CN103068582A - 透明喷墨记录胶片和方法 - Google Patents
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Abstract
公开了透明喷墨记录胶片、组合物及方法。这些胶片与其它类似的高光密度胶片相比具有改善的外观。这些外观改善的胶片在不需要降低干燥处理产量的情况下进行制备。这些胶片可用于医学成像。
Description
概述
透明喷墨记录胶片往往在透明载体的一侧或两侧使用一个或多个图像接收层。为了在透明胶片上打印时获得高图像密度,使用的油墨往往比不透明胶片需要的更多。为了能够容纳更多的打印油墨,图像接收层的厚度可以比不透明胶片的厚度增加。然而,这种变化通常增加了在胶片干燥过程期间从湿的图像接收层去除的水或有机溶剂的量。移到更强的干燥条件来补偿可能导致在所述胶片上形成不应有的图案。然而,使用使这种图案形成最小化的温和干燥条件可能不利地影响加工产量。本申请的组合物和方法可以减少这种图案化而不需要降低干燥处理产量。
Liu等的美国专利号6,908,191和Missell等的美国专利号5,523,819描述了透明喷墨记录胶片的方法和组合物,所述美国专利均在此以引用的方式全部并入本文。Liu等公开使用包含磺化聚酯粘合剂的整平层(subbing layer)的喷墨介质比使用包含聚(乙烯醇)粘合剂的整平层的那些喷墨介质显示出更好的性能。Missell等的实施例也使用包含磺化聚酯粘合剂的整平层。
申请人发现本申请的组合物和方法可以提供比使用包含磺化聚酯或聚(乙烯醇)的底层的喷墨介质表现更好的使用包含明胶的底层的喷墨介质。
一个实施方案提供了一种方法,其包括向透明基材涂覆至少一种底层涂布混合物以形成布置在所述透明基材上的至少一个底层涂层;向所述至少一个底层涂覆至少一种图像接收层涂布混合物以形成布置在所述至少一个底层上的至少一个图像接收层;以及使用冲击空气干燥来干燥所述至少一个图像接收层以形成透明喷墨记录胶片;其中所述至少一种底层涂布混合物包含明胶和硼酸盐或硼酸盐衍生物,例如硼砂。在至少一些实施方案中,硼酸盐或硼酸盐衍生物与明胶的比例以重量计可以是例如在约20∶80和约50∶50之间,或所述比例以重量计可以为约0.45∶1。
在一些实施方案中,所述至少一种底层涂布混合物可以包含至少约4wt%固体,或至少约9.2wt%固体。一些底层涂布混合物可以包含例如约15wt%固体。所述至少一个底层涂层以干基计可以包含至少约2.9g/m2固体,以干基计至少约3.0g/m2固体,或以干基计至少约3.5g/m2固体,或以干基计至少约4.0g/m2固体,或以干基计至少约4.2g/m2固体,或以干基计至少约5.0g/m2,或以干基计至少约5.8g/m2固体。
在一些实施方案中,所述至少一种图像接收层涂布混合物可以包含至少一种包含至少一个羟基的水溶性或分散性聚合物,例如聚(乙烯醇);至少一种无机颗粒,例如勃姆石(boehmite)氧化铝;至少一种表面活性剂,例如壬基酚、缩水甘油基聚醚;和至少一种酸,例如硝酸。在至少一些实施方案中,在所述至少一种图像接收层涂布混合物中无机颗粒与聚合物的比例以重量计可以是例如在约90∶8和约82∶12之间,或以重量计在约90∶10和约95∶5之间,或所述比例以重量计可以为约95∶5,或所述比例以重量计可以为约92∶8。在至少一些实施方案中,所述至少一种图像接收层涂布混合物具有至少约26wt%固体并且所述至少一种图像接收层涂布重量以干基计为至少约40g/m2,或以干基计至少约41.3g/m2,或以干基计至少约45g/m2,或以干基计至少约49g/m2。
另一个实施方案提供包含基材、布置在所述基材上的至少一个底层和布置在所述至少一个底层上的至少一个图像接收层的透明喷墨记录胶片,其中所述至少一个底层含有明胶和至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物,并且其中所述至少一个图像接收层包含至少一种水溶性或水分散性聚合物、至少一种无机颗粒和至少一种表面活性剂。在至少一些实施方案中,硼酸盐或硼酸盐衍生物与明胶的比例以重量计可以是例如在约20∶80和约50∶50之间,或所述比例以重量计可以为约0.45∶1。所述至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物可以包含硼砂。在至少一些实施方案中,在所述至少一种图像接收层涂布混合物中无机颗粒与聚合物的比例以重量计可以是例如在约90∶8和约82∶12之间,或以重量计在约90∶10和约95∶5之间,或所述比例以重量计可以为约95∶5,或所述比例以重量计可以为约92∶8。所述至少一种水溶性或水分散性聚合物可以包含聚(乙烯醇)。所述至少一种无机颗粒可以包含勃姆石氧化铝。所述底层涂布重量以干基计可以是至少4.2g/m2。所述图像接收层以干基计可以是至少41.3g/m2。至少一些实施方案提供具有至少约2.9的最大光密度、具有优良的光学透明度的透明喷墨记录胶片。
