專利名稱：含乙烯－乙酸乙烯酯－一氧化碳三元共聚物的圖像接受介質(zhì)的制作方法
發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及用作圖像接受介質(zhì)的薄膜，所述圖像接受介質(zhì)適用于各種成像材料(如油墨和色料)。
發(fā)明的背景廣告和宣傳展示通常包括在結(jié)構(gòu)表面(如車身和雨蓬)或懸掛物(如旗幟)上的圖像。在制備這種展示時(shí)，可將圖像施加在粘合劑背襯的圖像接受介質(zhì)(有時(shí)稱為圖像印標(biāo)膜)上，隨后將其粘附在所需的基片上。或者，先將圖像制作在臨時(shí)載體(即圖像轉(zhuǎn)移介質(zhì))上，隨后轉(zhuǎn)移至圖像接受介質(zhì)。圖像接受介質(zhì)通常包括基材和覆蓋于其上的附加接受層。基材通常是塑性的聚氯乙烯薄膜，盡管也可使用紙張。
盡管圖像展示會(huì)需要放置5年或更長時(shí)間，但是戶外放置期通常相對較短(3個(gè)月至1年)。在短期展示的情況下，要求圖像接受介質(zhì)具有低成本、耐天候老化并且是耐久的圖像印標(biāo)膜，該膜具有良好的油墨和/或色料的可印刷性和附著力，容易向其表面上施加或除去油墨和/或色料。目前用于圖像印標(biāo)膜的聚氯乙烯基薄膜對于短期使用一般成本太高，并存在增塑劑遷移、增塑劑沾污和粘合劑錨固的問題。紙基介質(zhì)耐久性或耐天候老化性不足，除去時(shí)容易撕裂。聚烯烴基薄膜的成本低，不含增塑劑，但是無良好的油墨/色料附著力。將接受層施加在基材膜上通常需要附加的加工步驟，從而增加了制造工藝的成本。
可使用數(shù)種已知方法中的一種產(chǎn)生圖像，例如電記錄法、網(wǎng)印法、苯胺印刷法、平板印刷法、噴墨打印法和熱物質(zhì)轉(zhuǎn)印法。電記錄法包括使基片(通常是介電材料)通過電記錄打印裝置，這種打印裝置中的一種是靜電打印機(jī)。在該打印機(jī)中，基片被標(biāo)注(address)(如用記錄筆標(biāo)注)靜電電荷以形成潛影，隨后用合適的色料顯影之。這種技術(shù)尤其適用于制造海報(bào)和標(biāo)志用的大型圖像。
將上色的圖像顯影在介電基片上的電記錄法結(jié)束后，可將打印的基片包封在兩層透明的聚氯乙烯塑料薄膜之間，并直接用于戶外用途(如作為標(biāo)志)。但是由于典型的介電基片是紙基的，因此它們通常缺乏戶外標(biāo)志所需的耐天候老化性。更耐久的基片(如聚氯乙烯(PVC)和聚乙酸乙烯酯(PVA)薄膜)由于其電氣性能和機(jī)械性能而難以直接成像。
為制造適合戶外展示的大標(biāo)志，可將電記錄沉積在介電基片上的上色圖像轉(zhuǎn)移至更耐天候老化的圖像接受介質(zhì)上。此時(shí)將該介電基片稱為圖像轉(zhuǎn)移介質(zhì)。這種技術(shù)描述在美國專利5,262,259中。還可使用其它各種已知技術(shù)(如刮刀涂覆、輥涂、輪轉(zhuǎn)凹版印刷、網(wǎng)印等)產(chǎn)生的圖像進(jìn)行圖像轉(zhuǎn)移。
通常需要通過例如熱壓輥系統(tǒng)層壓(熱輥層壓)施加壓力和熱量而將圖像由圖像轉(zhuǎn)移介質(zhì)轉(zhuǎn)移至圖像接受介質(zhì)。這種類型的圖像轉(zhuǎn)移系統(tǒng)描述在美國專利5,114,520中。
還可使用例如網(wǎng)印和噴墨打印等技術(shù)將圖像直接形成于耐天候老化的耐久的圖像接受介質(zhì)上。
噴墨打印法目前是眾所周知的。近來，可從市場上購得寬幅打印機(jī)，從而能打印寬幅制品如海報(bào)、標(biāo)志和旗幟。與許多其它硬拷貝輸出設(shè)備(如靜電打印機(jī))相比噴墨打印機(jī)相對廉價(jià)。一般來說，熱噴射油墨完全是或者部分是水基的，而壓力噴射油墨可以是無溶劑的或者是溶劑基的。噴墨圖像可形成于普通紙上或者形成于經(jīng)處理或涂覆以提高噴墨接受性能的圖像接受介質(zhì)上。例如，已知將附加的材料層施加在圖像接受介質(zhì)上以改進(jìn)對噴射油墨的接受性能和與油墨的附著力。常用作這種噴墨接受層的材料通常難以與許多圖像接受介質(zhì)基膜(如聚氯乙烯或聚酯)很好地粘合。
采用多于一種打印方法的打印車間或圖像藝術(shù)品設(shè)備必須存放不同圖像接受介質(zhì)用于各個(gè)方法。因此，儲存接受介質(zhì)的總量會(huì)很大并且昂貴。
例如如美國專利5,721,086(Emslander等)所述，工業(yè)上需要低成本、耐久的、耐天候老化并能用于各種油墨和色料的圖像接受介質(zhì)。
發(fā)明的概述需要適用各種油墨和色料并且無需預(yù)處理就可接受這種油墨和色料的低成本、耐久、耐天候老化的圖像接受介質(zhì)。
本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種適用于各種打印和圖像轉(zhuǎn)移法以及各種成像材料(如油墨和色料)的圖像接受介質(zhì)的薄膜。該圖像接受介質(zhì)無需電暈處理、表面改性或其它預(yù)處理就可接納圖像。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)源于使用乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物樹脂提供優(yōu)良的網(wǎng)印油墨接受性，無需進(jìn)行電暈處理。在促進(jìn)網(wǎng)印油墨的粘附性方面這些樹脂如此有效，使得通過摻混其它樹脂對該樹脂進(jìn)行稀釋也可產(chǎn)生相同的油墨粘附性結(jié)果，而所述其它樹脂能提供其它所需的物理和化學(xué)性能。
