移层到基材上。和上述全息照片一起，也可把带有效果颜料的光滑金属表面、磁性层和表面转移到如纸、塑料或金属的基材上。从安全角度出发，对使用具有光学可辨的或光学可变性能及机器可读性能的转移层，特别感兴趣。
通过下面实施例进一步解释本发明转移箔。实施例1用氧化硅(0.1g/m2-0.25/m2)汽化25微米OPA箔。然后用一种常用工艺(如印刷)把UV-可交联的清漆涂布到氧化硅层上。在全息压纹和UV固化后，用铝汽化该箔片。用混合粘合剂涂布该转移箔后，可很容易剥离OPA载体箔，而在剩下的全息压纹层上不造成缺陷。实施例225微米OPA箔用氧化硅汽化并用热塑性清漆涂布。用热压纹辊压纹全息照片后，用铝汽化该箔片。把混合粘合剂涂在该铝箔上。当转移该转移层时，可很容易剥离该OPA载体，而在该转移层上不留下任何缺陷。实施例325微米OPA箔用氧化硅汽化并用冷交联清漆涂布。该清漆固化后，用铜汽化该箔片。借助直接涂到基材上的混合粘合剂，把转移箔的转移件转移到基材上，由此该OPA载体箔很容易剥离。这样在基材上形成一个金色层。实施例412微米PET箔用氧化硅汽化并用含有溶剂的清漆涂布。该清漆干燥后，用铝汽化该箔片。如实施例3通过把混合粘合剂直接涂在基材表面上来进行转移件的涂布，然后把转移箔置于其上并剥离该载体箔。这样在基材上产生一个银色层。
权利要求
1.一多层材料，具体是转移带，包括载体带、一层或多层转移层和置于载体层和转移层之间的中间层，其特征在于该中间层是金属氧化物或半导体氧化物层。
2.权利要求1的多层材料，其特征在于转移带是转移箔。
3.权利要求1或2的多层材料，其特征在于该中间层具有小于200nm的厚度，具体为60nm-100nm。
4.权利要求3的多层材料，其特征在于该氧化硅层含有一氧化硅和二氧化硅的混合物。
5.权利要求1-4中任意一项的多层材料，其特征在于该中间层是透明的。
6.权利要求1-5中任意一项的多层材料，其特征在于在该转移层上该载体箔的粘合系数为15-50mN/m。
7.权利要求1-6中任意一项的多层材料，其特征在于该中间材料是热汽化的、化学沉积的或靠电子束汽化的。
8.权利要求1或2的多层材料，其特征在于该中间层是氧化铝或氧化镁层。
9.权利要求1-8中任意一项的多层材料，其特征在于该转移层具有装有全息照像压纹的反应清漆层。
10.权利要求1-9中任意一项的多层材料，其特征在于该转移层具有金属表面、磁性件或效果颜料。
11.一种制备多层材料的方法，该多层材料包括载体带、一层或多层转移层、和置于该载体层和转移层之间的中间层，其特征在于把金属或半导体氧化物层涂布在载体带的一个表面上作为中间层，通过涂布该转移层覆盖该中间层。
12.权利要求11的方法，其特征在于该中间层是热汽化、化学沉积或借助电子束汽化在载体带的表面。
13.权利要求11的方法，其特征在于该中间层是在载体箔上汽化氧化硅、氧化镁或氧化铝层来制备的。
14.权利要求11-13中任意一项的方法，其特征在于涂布的金属或半导体氧化物层的厚度不超过200nm，特别为60nm-100nm。
15.使用权利要求1或2的多层材料，用于数据载体上，如钞票、身份证等。
全文摘要
本发明涉及一种多层膜，具体为转移膜。该转移膜包括载体膜、一层或多层含有光学可变结构的转移层、以及位于该载体层和转移层之间的中间层，该中间层是金属氧化物或半导体氧化物层。
文档编号B41M3/14GK1165500SQ96191139
公开日1997年11月19日 申请日期1996年8月7日 优先权日1995年8月8日
发明者考尔·威蒂克, 格雷格·格劳沃格 申请人:吉赛克与德弗连特股份有限公司