这些实施方案和其它变化和改进可以从随后的详细描述、示例性实施方案、实施例和权利要求书中更好地理解。提供的任何实施方案只是通过说明性实施例的方式给出。本身实现的其它合乎需要的目的和优点可能被想到或变得对本领域技术人员来说是显而易见。本发明由附加的权利要求书来界定。
详细描述
在本文件中提及的所有出版物、专利和专利文件均以全文引用的方式并入本文,恰如以引用的方式单独地并入一般。
2010年8月27日提交的美国临时申请号61/377,543在此以引用的方式全部并入本文。
介绍
喷墨记录胶片可包括至少一个图像接收层,其在打印期间接收来自喷墨打印机的油墨;和基材或载体,其可以是不透明或透明的。不透明的载体用在可以使用反射背面反射的光观察的胶片中,而透明的载体用在可以使用透射穿过所述胶片的光观察的胶片中。
一些医学成像应用需要高图像密度。对于反射胶片,高图像密度可以借助于光在其进入成像的胶片的路径以及再次在光从反射背面退出成像的胶片的路径被吸收来实现。另一方面,对于透明的胶片,由于缺少反射背面,获得高图像密度可能比通常对于不透明胶片需要应用更多量的油墨。在这些情况下,在其制造期间干燥透明胶片的同时通常必须除去更多量的液体,这可能影响干燥的胶片的质量和干燥处理的产量。
透明喷墨胶片
透明喷墨记录胶片在本领域是已知的。参见,例如,Simpson等2011年7月6日提交的美国专利申请号13/176,788“TRANSPARENTINK-JET RECORDING FILM”和Simpson等2010年8月20日提交的美国临时专利申请号61/375,325“SMUDGE RESISTANCE OFMATTE BLANK INKS AND DRYING OF INKS USING A2-LAYERINKJET RECEPTOR CONTAINING A MONOSACCHARIDE ORDISACCHARIDE ON A TRANSPARENT SUPPORT”,所述申请均在此以引用的方式全部并入本文。
透明喷墨记录胶片可以包括一个或多个透明基材,其上面可能涂布至少一个底层。这种底层可以在进一步加工之前进行干燥。所述胶片可以进一步包括涂布在至少一个底层上的一个或多个图像接收层。这种图像接收层通常在涂布之后进行干燥。本领域技术人员将会理解,所述胶片可以任选进一步包括其它的层,如一个或多个底涂层、整平层、垫层或外涂层。
透明喷墨记录胶片的性能特征是存在或不存在“泥裂(mudcracking)”。显示泥裂的胶片具有具有类似干燥河床的精细裂纹的表面。在胶片表面上的这种泥裂可能影响所呈现的图像的质量。观察者可以定性地评价由透明喷墨胶片显示的泥裂的视觉严重程度,因此可以为其相对质量划分等级。
底层涂布混合物
底层可以通过向一个或多个透明基材涂覆至少一种底层涂布混合物来形成。在一些情况下,形成的底层以干基计可以包含至少约2.9g/m2固体,或以干基计至少约3.0g/m2固体,或以干基计至少约3.5g/m2固体,或以干基计至少约4.0g/m2固体,或以干基计至少约4.2g/m2固体,或以干基计至少约5.0g/m2,或以干基计至少约5.8g/m2固体。所述底层涂布混合物可以包含明胶。在至少一些实施方案中,所述明胶可以是普通型IV牛明胶。所述底层涂布混合物可以进一步包含至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物,例如,硼酸钠、四硼酸钠、十水合四硼酸钠、硼酸、苯基硼酸、丁基硼酸等。在所述底层涂布混合物中可以任选包括多于一种类型的硼酸盐或硼酸盐衍生物。在一些实施方案中,可以使用的硼酸盐或硼酸盐衍生物的量是最多约2g/m2。在至少一些实施方案中,所述至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物与所述明胶的比例以重量计可以是在约20∶80和约1∶1之间,或所述比例以重量计可以为约0.45∶1。在一些实施方案中,所述底层涂布混合物可以包含至少约4wt%固体,或至少约9.2wt%固体。所述底层涂布混合物可以包含例如约15wt%固体。
所述底层涂布混合物还可以任选包含其它组分,诸如表面活性剂,例如,壬基酚、缩水甘油基聚醚。在一些实施方案中,这种表面活性剂可以以如在所述底层中测量的约0.001g/m2至约0.20g/m2的量使用。在一些实施方案中,所述底层涂布混合物可以任选进一步包含增稠剂,例如,磺化聚苯乙烯。这些和其它任选的混合物组分是本领域技术人员可以理解的。