較好的是，所述乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物樹脂摻混其它樹脂，例如乙烯-乙酸乙烯酯樹脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、離聚物、乙烯-丙烯酸甲酯樹脂或酸改性或酸/丙烯酸酯改性的乙烯-乙酸乙烯酯樹脂以提高形成的摻混樹脂的粘度。提高粘度可改進(jìn)用于制造本發(fā)明接受介質(zhì)的加工步驟，尤其是擠出加工步驟。共混樹脂的進(jìn)一步選擇條件包括比乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物樹脂價(jià)廉并且不會(huì)影響成象層的油墨粘性。
在一個(gè)方面，圖像接受介質(zhì)包括具有兩個(gè)相反主表面的圖像接受層。該圖像接受層包括酮乙烯酯，較好是乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物樹脂。任選的是圖像接受層較好包括足量的自由基清除劑，如位阻胺光穩(wěn)定劑化合物(HALS化合物)。圖像接受層使圖像接受介質(zhì)具有圖像接受性能。術(shù)語“圖像接受性能”是指在粘合帶猛拉試驗(yàn)后形成于或施加在圖像接受介質(zhì)上的圖像完全或接近完全粘結(jié)，所述粘合帶猛拉試驗(yàn)是將3M SCOTCHTMNo.610粘合帶(購自美國3M公司)緊緊地粘附在所述圖像上，隨后猛地快速將其拉離。在圖像接受層的第一主表面上可任選地包括一層底涂層。在這種情況下，圖像接受層的第二主表面是用于接受圖像的外表面。
另一方面，圖像接受介質(zhì)包括具有兩個(gè)主表面的聚合物基片層，和在該基片層的一個(gè)主表面上的圖像接受層。所述圖像接受層具有一個(gè)外表面用于接受圖像，并包括上述聚合物。在與圖像接受層相反的主表面上所述圖像接受介質(zhì)還可包括任選的底涂層，用于增強(qiáng)基片層與任選的粘合劑層之間的粘結(jié)。較好包括壓敏粘合劑的所述粘合劑層使所述多層膜適合作為圖像印標(biāo)膜。底涂層本身也可作為粘合劑層。
在圖像接受介質(zhì)包括基片層的情況下，該圖像接受介質(zhì)能有利地將各層中數(shù)種樹脂的最佳性能組合在一起，同時(shí)將價(jià)格昂貴樹脂的用量減至最少，形成高性能低成本的圖像接受介質(zhì)。例如，基片層通常用低成本樹脂制成，可選擇這種樹脂使之向多層膜提供所需的物理性能。這些性能包括尺寸穩(wěn)定性、抗撕裂性、對固化形成圖像用的油墨的紫外光的耐受性、貼合性、彈性、模頭切割性、剛性和耐熱性。
圖像接受介質(zhì)可僅由非鹵化的聚合物制成，意味著在處置廢物時(shí)能避免某些(例如針對聚氯乙烯(PVC))規(guī)定的限制。該圖像接受介質(zhì)對各種打印材料(如網(wǎng)印油墨、電記錄液和干色料、熱物質(zhì)轉(zhuǎn)移材料和噴射油墨(如果存在任選的噴墨層))具有圖像接受性。
所述圖像接受介質(zhì)的各層中無需增塑劑，從而避免與增塑劑遷移和增塑劑沾污有關(guān)的問題。該油墨接受介質(zhì)尤其適合作為圖像印標(biāo)膜或旗幟膜用于戶外和室內(nèi)相對短期的廣告和宣傳展示。
另一方面，本發(fā)明提供一種圖像接受介質(zhì)的制造方法，它包括提供至少兩種進(jìn)料(charge)，每種進(jìn)料至少包括一種成膜樹脂；將所述進(jìn)料共擠出成多層共擠出物，所述共擠出物的每一層對應(yīng)于一種進(jìn)料；將該共擠出物雙軸拉伸成包括具有兩個(gè)相反主表面的非增塑聚合物基片層和在該基片層第一主表面上的圖像接受層的多層薄膜。所述圖像接受層具有一個(gè)外表面用于接受圖像并如上所述包括通常至少摻混一種其它聚合物的乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物。
另一方面，本發(fā)明提供數(shù)種將圖像施加在圖像接受介質(zhì)上的方法。在所有這些方法中，該圖像接受介質(zhì)包括非增塑的基片層和僅含有乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物或如上所述含有摻混至少一種其它聚合物的乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物的圖像接受層。第一種方法包括通過電記錄法在圖像轉(zhuǎn)移介質(zhì)上形成圖像并將該圖像轉(zhuǎn)移至圖像接受介質(zhì)上。其它方法包括將圖像網(wǎng)印在圖像接受介質(zhì)上、將圖像熱或壓力噴墨打印在圖像接受介質(zhì)上、將圖像苯胺印刷在圖像接受介質(zhì)上、將圖像平板印刷在圖像接受介質(zhì)上、以及通過熱物質(zhì)轉(zhuǎn)移在圖像接受介質(zhì)上形成圖像。
本發(fā)明的一個(gè)特征是使用含有三元共聚物一氧化碳部分的聚合物，使圖像接受介質(zhì)的組成具有附加的極性，據(jù)信它可提高油墨粘性。