图像接收层涂布混合物
图像接收层可以通过向一个或多个底层涂层涂覆至少一种图像接收层涂布混合物来形成。在一些情况下,形成的图像接收层以干基计可以包含至少约40g/m2固体,或以干基计至少约41.3g/m2固体,或以干基计至少约45g/m2,或以干基计至少约49g/m2。所述图像接收涂布混合物可以包含至少一种包含至少一个羟基的水溶性或分散性可交联聚合物,例如,聚(乙烯醇)、部分水解的聚(乙酸乙烯酯/乙烯醇)、含有羟乙基甲基丙烯酸酯的共聚物、含有羟乙基丙烯酸酯的共聚物、含有羟丙基甲基丙烯酸酯的共聚物、例如羟乙基纤维素的羟基纤维素醚等。在所述底层涂布混合物中可以任选包括多于一种类型的水溶性或水分散性可交联聚合物。在一些实施方案中,所述至少一种水溶性或水分散性聚合物可以以如在所述图像接收层中所测量的最多约1.0g/m2至约4.5g/m2的量使用。
所述图像接收层涂布混合物还可以包含至少一种无机颗粒,例如,金属氧化物、水合金属氧化物、勃姆石氧化铝、粘土、煅烧粘土、碳酸钙、铝硅酸盐、沸石、硫酸钡等。无机颗粒的非限制性实例包括二氧化硅、氧化铝、氧化锆和二氧化钛。无机颗粒的其它非限制性实例包括气相二氧化硅、气相氧化铝和胶体二氧化硅。在一些实施方案中,气相二氧化硅或气相氧化铝具有直径最多约50nm的一次粒径,其中聚合体直径小于约300nm,例如,聚合体直径为约160nm。在一些实施方案中,胶体二氧化硅或勃姆石氧化铝具有直径小于约15nm的粒径,例如,直径为14nm。在所述图像接收涂布混合物中可以任选包括多于一种类型的无机颗粒。
在至少一些实施方案中,在所述至少一种图像接收层涂布混合物中无机颗粒与聚合物的比例以重量计可以是例如在约88∶12和约95∶5之间,或以重量计在约90∶10和约95∶5之间,或所述比例以重量计可以为约92∶8。
所述图像接收涂布混合物还可以包含一种或多种表面活性剂,例如,壬基酚、缩水甘油基聚醚。在一些实施方案中,这种表面活性剂可以以如在所述图像接收层中测量的约1.5g/m2的量使用。在一些实施方案中,所述图像接收涂层还可以包含一种或多种酸,例如,硝酸。
本领域技术人员将会理解,在所述图像接收涂布混合物中可以任选包括这些和其它组分。
透明基材
透明基材可以是由诸如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、醋酸纤维素、其它纤维素酯、聚乙烯醇缩醛、聚烯烃、聚碳酸酯、聚苯乙烯等聚合材料制成的柔性、透明胶片。在一些实施方案中,可以使用显示良好尺寸稳定性的聚合材料,例如,聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、其它聚酯或聚碳酸酯。
透明基材的其它实例是透明、多层聚合物载体,诸如在Simpson等的美国专利6,630,283中描述的那些载体,所述美国专利在此以引用的方式全部并入本文。透明载体的又一些其它实例是含有二色镜层的那些透明载体,诸如在Boutet的美国专利5,795,708中描述的那些透明载体,所述美国专利在此以引用的方式全部并入本文。
为了为图像提供各种背景色和色调,透明基材可以任选含有着色剂、颜料、染料等。例如,在一些医学成像应用中通常使用蓝色着色染料。本领域技术人员将会理解,在所述透明基材中可以包括这些和其它组分。
在一些实施方案中,所述透明基材是作为连续或半连续的卷材提供的,它在连续或半连续加工中经过各种涂布、干燥和切割台。
涂布
所述至少一个底层和至少一个图像接收层可以从混合物涂布在所述透明基材上。所述各混合物可以使用相同或不同的溶剂,例如,水或有机溶剂。可以每次涂布一种层,或可以同时涂布两种或多种层。例如,在向所述载体涂覆底层涂布混合物的同时,可以使用例如斜板涂布方法向湿的底层涂覆图像接收层。
可以使用任何合适的方法涂布各层,包括例如,浸涂、绕线杆涂(wound-wire rod coating)、刮涂(doctor blade coating)、气刀涂布(airknife coating)、凹印辊式涂布(gravure roll coating)、逆辊涂布(reverse-roll coating)、斜板涂布(slide coating)、液珠涂布(bead coating)、挤压涂布(extrusion coating)、幕涂(curtain coating)等。一些涂布方法的实例在例如Research Disclosure,No.308119,1989年12月,1007-1008页(可以从Research Disclosure,145Main St.,Ossining,NY,10562,http://www.researchdisclosure.com获取)中描述。
干燥
涂布的涂层(例如底层或图像接收层)可以使用各种已知的方法来干燥。一些干燥方法的实例在例如Research Disclosure,No.308119,1989年12月,1007-1008页(可以从Research Disclosure,145Main St.,Ossining,NY,10562,http://www.researchdisclosure.com获取)中描述。在一些实施方案中,涂层在其经过有例如空气或氮气的气体穿过的一个或多个多孔板时被干燥。这种冲击空气干燥器在Arter等的美国专利4,365,423中描述,所述美国专利以引用的方式全部并入本文。在这种干燥器中的多孔板可以包括孔洞,例如,孔、狭槽、管口等。经过多孔板的气体的流速可以由跨板的气压差来表示。本领域技术人员将会理解,气体去除水的能力将受其露点限制,而其去除有机溶剂的能力将受所述气体中的这种溶剂的量限制。
示例性实施方案
2010年8月27日提交的美国临时申请号61/377,543公开了以下十八个非限制性示例性实施方案,所述美国临时申请在此以引用的方式全部并入本文。
A.一种方法,其包括:
向透明基材涂覆至少一种底层涂布混合物以形成布置在所述透明基材上的至少一个底层,所述涂布混合物包含明胶和至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物;
向所述至少一个底层涂覆至少一种图像接收层涂布混合物以形成布置在所述至少一个底层上的至少一个图像接收层;以及
使用冲击空气干燥来干燥所述至少一个图像接收层以形成透明喷墨记录胶片,
其中在所述底层涂布混合物中所述明胶与所述至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物的比例以重量计在约20∶80和1∶1之间并且此外其中所述底层涂布混合物包含至少约4wt%固体。
B.根据实施方案A所述的方法,其中在所述底层涂布混合物中所述明胶与所述至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物的比例以重量计为约0.45∶1。
C.根据实施方案A所述的方法,其中所述至少一种底层涂布混合物包含至少约9.2wt%固体。
D.根据实施方案A所述的方法,其中所述至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物包含硼砂。
E.根据实施方案A所述的方法,其中所述至少一种图像接收层涂布混合物包含至少一种水溶性或水分散性聚合物、至少一种无机颗粒和至少一种表面活性剂。
F.根据实施方案E所述的方法,其中所述至少一种水溶性或水分散性聚合物包含聚(乙烯醇)。
G.根据实施方案E所述的方法,其中所述至少一种无机颗粒包含勃姆石(boehmite)氧化铝。
H.根据实施方案E所述的方法,其中所述至少一种无机颗粒与所述至少一种水溶性或水分散性聚合物的比例以重量计在约88∶12和约95∶5之间。
I.根据实施方案E所述的方法,其中所述至少一种无机颗粒与所述至少一种水溶性聚合物的比例以重量计为约92∶8。
J.根据实施方案A所述的方法,其中所述图像接收层涂布混合物包含至少约26wt%固体。
K.根据实施方案A所述的方法,其中所述图像接收层具有至少约40g/m2的涂布重量。
L.一种根据实施方案A所述的方法制备的透明喷墨记录胶片。
M.一种透明喷墨记录胶片,其包含:
基材;
布置在所述基材上的至少一个底层,所述底层包含明胶和至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物;以及
布置在所述至少一个底层上的至少一个图像接收层,所述图像接收层包含至少一种水溶性或水分散性聚合物、至少一种无机颗粒和至少一种表面活性剂。
N.根据实施方案M所述的透明喷墨记录胶片,其中所述至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物包含硼砂。
O.根据实施方案M所述的透明喷墨记录胶片,其中所述至少一种水溶性或水分散性聚合物包含聚(乙烯醇)。
P.根据实施方案M所述的透明喷墨记录胶片,其中所述至少一种无机颗粒包含勃姆石氧化铝。
Q.根据实施方案M所述的透明喷墨记录胶片,其中所述底层涂布重量以干基计为至少约4.2g/m2并且所述图像接收层涂布重量以干基计为至少约41.3g/m2。
R.根据实施方案Q所述的透明喷墨记录胶片,其中所述最大光密度为至少约2.9。