本發(fā)明的另一個(gè)特征是使用乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物，避免了表面處理(如電暈處理)，在圖像使用期間電暈處理會(huì)失去效力。
本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物可以合理的價(jià)格購得。
下面參照


本發(fā)明實(shí)例。
附圖簡述圖1是本發(fā)明圖像接受介質(zhì)的一個(gè)實(shí)例的剖面示意圖，它包括圖像接受層和基片層
圖2是本發(fā)明圖像接受介質(zhì)的剖面示意圖，它包括圖1所示的各層和一層任選的底涂層；圖3是本發(fā)明圖像接受介質(zhì)的剖面示意圖，它包括圖1所示的各層、一層任選的底涂層和一層任選的噴墨層。
本發(fā)明的實(shí)例在一個(gè)實(shí)例中，本發(fā)明圖像接受介質(zhì)包括具有兩個(gè)主表面的單層圖像接受層。在另一個(gè)實(shí)例中，如圖1所示，圖像接受介質(zhì)10包括具有兩個(gè)主表面的基片層14以及如圖1所示覆蓋在該基片層的一個(gè)表面上并與之接觸的圖像接受層12。圖像接受層12具有外表面13用于接受圖像。
圖像接受層圖像接受層12包括酮乙烯酯，較好是單獨(dú)的或者摻混另一種聚合物的乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳(EVACO)三元共聚物。所述乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物可例如購自DuPont of Wilmington，Delaware，USA的ElvaloyTM牌樹脂。
根據(jù)杜邦公司的網(wǎng)站“www.dupont.com”的記載，對于ElvaloyTM樹脂，ElvaloyTM樹脂改性劑使材料(如高速公路的路面、屋頂和地板(geomembranes)、塑料樹脂、地下管套和電線和電纜的護(hù)套)具有長期韌性和撓性。作為這些用途中的關(guān)鍵性能組分，ElvaloyTM通常取代會(huì)氧化或向材料外遷移從而使材料過早變脆的液體增塑劑或其它低性能增韌劑。ElvaloyTM樹脂是一種固相熱塑性改性劑，它將其本身鎖定在基質(zhì)材料(如瀝青、聚氯乙烯塑料和合金、以及丙烯酸-丁二烯-苯乙烯(ABS)塑料和合金)的分子結(jié)構(gòu)中。ElvaloyTM與這些材料結(jié)合，改進(jìn)其加工性能并賦予永久的撓性。杜邦公司的互聯(lián)網(wǎng)站還給出適合ElvaloyTM樹脂的各種等級和擠出技術(shù)。本發(fā)明較好的是ElvaloyTM741級樹脂。
三元共聚物中三種單體的含量如下乙烯單體可約占50-80重量％，較好約占65-75重量％；乙酸乙烯酯單體可約占10-30重量％，較好約占20-24重量％；一氧化碳單體可約占4-15重量％，較好約占8-10重量％。
可與由ElvaloyTM樹脂代表的EVACO聚合物摻混的其它聚合物包括可與EVACO一起使用的任何聚合物，其非限定性例子包括乙烯-乙酸乙烯酯樹脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、離聚物、乙烯-丙烯酸甲酯樹脂或酸改性或酸/丙烯酸酯改性的乙烯-乙酸乙烯樹脂。丙烯酸酯樹脂被廣泛地描述為至少具有兩種單烯鍵不飽和單體單元的樹脂，其中一種單體單元包括一種各支鏈具有0至約8個(gè)碳原子的取代的鏈烯，另一種單體單元包括非叔烷醇的(甲基)丙烯酸酯，所述非叔烷醇的烷基部分具有1至約12個(gè)碳原子并且在烷鏈中可包括雜原子，并且所述醇可以是直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的。
第一單體單元的非限定性例子包括乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、己烯、辛烯等。第二單體單元的非限定性例子包括(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸己酯等。
這些共聚物中，聚乙烯-甲基丙烯酸甲酯(EMAc)和聚乙烯-丙烯酸乙酯(EEAc)是較好的，因?yàn)樗鼈兛蓮氖袌錾腺彽?。共聚物可以是無規(guī)共聚物或嵌段共聚物。
較好的是，第一單體單元的碳原子數(shù)為2至約4個(gè)，第二單體單元的碳原子數(shù)為4至約8個(gè)，盡管其碳原子數(shù)可相同或不同，并且可使用不同碳鏈長度的單體的混合物。
本發(fā)明圖像接受層中聚合物的量較好是圖像接受介質(zhì)所需性能范圍內(nèi)的最大值?？墒褂贸Ｒ?guī)方法獲得最佳用量。最佳用量取決于所需的用途和圖像接受介質(zhì)控制的成本。
EVACO其它聚合物的摻混重量比可為100∶0-約5∶95，較好約85∶15-15∶85，最好約80∶20-20∶80，所需的比例很大程度上取決于與EVACO樹脂摻混的其它樹脂的化學(xué)性能，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員無需創(chuàng)造性勞動(dòng)就可確定之。本發(fā)明聚合物的性能受圖像接受層中的其它添加劑的影響。
在圖像接受層中本發(fā)明聚合物使用于電記錄法、網(wǎng)印法、熱物質(zhì)轉(zhuǎn)移法或其它打印方法的各種成像材料具有圖像接受性。本發(fā)明聚合物較好能擠出或共擠出成基本兩維的片材并且在各層共擠出或?qū)訅簳r(shí)能與相鄰的基片層粘合而不脫層?；蛘?，聚合物可以是能用例如輥涂法涂覆在基片層的分散液狀的。
在例如用熱輥層壓的方法將圖像從圖像轉(zhuǎn)移介質(zhì)轉(zhuǎn)移至具有圖像接受層和基片層的圖像接受介質(zhì)上的情況下，圖像接受層較好完全附著在基片層上并且很少具有粘附在圖像轉(zhuǎn)移介質(zhì)無圖像部分上的傾向。
圖像接受層還可含有其它組分，如顏料、填料、紫外光(UV)穩(wěn)定劑、防粘連劑、抗靜電劑和用于添加添加劑(如顏料)的載體樹脂，所有這些組分都是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的。最好挑選這些添加劑以便不影響圖像接受性。
圖像接受層較好的添加劑是自由基清除劑，其含量占圖像接受成總組成的約0.05-1.5重量％，較好約占0.2-0.8重量％。這種清除劑的非限定性例子包括位阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)化合物、羥胺、位阻酚等。較好的是，自由基清除劑是再生的，例如以HALS化合物存在。
尤其明顯和意想不到的是如常規(guī)UV網(wǎng)印那樣在將薄膜在強(qiáng)烈的UV油墨固化輻照下放置數(shù)次后，UV固化油墨體系具有增強(qiáng)的附著力。對于許多現(xiàn)有的圖像薄膜，當(dāng)使用UV固化油墨將多種顏色打印在圖像印標(biāo)膜上時(shí)會(huì)產(chǎn)生問題。當(dāng)打印每種顏色后，需使圖像通過一系列高強(qiáng)度紫外光以固化最新施加的油墨。經(jīng)數(shù)次輻照后UV油墨難以粘附在薄膜的無圖像區(qū)，導(dǎo)致油墨附著力變差。在發(fā)生這種情況時(shí)有數(shù)種方法來提高油墨附著力，但是所有方法均需要額外的加工步驟，相應(yīng)地提高了成本，所有這些均是不合需求的。要求多次通過UV油墨固化烘箱后薄膜仍保持油墨附著力，因?yàn)檫@可減少加工步驟并降低成本。另外，可允許某些圖像制造商增加其圖像中所用的顏色，因?yàn)榭山档痛蛴《喾N顏色的成本而無需增加對多次UV輻照敏感的膜所需的額外加工步驟。
如果將圖像接受層12與基片層14一起使用，則與基片層14相比圖像接受層12相對較薄，厚度較好為2.5-127微米(0.1-5mil)。如果圖像接受層12不與基片層14一起使用，則圖像接受層12需要比上述厚度更厚，以便在預(yù)定的用途中具有更長的耐久性和尺寸穩(wěn)定性。較厚的圖像接受層會(huì)提高圖像接受介質(zhì)的總成本。
任選的基片層在一個(gè)實(shí)例中，圖像接受介質(zhì)包括基片層14，用于例如降低成本和/或增強(qiáng)接受介質(zhì)的物理性能。對圖像展示用途，基片層通常是白色不透明的，但是也可以是透明的、半透明的或著色不透明的?；瑢?4可包括具有預(yù)定用途所需物理性能的任何聚合物。所需性能的例子有撓性或剛性、耐久性、耐撕裂性、與不均勻表面的貼合性、模頭切割性、耐天候老化性、耐熱性和彈性。例如，用于戶外短期宣傳展示的圖像印標(biāo)膜通常能在約3個(gè)月至一年或更長時(shí)間承受戶外條件，并顯示出抗撕裂性和耐久性以便施加和除去。
基片層的材料較好是能擠出或共擠出成基本兩維的薄膜的樹脂。合適的材料的例子包括聚酯、聚烯烴、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚丙烯酸類和聚氯乙烯。較好的是，基片層包括非增塑的聚合物以避免圖像接受介質(zhì)中增塑劑遷移和沾污的問題。更好的是，基片層包括的聚烯烴為含約6重量％乙烯的丙烯-乙烯共聚物。
基片層還可含有其它組分，例如顏料、填料、紫外光穩(wěn)定劑、滑爽劑、抗粘連劑、抗靜電劑和本領(lǐng)域普通技術(shù)人員熟知的加工助劑?；瑢油ǔＪ前咨煌该鞯?，但是也可以是透明的、有色不透明的或半透明的。
基片層14的厚度通常為12.7-305微米(0.5-12mil)。但是，厚度也可超出該范圍，只要形成的圖像接受介質(zhì)不太厚以免難以輸入選用的打印機(jī)或圖像轉(zhuǎn)移設(shè)備即可。適用的厚度一般根據(jù)所需的用途要求設(shè)定。
任選的底涂層如圖2所示，任選的底涂層16位于基片層14與圖像接受層12相反的表面上。在圖像接受介質(zhì)無基片層的情況下(圖中未顯示)，底涂層位于圖像接受層12與外表面13相反的表面上。當(dāng)無底涂層時(shí)粘結(jié)強(qiáng)度不夠時(shí)，底涂層用于提高基片層和粘合劑層17之間的粘結(jié)強(qiáng)度。使用粘合劑層能使圖像接受介質(zhì)適合作為圖像印標(biāo)膜。盡管較好使用壓敏粘合劑，但是也可使用適用于基片層和所選用途的粘合劑。這種粘合劑是本領(lǐng)域眾所周知的，包括干粘粘合劑、壓敏粘合劑、可重新放置或可放置的粘合劑、熱熔粘合劑等。
粘合劑層17較好覆蓋剝離襯里(圖中未顯示)，在圖像接受介質(zhì)施加至表面上以前保護(hù)所述粘合劑。