实施例
材料
除非另外指定,否则在实施例中使用的材料是自AldrichChemical Co.,Milwaukee购得。
勃姆石是一种氧化铝氢氧化物(γ-AlO(OH))。
硼砂是十水合四硼酸钠。
540是87-89.9%水解的聚(乙烯醇),重均分子量为140,000-186,000。它是自Sekisui Specialty Chemicals America,LLC,Dallas,TX购得。
明胶是普通型IV牛明胶。它可自Eastman Gelatine Corporation,Peabody,MA以登记号8256786购得。
表面活性剂10G是壬基酚、缩水甘油基聚醚的水溶液。它是自Dixie Chemical Co.,Houston,TX购得。
205是磺化聚苯乙烯(分子量:1,000,000)。它是自AkzoNobel购得。
实施例1(比较)
底层的制备
通过在室温下混合533g聚(乙烯醇)(203)的15wt%水溶液和1467g去离子水制备混合物。向该混合物中混合4000g硼砂(十水合四硼酸钠)的4wt%水溶液。将该混合物冷却至室温并且保持以允许在使用之前除去任何气泡。在所得底层涂布混合物中硼砂与聚(乙烯醇)的比例以重量计是66∶33。
将所述底层涂布混合物加热至40℃。向以30.0ft/min的速度移动的室温聚对苯二甲酸乙二醇酯卷材连续涂覆23.2g/min的底层涂布混合物。所述涂布的卷材通过移动经过流出室温空气的多孔板来连续干燥。跨多孔板的压力降在H2O中是在0.8至3范围内。空气露点在7℃至13℃范围内。所得干燥的底层涂布重量是0.67g/m2。
氧化铝混合物的制备
通过在室温下混合94g硝酸的22wt%水溶液和6706g去离子水制备标称20wt%氧化铝混合物。经30min向该混合物中添加1700g氧化铝粉(HP-14)。通过再添加21g所述硝酸溶液将所述混合物的pH调节至3.25。将混合物加热至80℃并且搅拌30min。将混合物冷却至室温并且保持以在使用之前除去气泡。冷却的混合物的pH为3.60。
使用在6090g去离子水中的135g所述硝酸溶液和2075g氧化铝粉以类似方式制备标称25wt%氧化铝混合物。通过再添加39g所述硝酸溶液将所述混合物的pH调节至2.56。将混合物冷却至室温并且保持以在使用之前除去气泡。冷却的混合物的pH为3.40。
使用在5420g去离子水中的180g所述硝酸溶液和2400g氧化铝粉以类似方式制备标称30wt%氧化铝混合物。通过再添加58g所述硝酸溶液将所述混合物的pH调节至2.17。将混合物冷却至室温并且保持以在使用之前除去气泡。冷却的混合物的pH为2.96。
图像接收层涂布混合物的制备
通过在室温下添加1432g聚(乙烯醇)(540)的10wt%水溶液和202g去离子水制备标称18wt%固体的图像接收涂布混合物。向该混合物中添加8234g所述标称20wt%氧化铝混合物和133g壬基酚、缩水甘油基聚醚(表面活性剂10G)的10wt%水溶液。将混合物冷却至室温并且保持以在使用之前除去气泡。
使用1757g所述聚(乙烯醇)溶液(无去离子水)、8082g所述标称25wt%氧化铝混合物和163g所述聚醚溶液以类似方式制备标称22wt%固体的图像接收涂布混合物。将混合物冷却至室温并且保持以在使用之前除去气泡。
使用2030g所述聚(乙烯醇)溶液(无去离子水)、7782g所述标称30wt%氧化铝混合物和188g所述聚醚溶液以类似方式制备标称26wt%固体的图像接收涂布混合物。将混合物冷却至室温并且保持以在使用之前除去气泡。
图像接收层涂布的胶片的制备
将所述图像涂布混合物加热至40℃。将所述图像接收涂布混合物各自涂布在以30.0ft/min的速度移动的室温聚对苯二甲酸乙二醇酯卷材的底层涂布的表面上。为了获得各种图像接收涂层重量,使用一系列的图像接收涂布混合物进料速率。通过移动经过流出室温空气的多孔板来连续干燥所述涂布的胶片。跨多孔板的压力降在H2O中是在0.8至3范围内。空气露点在7℃至13℃范围内。所得图像接收层的涂布重量汇总在表I中。
样品评价
用使用Wasatch Raster Image Processor(RIP)的7900喷墨打印机使所述涂布的胶片成像。通过组合由所述打印机提供的照片黑色(photo black)、浅黑色、浅浅黑色、洋红色、浅洋红色、青色、浅青色和黄色墨来产生灰度图像。用具有至少2.8的最大光密度的17-阶灰度楔(grey scale wedge)打印样品。
根据其冲击图案化(impingement patterning)的严重程度排列涂布的胶片的视觉外观等级。“1”等级表示胶片具有最不严重的图案化,而最高的等级表示胶片具有最严重的图案化。