在某些用途中底涂層16本身還可作為粘合劑層。底涂層較好包括含有約5-28重量％乙酸乙烯酯的乙烯-乙酸乙烯酯樹脂和填料(如滑石粉)以便使底涂層具有一定的表面粗糙度。填料有助于防止粘連并促進(jìn)粘合劑的附著力。填料的用量一般約2-12重量％，較好約4-10重量％，更好約8重量％。該層還可含其它組分，如顏料、填料、紫外光穩(wěn)定劑、抗粘連劑、抗靜電劑等。
任選的噴墨層圖3所示圖像接受介質(zhì)具有與圖2所示相同的結(jié)構(gòu)，但是在圖像接受層12的外表面13上具有任選的噴墨層36。當(dāng)圖像接受介質(zhì)用于接受使用水基噴射油墨(染料基或顏料基油墨)的熱噴墨打印機(jī)的圖像時(shí)，較好使用噴墨層以便提供抗染料滲色、低褪色、均勻褪色和快速干燥特性。在一個(gè)實(shí)例中，噴墨層至少包括兩層32和34。最外層32(即頂涂層)作為保護(hù)滲透層以快速吸收水基油墨，而底涂層34用作噴墨接受體。底涂層所含的分散顆粒的大小使得頂涂層表面出現(xiàn)突起或粗糙。分散顆粒較好是玉米淀粉或改性的玉米淀粉。形成這種噴墨層可參見美國專利5,747,148(Warner等)?；蛘?，噴墨層可包括單層(圖中未顯示)，如5,389,723和5,472,789所述。
除了圖像接受層12、基片層14、任選的底涂層16、任選的粘合劑層17和任選的噴墨層36以外，本發(fā)明還可包括其它層。其它層用于增加色彩、提高尺寸穩(wěn)定性、提高上述層中不同聚合物之間的粘性等。在圖像接受介質(zhì)已打印上圖像以后，可在打印表面上施加任選的保護(hù)外層(圖中未顯示)。該外層通過保護(hù)薄膜免遭環(huán)境水分、直射陽光和其它天候老化因素的影響而改進(jìn)薄膜的天候老化性，并保護(hù)圖像免遭刻痕、刮傷和污斑的影響。另外，外層可使圖像具有所需的表面光潔度，如高光澤度或無光澤。合適的外層包括一個(gè)表面帶有粘合劑的任何合適的透明塑料片材。這種外層的使用描述在例如美國專利4,966,804。
制造圖像接受介質(zhì)可使用多種方法制造本發(fā)明圖像接受介質(zhì)。例如，可使用任何合適的共擠出模頭和任何合適的成膜方法(如吹脹薄膜擠出或平擠薄膜擠出)共擠出層12和任選的層14和16。粘合劑層17可與其它各層一起共擠出，由襯里轉(zhuǎn)移至圖像接受介質(zhì)上，或者在附加的加工步驟中直接涂覆在圖像接受介質(zhì)上。為了具有最好的共擠出性能，可選擇各層的聚合物材料使之具有相似的性能(如熔體粘度)。共擠出技術(shù)可參見許多聚合物加工文獻(xiàn)，包括Progelhof，R.C.和Throne，J.L.“PolymerEngineering Principles”，Hanser/Gardner Publications，Inc.，Cincinnati，OH，1993。或者，可將一層或多層單獨(dú)擠出成片材，并層壓在一起形成圖像接受介質(zhì)。還可將水性或溶劑基分散液涂覆在一層或多層預(yù)先擠出的層上形成一層多層片材。這種方法不是最好，因?yàn)樾枰~外的加工步驟并產(chǎn)生額外廢料。
形成的圖像接受介質(zhì)無需如現(xiàn)有技術(shù)所述進(jìn)行表面處理(如電暈處理)來改進(jìn)在某些用途中圖像接受介質(zhì)的圖像接受性。
圖像接受介質(zhì)的用途適用于本發(fā)明的成像材料是含有通常熱塑性的成膜或樹脂粘合劑的顆粒和半結(jié)晶或無定形材料。成像材料還含有顏料或染料以便使沉積的圖像具有對比度或色彩。油墨和色料是已知成像材料的例子?？墒褂酶鞣N已知的方法(如電記錄、網(wǎng)印、刮刀涂覆或輥涂、輪轉(zhuǎn)凹版印刷等)沉積成像材料。
使用本發(fā)明圖像接受介質(zhì)的成像方法的一個(gè)例子包括先使用例如美國專利5,262,259所述的技術(shù)和材料在靜電打印機(jī)中將上色圖像形成在圖像轉(zhuǎn)移介質(zhì)上，隨后將該圖像轉(zhuǎn)移至圖像接受介質(zhì)的圖像接受表面上。圖像轉(zhuǎn)移可采用本領(lǐng)域已知的許多方法，例如在稱為熱輥層壓的方法中使片材一起穿過加熱的夾輥，或者將片材一起放在真空壓制架的加熱平臺上。熱輥層壓描述在美國專利5,144,520中。隨后較好在成像介質(zhì)上覆蓋外層。當(dāng)多層薄膜包括粘合劑層和剝離襯里時(shí)，可除去剝離襯里并使用本領(lǐng)域已知的方法將圖像介質(zhì)固定在墻壁上、汽車側(cè)面、旗幟上或其它表面上。
在成像方法的另一個(gè)實(shí)例中，直接網(wǎng)印圖像接受介質(zhì)，從而接受所需的圖像而無需額外的圖像轉(zhuǎn)移步驟。用于實(shí)施網(wǎng)印的技術(shù)和材料描述在美國專利4,737,224中。隨后如上所述使用成像的薄膜。本發(fā)明圖像接受層尤其適合網(wǎng)印，因?yàn)閳D像接受層完全能承受用于固化網(wǎng)印使用的無溶劑油墨的UV光的作用。這種油墨的一個(gè)例子描述在美國專利5,462,768。
在成像方法的另一個(gè)例子中，將圖像接受介質(zhì)輸入噴墨打印機(jī)，直接打印所需圖像，隨后如上所述施加外層并使用之。噴墨打印機(jī)可采用熱噴射油墨(需要任選的噴射油墨接受體)或壓力噴射油墨。熱噴墨打印機(jī)包括美國惠普公司制造的打印機(jī)，壓力噴墨打印機(jī)包括Idanit Technologies，Ltd.of Rishon Le Zion 75150Israel制造的打印機(jī)。
在成像方法的另一個(gè)例子中，使用例如GERBER EDGE熱轉(zhuǎn)移打印機(jī)設(shè)備(Gerber Scientific Products，Inc.，Manchester，CT，USA)用熱物質(zhì)轉(zhuǎn)移法在圖像接受介質(zhì)上直接打印圖像，隨后如上所述使用成像的薄膜。
本發(fā)明避免了與圖像接受介質(zhì)的電暈處理壽命有關(guān)的問題。盡管實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)表明超過2年儲存壽命后部分這些材料仍具有良好的油墨粘性，但是仍需要提供無需電暈處理的圖像接受層。
電暈處理其它潛在的問題包括由于不恰當(dāng)?shù)膬Υ鏃l件導(dǎo)致的衰退(dacay)、電暈處理故障可能導(dǎo)致處理不恰當(dāng)、忘記開啟處理機(jī)而遺漏電暈處理、以及電暈處理會(huì)使某些卷狀材料在涂覆粘合劑前發(fā)生“粘連”。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的那樣，“粘連”是指卷成卷狀的薄膜層熔合。結(jié)果“粘連的”薄膜卷不能開卷，該材料不能用于所需的用途。
開發(fā)無需電暈處理的圖像接受層可使薄膜制造具有更寬的加工窗，即便打印前不恰當(dāng)?shù)貎Υ姹∧ひ部墒共牧媳３钟湍邮苄浴?br> 下面用實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明，但是這些實(shí)施例使用的具體材料和用量以及其它條件和細(xì)節(jié)不對本發(fā)明構(gòu)成限制。
表1給出實(shí)施例1、3、9-12和16以及比較例2C、4C-8C、13C和15C的配方。使用下列擠出技術(shù)用這些配方形成在基片層上具有圖像接受層的圖像接受介質(zhì)在1.9cm Brabender實(shí)驗(yàn)室擠出機(jī)上擠出各個(gè)制劑，流延在15.24cm寬的聚酯載體襯里上，使之通過驟冷的三輥組合進(jìn)行固化。
表1還給出用購自美國3M公司的網(wǎng)印油墨在15cm×30cm大小的實(shí)施例或比較例制劑上打印圖像的油墨粘性的定性試驗(yàn)結(jié)果。使用下列技術(shù)進(jìn)行打印使用美國專利5,721,086(Emslander等)所述的定性油墨粘性試驗(yàn)對各試樣進(jìn)行試驗(yàn)。一般來說，試驗(yàn)結(jié)果“差”是指油墨失去粘性，而定性試驗(yàn)結(jié)果“好”是指油墨保持對成象介質(zhì)的粘性，并通過試驗(yàn)。
表1
注Elvaloy 741乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物，24％乙酸乙烯酯(VA)、10％CO，購自杜邦；Elvaloy 742乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物，28.5％乙酸乙烯酯(VA)、9％CO，購自杜邦；Elvaloy 4924乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物，20.5％乙酸乙烯酯(VA)、8％CO，購自杜邦；Elvaloy HP662乙烯-一氧化碳-丙烯酸正丁酯三元共聚物，30％丙烯酸正丁酯、10％CO，購自杜邦；Elvaloy HP441乙烯-一氧化碳-丙烯酸正丁酯三元共聚物，30％丙烯酸正丁酯、10％CO，(與HP662具有不同的數(shù)均分子量)購自杜邦；Elvaloy AS乙烯-專利丙烯酸酯-環(huán)氧樹脂，未從出售商出得到配方，樹脂購自杜邦；Bynel 3101酸/丙烯酸酯改性的乙烯-乙酸乙烯酯樹脂，購自杜邦；Elvax 265含28％乙酸乙烯酯的乙烯-乙酸乙烯酯樹脂，購自杜邦；Surlyn 1705-1離聚物樹脂，購自杜邦；Ampacet 11976TiO2母料，含50％TiO2和50％低密度聚乙烯，購自Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ；Polyfil MT5000滑石粉母料，含50％滑石粉和50％低密度聚乙烯(PolyfilCorp.，Dover，NJ)；Ampacet 10407UV母料，含10％位阻胺光穩(wěn)定劑和90％低密度聚乙烯(AmpacetCorp)實(shí)施例1和3以及比較例2C和4C-6C表明ElvaloyTM牌樹脂中僅乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物樹脂具有良好的油墨粘性，盡管如比較例2C所示不是所有的乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳樹脂(該三元共聚物含有不合需求的添加劑，添加劑在成象層表明起霜影響油墨粘性)均具有良好的油墨粘性。
與比較例7C和8C相比，實(shí)施例9表明經(jīng)電暈處理的Bynel 3101樹脂(比較例7C)形成良好的油墨接受體，未經(jīng)電暈處理的材料(比較例8C)是差的油墨接受體，而20％ElvaloyTM741(用于實(shí)施例1)與80％Bynel3101(實(shí)施例9)的摻混物形成具有良好油墨接受性的制劑。