表I汇总了涂布的胶片的分析。具有低图像接收层涂布重量的胶片显示出泥浆化(puddling),而具有较高涂布重量的胶片显示出冲击图案化。注意,其中三种样品未显示出冲击图案化,而其余胶片的冲击图案化等级从4至9排列。在所有的涂布重量中,使用具有26wt%固体的涂布混合物比使用具有22wt%固体的混合物的那些显示出较小的冲击图案化,后者又比使用具有18wt%固体的混合物的那些显示出较小的冲击图案化。由26wt%固体的涂布混合物制成的涂布重量为44.1g/m2的样品的光密度比由较低固体的涂布混合物制成的比较涂布重量样品显示出更高的最大光学密度。在表I中,“IR层”是指图像接收层。
表I
*IR层是指图像接收层
实施例2(比较)
如在2010年10月8日提交的美国临时专利号61/391,255所述,使用4.5mil涂层间隙在未涂布(“未加工的”)的聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)基材上或在具有底涂层和整平层(“整平”)的PET基材上涂布底层,所述美国临时专利在此以引用的方式全部并入本文。干燥涂布重量在表II中显示。
类似于实施例1的程序制备的图像接收涂布混合物具有以下变化。使用勃姆石氧化铝的20%溶液;将氧化铝混合物的pH调节至3.25;勃姆石氧化铝与聚(乙烯醇)的比例是94∶6;且不使用表面活性剂。使用12mil或14mil涂层间隙涂布图像接收层。干燥涂布重量在表II中显示。
视觉评价各涂布的胶片的泥裂。通过使用HAZE-GARD PLUSHazemeter(BYK--Gardner,Columbia,MD)的传统方法按照ASTM D1003测量胶片雾度(%)。
如在表II中所示,使用磺化聚酯底层制备的透明的涂布胶片显示出比使用聚(乙烯醇)底层制备的胶片差的泥裂和雾度。唯一没有显示出泥裂的胶片是包含聚(乙烯醇)的胶片。
表II
实施例3
比较聚(乙烯醇)底层涂布混合物的制备
通过在室温下混合267g聚(乙烯醇)(203)的15wt%水溶液和873g去离子水制备混合物。向该混合物中混合1860g硼砂(十水合四硼酸钠)的4wt%水溶液。将该混合物冷却至室温并且保持以允许在使用之前除去任何气泡。在所得底层涂布混合物中硼砂与聚(乙烯醇)的比例以重量计是66∶33。
使用200g所述聚(乙烯醇)溶液、707g所述去离子水和2093g所述硼砂溶液类似地制备第二混合物。在所得底层涂布混合物中硼砂与聚(乙烯醇)的比例以重量计是75∶25。
明胶底层涂布混合物的制备
向混合容器中引入4793g去离子水。向搅拌的容器中加入360g明胶并且使其溶胀。将该混合物加热至60℃并且保持直到明胶完全溶解。随后将混合物冷却至50℃。向该混合物中添加162g硼砂(十水合四硼酸钠)并且混合直到硼砂完全溶解。向该混合物中添加562g的3.2wt%磺化聚苯乙烯(205,AkzoNobel)和0.2wt%杀微生物剂(LX,Dow)的水溶液并且混合直到均匀。随后将所述混合物冷却至40℃。随后添加123g壬基酚、缩水甘油基聚醚(表面活性剂10G)的10wt%水溶液并且混合直到均匀。将该混合物冷却至室温并且保持以允许在使用之前除去任何气泡。在所得底层涂布混合物中硼砂与明胶的比例以重量计是0.45∶1。
底层涂布卷材的制备
将底层涂布混合物加热至40℃。将各底层涂布混合物连续地涂覆在以30.0ft/min的速度移动的室温聚对苯二甲酸乙二醇酯卷材上。为了获得各种底层涂布重量,使用一系列的底层涂布混合物进料速率。通过移动经过流出室温空气的多孔板来连续干燥所述涂布的卷材。在H2O中跨多孔板的压力降是0.8。空气露点在7℃至13℃范围内。所得干燥底层的涂布重量汇总在表III中。
氧化铝混合物的制备
通过在室温下混合物310g硝酸的22wt%水溶液和7740g去离子水制备氧化铝混合物。经30min向该混合物中添加3450g氧化铝粉(HP-14)。通过再添加15g所述硝酸溶液将所述混合物的pH调节至2.17。将混合物加热至80℃并且搅拌30min。将混合物冷却至室温并且保持以在使用之前除去气泡。冷却的混合物的pH为2.73。
图像接收层涂布混合物的制备
通过在室温下向混合容器引入2801g聚(乙烯醇)(540)的10wt%水溶液并且搅拌来制备图像接收涂布混合物。向该混合物中添加10739g所述氧化铝混合物和259g壬基酚、缩水甘油基聚醚(表面活性剂10G)的10wt%水溶液。将混合物冷却至室温并且保持以在使用之前除去气泡。
图像接收层涂布的胶片的制备
将图像涂布混合物加热至40℃。将各图像接收涂布混合物涂布在以30.0ft/min的速度移动的室温聚对苯二甲酸乙二醇酯卷材的底层涂布的表面上。为了获得各种图像接收涂层重量,使用一系列的图像接收涂布混合物进料速率。通过移动经过流出室温空气的多孔板来连续干燥涂布的胶片。在H2O中跨多孔板的压力降是0.8。空气露点在7℃至13℃范围内。所得的图像接收层涂层重量汇总在表III中。
样品评价
用使用Wasatch Raster Image Processor(RIP)的7900喷墨打印机使所述涂布的胶片成像。通过组合由所述打印机提供的照片黑色、浅黑色、浅浅黑色、洋红色、浅洋红色、青色、浅青色和黄色墨来产生灰度图像。用具有至少2.8的最大光密度的17-阶灰度楔打印样品。
使用校准的Model DTP41Spectrophotometer(X-Rite,Inc.,Grandville,MI)以透射模式测量各涂布的胶片的光密度。此外目测检查各涂布的胶片的油墨泥浆化的存在和干燥之后冲击图案化的形成。在任何干燥的胶片中都没有看到泥裂。
表III汇总了涂布的胶片的分析。比较样品A-D在底层中使用聚(乙烯醇)。比较样品A和比较样品C在干燥之后显示出泥浆化,而比较样品B和比较样品D显示出冲击图案化。
相反,样品E-H没有泥浆化和冲击图案化。具体来讲,样品F和样品H证明在至少40g/m2的图像接收层涂布重量下产生具有大于约2.9的光密度的透明胶片的能力,其中所述胶片没有泥浆化、冲击图案化和泥裂。
表III
对于表III,IR层是指图像接收层
实施例4
底层涂布混合物的制备
向混合容器中引入998重量份的去矿物质水。向搅拌的容器中加入78份明胶并且使其溶胀。将该混合物加热至60℃。随后将混合物冷却至46℃。向该混合物中添加35份硼砂(十水合四硼酸钠)并且保持15min。向该混合物中添加120份32.5wt%磺化聚苯乙烯(502,AkzoNobel)和0.2wt%杀微生物剂(LX,Dow)的水溶液并且混合直到均匀。随后将所述混合物冷却至40℃。随后添加26份壬基酚、缩水甘油基聚醚(表面活性剂10G)的10wt%水溶液和39份去矿物质水并且混合直到均匀。将该混合物冷却至室温并且保持以允许在使用之前除去任何气泡。在所得底层涂布混合物中硼砂与明胶的重量比是0.45∶1。
聚(乙烯醇)混合物的制备
在室温下通过经10min并且在500rpm搅拌下向含有93份去矿物质水的混合容器中添加7重量份聚(乙烯醇)(540)制备聚(乙烯醇)混合物。将该混合物加热至85℃并且搅拌30分钟。随后使反应混合物冷却至室温。添加去矿物质水以补偿由于蒸发造成的水损失。
氧化铝混合物的制备
在室温下通过混合75.4重量份硝酸的9.7wt%水溶液和764.6份去矿物质水制备氧化铝混合物。经30min向该混合物中添加360份氧化铝粉(HP-14)。将混合物加热至80℃并且搅拌30min。将混合物冷却至室温并且保持以在使用之前除去气泡。
图像接收层涂布混合物的制备
在室温下通过向混合容器中引入470份所述氧化铝混合物并且搅拌来制备图像接收涂布混合物。将混合物加热至40℃。向该混合物中添加175重量份聚(乙烯醇)(540)的7wt%水溶液和11份壬基酚、缩水甘油基聚醚(表面活性剂10G)的10wt%水溶液。30min之后,将所得混合物冷却至室温并且保持以在使用之前除去气泡。
涂布的胶片的制备
将所述底层涂布混合物涂覆在连续移动的聚对苯二甲酸乙二醇酯卷材上。通过移动经过流出室温空气的多孔板来连续干燥所述涂层的卷材。在H2O中跨多孔板的压力降在0.2至5范围内。空气露点在-4℃至12℃范围内。底层干燥涂布重量是5.4g/m2。
将所述图像接收层涂布混合物涂覆在底层涂层上并且第二次干燥。通过移动经过流出室温空气的多孔板来连续干燥所述涂布的胶片。在H2O中跨多孔板的压力降在0.2至5范围内。空气露点在-4℃至12℃范围内。所述图像接收层干燥涂布重量是48.2g/m2。
在所述涂布的胶片中没有看到泥裂或冲击图案化。
涂布的胶片的评价
涂布的胶片的样品在三组温度和湿度下并且打印之前在这些条件平衡至少16小时之后进行评价。用使用Wasatch Raster ImageProcessor(RIP)的4900喷墨打印机使所述涂布的胶片成像。通过组合由所述打印机提供的照片黑色、浅黑色、浅浅黑色、洋红色、浅洋红色、青色、浅青色和黄色墨来产生灰度图像。用具有至少2.8的最大光密度的17-阶灰度楔打印样品,所述光密度使用校准的Model DTP41Spectrophotometer(X-Rite,Inc.,Grandville,MI)以透射模式测量。在各胶片样品从打印机出来之后就立即将喷墨图像翻转并且放在一张白纸上。通过连续的楔数值记录各湿楔的部分,楔1是具有最大光密度的楔,楔17是具有最小光密度的楔。一般来讲,数值较高的楔在数值最低的楔之前干燥。