實(shí)施例10-12給出一種典型的油墨接受層制劑，它包括顏料、UV和防粘連添加劑。在制成后(實(shí)施例10)、熱老化后(實(shí)施例11)和在強(qiáng)烈的UV油墨固化條件下放置后(實(shí)施例12)，這種制劑具有良好的油墨接受性。
比較例13C給出一種乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(Elvax 265)，它與實(shí)施例1使用的ElvaloyTM741具有類似的乙酸乙烯酯含量，但是Elvax 265不是一種有效的油墨接受體。這說明一氧化碳官能度對油墨粘性具有關(guān)鍵的影響。這一點(diǎn)可由實(shí)施例14(與實(shí)施例13相同，但是含20％ElvaloyTM741三元共聚物，使摻混物成為有效的油墨接受體)的性能證實(shí)。
實(shí)施例16和比較例15C是兩個(gè)極端的實(shí)施例，說明ElvaloyTM741三元共聚物促進(jìn)油墨接受性的效果。UV油墨很難粘附在Surlyn 1705-1離聚物(比較例15C)上，但是摻混適量的ElvaloyTM741三元共聚物(實(shí)施例16)后，Surlyn 1705-1離聚物也成為有效的油墨接受體，盡管犧牲了摻混物的物理性能。
當(dāng)用Chevron SP1305乙烯-丙烯酸甲酯樹脂代替Bynel 3101樹脂時(shí)，得到與實(shí)施例9-12相比的結(jié)果。
上述數(shù)據(jù)顯示乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物在油墨粘性方面的效果。盡管不愿受具體理論的束縛，但是相信這些材料增加的極性使之具有作為油墨接受體的效力，并且一氧化碳的氧官能度在某種程度上向UV固化油墨提供活性點(diǎn)位。
如上面比較例13C所示，未經(jīng)電暈處理的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物不能很好地作為油墨接受體，乙烯-一氧化碳共聚物也不能作為油墨接受體。使用ShellCarilonTM乙烯-一氧化碳共聚物的實(shí)驗(yàn)表明這種共聚物擠出成膜并如上面實(shí)施例1-16那樣進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，其油墨粘性差。因此，三元共聚物意想不到的油墨粘性不是共聚物組合在一起就可達(dá)到的。
本發(fā)明不限于上述實(shí)例。權(quán)利要求如附。
權(quán)利要求
1.一種圖像接受介質(zhì)，它包括具有兩個(gè)相反主表面的圖像接受層，其特征在于所述圖像接受層包括乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像接受介質(zhì)，其特征在于所述圖像接受層還包括至少一種與所述三元共聚物摻混的其它聚合物，所述其它聚合物選自乙烯-乙酸乙烯酯樹脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、離聚物、酸改性或酸/丙烯酸酯改性的乙烯-乙酸乙烯酯樹脂，以及至少含有兩種單烯鍵不飽和單體單元的聚合物，其中一種單體單元包括一種各支鏈具有1至約8個(gè)碳原子的取代的烯烴，另一種單體單元包括非叔烷醇的(甲基)丙烯酸酯，所述非叔烷醇的烷基部分具有1至約12個(gè)碳原子并且在烷鏈中可包括雜原子，并且所述醇可以是直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的，以及這些其它聚合物的混合物。
3.如權(quán)利要求1所述的圖像接受介質(zhì)，在圖像接受層的第一主表面上它還包括一層底涂層，其中第二主表面是用于接受圖像的表面。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像接受介質(zhì)，它還包括有效量的自由基清除劑。
5.如權(quán)利要求4所述的圖像接受介質(zhì)，在所述底涂層的外表面上它還包括粘合劑層。
6.如權(quán)利要求3所述的圖像接受介質(zhì)，其特征在于所述第一單體單元選自乙烯、丙烯、丁烯、異丁烯、己烯和辛烯；所述第二單體單元選自(甲基)丙烯酸甲酯、(甲基)丙烯酸乙酯、(甲基)丙烯酸丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸乙氧基乙酯、丙烯酸己酯等。
7.如權(quán)利要求3所述的圖像接受介質(zhì)，其特征在于所述基片層聚合物選自聚烯烴、聚酯、聚酰胺、聚丙烯酸類、聚苯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、和聚氯乙烯。
8.如權(quán)利要求3所述的圖像接受介質(zhì)，其特征在于所述基片層聚合物是丙烯-乙烯共聚物。
9.如權(quán)利要求3所述的圖像接受介質(zhì)，其特征在于所述圖像接受層至少包括5重量％的該聚合物。
10.如權(quán)利要求4所述的圖像接受介質(zhì)，其特征在于所述底涂層包括乙烯-乙酸乙烯酯樹脂和填料。