通过以下方法构建湿度的量度:取完全湿的楔的组的最大楔数值并且将具有靠近的较高楔数值的相邻楔的分数湿度加在它之上。例如,如果楔1和楔2是完全湿的并且楔3是25%湿的,那么湿度值将是2.25。或如果没有楔是完全湿的,但是楔1是75%湿的,那么湿度值将是0.75。
表IV汇总所述涂布的胶片样品的油墨干燥结果。在最低湿度条件下打印的涂布的胶片样品得到0的湿度分;在中等湿度条件下打印的涂布的胶片样品得到0.125的湿度分,并且在最高湿度条件下打印的涂布的胶片样品得到0.25-0.5的湿度分。
表IV
Claims (16)
1.一种方法,其包括:
向透明基材涂覆至少一种底层涂布混合物以形成布置在所述透明基材上的至少一个底层,所述涂布混合物包含明胶和至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物;
向所述至少一个底层涂覆至少一种图像接收层涂布混合物以形成布置在所述至少一个底层上的至少一个图像接收层,所述图像接收涂层包含至少一种水溶性或水分散性聚合物、至少一种无机颗粒和至少一种表面活性剂;以及
使用冲击空气干燥来干燥所述至少一个图像接收层以形成透明喷墨记录胶片,
其中在所述底层涂布混合物中所述明胶与所述至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物的比例以重量计在约20∶80和1∶1之间,并且此外其中所述底层涂布混合物包含至少约4wt%固体,并且此外其中所述至少一种无机颗粒与所述至少一种水溶性或水分散性聚合物的比例以重量计在约90∶10和约95∶5之间。
2.根据权利要求1所述的方法,其中在所述底层涂布混合物中所述明胶与所述至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物的比例以重量计为约0.45∶1。
3.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种底层涂布混合物包含至少约9.2wt%固体。
4.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物包含硼砂。
5.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种水溶性或水分散性聚合物包含聚(乙烯醇)。
6.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种无机颗粒包含勃姆石氧化铝。
7.根据权利要求1所述的方法,其中所述至少一种无机颗粒与所述至少一种水溶性聚合物的比例以重量计为约92∶8。
8.根据权利要求1所述的方法,其中所述图像接收层涂布混合物包含至少约26wt%固体。
9.根据权利要求1所述的方法,其中所述图像接收层具有至少约40g/m2的涂布重量。
10.一种透明喷墨记录胶片,其根据权利要求1所述的方法制备。
11.一种透明喷墨记录胶片,其包括:
基材;
布置在所述基材上的至少一个底层,所述底层包含明胶和至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物;和
布置在所述至少一个底层上的至少一个图像接收层,所述图像接收层包含至少一种水溶性或水分散性聚合物、至少一种无机颗粒和至少一种表面活性剂,
其中所述明胶与所述至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物的比例以重量计在约20∶80和1∶1之间,并且所述至少一种无机颗粒与所述至少一种水溶性或水分散性聚合物的比例以重量计在约90∶10和约95∶5之间。
12.根据权利要求11所述的透明喷墨记录胶片,其中所述至少一种硼酸盐或硼酸盐衍生物包含硼砂。
13.根据权利要求11所述的透明喷墨记录胶片,其中所述至少一种水溶性或水分散性聚合物包含聚(乙烯醇)。
14.根据权利要求11所述的透明喷墨记录胶片,其中所述至少一种无机颗粒包含勃姆石氧化铝。
15.根据权利要求11所述的透明喷墨记录胶片,其中所述底层涂布重量以干基计为至少约4.2g/m2并且所述图像接收层涂布重量以干基计为至少约41.3g/m2。
16.根据权利要求15所述的透明喷墨记录胶片,其中所述最大光密度为至少约2.9。
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Granted publication date: 20150225 Termination date: 20180811 |