11.如權(quán)利要求2所述的圖像接受介質(zhì)，其特征在于所述其它聚合物選自乙烯-丙烯酸甲酯和乙烯-丙烯酸乙酯。
12.如權(quán)利要求4所述的圖像接受介質(zhì)，其特征在于所述自由基清除劑是位阻胺光穩(wěn)定劑。
13.一種圖像接受介質(zhì)，它包括共擠出的多層薄膜，所述多層薄膜包括基片層，它包括一種聚合物并且具有兩個(gè)相反的主表面；在所述基片層的第一主表面上的圖像接受層，它具有一個(gè)用于接受圖像的外表面，所述圖像接受層包括乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物；和在所述基片層與第一主表面相反的第二主表面上的底涂層。
14.如權(quán)利要求13所述的圖像接受介質(zhì)，其特征在于所述圖像接受介質(zhì)還包括有效量的自由基清除劑；所述圖像接受層還包括至少一種與所述三元共聚物摻混的其它聚合物，所述其它聚合物選自乙烯-乙酸乙烯酯樹脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、離聚物、酸改性或酸/丙烯酸酯改性的乙烯-乙酸乙烯酯樹脂，以及至少含有兩種單烯鍵不飽和單體單元的聚合物，其中一種單體單元包括一種各支鏈具有1至約8個(gè)碳原子的取代的烯烴，另一種單體單元包括非叔烷醇的(甲基)丙烯酸酯，所述非叔烷醇的烷基部分具有1至約12個(gè)碳原子并且在烷鏈中可包括雜原子，并且所述醇可以是直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的，以及這些其它聚合物的混合物；所述自由基清除劑包括位阻胺光穩(wěn)定劑，其含量約占圖像接受層總重量的0.2-0.8重量％。
15.如權(quán)利要求13所述的圖像接受介質(zhì)，其特征在于所述其它聚合物選自乙烯-丙烯酸甲酯和乙烯-丙烯酸乙酯。
16.一種將圖像置于圖像接受介質(zhì)上的方法，它包括將圖像打印在圖像接受介質(zhì)上，所述圖像接受介質(zhì)包括基片層，它包括一種聚合物并且具有兩個(gè)相反的主表面；在所述基片層的第一主表面上的圖像接受層，它具有一個(gè)用于接受圖像的外表面，所述圖像接受層包括乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物。
17.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于所述打印是網(wǎng)印，并且所述圖像接受層還包括至少一種與所述三元共聚物摻混的其它聚合物，所述其它聚合物選自乙烯-乙酸乙烯酯樹脂、乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、離聚物、酸改性或酸/丙烯酸酯改性的乙烯-乙酸乙烯酯樹脂，以及至少含有兩種單烯鍵不飽和單體單元的聚合物，其中一種單體單元包括一種各支鏈具有1至約8個(gè)碳原子的取代的烯烴，另一種單體單元包括非叔烷醇的(甲基)丙烯酸酯，所述非叔烷醇的烷基部分具有1至約12個(gè)碳原子并且在烷鏈中可包括雜原子，并且所述醇可以是直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的，以及這些其它聚合物的混合物。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于所述打印步驟包括使接受介質(zhì)經(jīng)至少5次紫外光輻照而不明顯降低該接受介質(zhì)的油墨附著力性能。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其特征在于所述打印步驟包括使接受介質(zhì)經(jīng)至少10次紫外光輻照而不明顯降低該接受介質(zhì)的油墨附著力性能。
全文摘要
一種圖像接受介質(zhì),它包括具有兩個(gè)相反主表面的圖像接受層,所述圖像接受層包括乙烯－乙酸乙烯酯－一氧化碳三元共聚物,該三元共聚物任選地?fù)交煊兄辽僖环N適用的其它聚合物,其中圖像接受層還包括至少一種與該三元共聚物摻混的其它聚合物,所述其它聚合物選自乙烯－乙酸乙烯樹脂、乙烯－(甲基)丙烯酸共聚物樹脂、聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、離聚物、酸改性或酸/丙烯酸酯改性的乙烯－乙酸乙烯樹脂,以及一種至少含兩種單烯鍵不飽和單體單元的聚合物,其中一種單體單元包括一種各支鏈具有1至約8個(gè)碳原子的取代的鏈烯,另一種單體單元包括非叔烷醇的(甲基)丙烯酸酯,所述非叔烷醇的烷基部分具有1至約12個(gè)碳原子并且在烷鏈中可包括雜原子,并且所述醇可以是直鏈的、支鏈的或環(huán)狀的,以及這些其它聚合物的混合物?；蛘?圖像接受介質(zhì)包括具有兩個(gè)相反主表面的聚合物基片層,圖像接受層在基片層的第一主表面上。該圖像接受層具有一個(gè)用于接受圖像外表面并包括上述三元共聚物。圖像接受介質(zhì)的另一個(gè)實(shí)例還可包括任選的底涂層、任選的粘合劑層和任選的噴墨層。
文檔編號B41M5/52GK1335946SQ99816272
公開日2002年2月13日 申請日期1999年7月20日 優(yōu)先權(quán)日1999年2月20日
發(fā)明者J·O·埃姆斯蘭德 申請人:3M創(chuàng)新有限公司