CN107009776B - 转印材料、印刷材料、印刷材料的制造装置以及印刷材料的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及转印材料、印刷材料、印刷材料的制造装置以及印刷材料的制造方法。本发明提供了一种转印材料,其可更牢固地附着到图像基材上,而不使与图像渗色、印刷分辨率等有关的印刷特性劣化。墨接收层为空隙吸收型。粘接层包括设置在墨接收层的表面上的离散设置的粘接剂片,使得在墨接收层的表面上残留露出部。

Description

转印材料、印刷材料、印刷材料的制造装置以及印刷材料的制 造方法
发明领域
转印材料例如在使用喷墨印刷系统印刷之后被粘附至图像基材,以便用于标签、ID卡、包装材料、建筑材料和其它各种应用。
背景技术
在喷墨印刷系统中,转印材料的墨接收层需要吸收大量墨,以获得足够的图像密度。墨接收层的实例包括:主要由水溶性树脂形成且在水溶性聚合物的网络结构中包含墨的溶胀吸收型,以及在微细空隙结构中包含墨的空隙吸收型。优选使用空隙吸收墨接收层,因为大量的墨可被吸收进墨接收层中的空气隙中。然而,在喷墨印刷之后将墨接收层表面良好地附着于图像基材,同时维持了墨吸收性以吸收大量墨时,可能发生特定的问题,其归因于能吸收大量墨的墨接收层。
例如,可通过如下将墨接收层表面附着于图像基材:用树脂将颗粒粘结在一起,使具有形成于其中的空气隙(墨被吸收进其中)的空隙吸收墨接收层与图像基材紧密接触,并将所得层压体加热至比树脂(其用作粘结剂)的玻璃化转变温度Tg(熔化温度)高的温度。在该情况下,可能发生问题(1)和(2)。
墨接收层表面不够平滑,并且用作颗粒用粘结剂的树脂量不足以覆盖整个墨接收层表面,使得难以粘接至墨接收层。
取决于树脂和材料的组合,用作颗粒粘结剂的树脂对图像基材的材料具有弱亲和力,使得粘接困难。
首先,将描述问题(1)。空隙吸收墨接收层具有间隙,其由用树脂将颗粒粘结而形成,且用作将墨吸收进其中的空气隙,且能因此将
现在,将描述问题(2)。为了使墨接收层良好地粘接于图像基材,需要为图像基材和墨接收层的树脂成分选择对彼此具有亲和性的材料。当树脂成分和图像基材因粘接时的热而溶解时,树脂成分与图像基材之间的亲和性增强。通过树脂成分的构成材料与图像基材的构成材料之间的分子间力,将树脂成分牢固地附着于图像基材。然而,在许多情况下,取决于树脂成分和图像基材的材料的组合,图像基材的材料和墨接收层的树脂成分可能对彼此具有低的亲和性。因此,在将空隙吸收墨接收层附着于图像基材时,取决于墨接收层和图像基材的材料的组合,墨接收层不能被附着于图像基材,且用于附着的图像基材的材料受限。
因此,如果墨接收层和图像基材彼此不粘接,则需要在墨接收层与图像基材之间提供高粘接性的底漆层。因此,墨接收层和图像基材 需要经由底漆层来彼此附着。然而,设置底漆层需要在图像印刷之后形成底漆层的单独步骤。因此,不利的是,相关装置具有增加的尺寸,并且由于底漆层通常通过热转印形成,因此转印速度降低并由此受限。
因此,已提出了一种技术,其中不使用底漆,将使用喷墨印刷系统印刷的图像附着于图像基材(转印目标材料)。
例如,日本专利特开No.H09-240196(1997)描述了一种转印图像形成片材,其包括多孔粘接剂层和形成于粘接剂层下方的墨接收层。墨接收层经由多孔粘接剂层接收并固定来自喷墨印刷装置的墨,并被构造为吸收透过多孔粘接剂层的墨。
日本专利特开No.2013-39791描述了一种转印膜,其包括具有空气隙(墨渗入透过该空气隙)的墨渗透层、和允许接收通过了墨渗透层的墨的墨接收层。使墨渗透层带电以具有与墨的极性相同的极性,使得促进墨通过空气隙的渗透,且使墨接收层带电以具有与墨中的着色材料的极性相反的极性。墨通过墨渗透层被吸收进墨接收层中。
在日本专利特开No.H09-240196(1997)中,使用了溶胀吸收墨接收层。吸收墨时,溶胀吸收墨接收层部分地溶胀并变得不平滑。在将具有不平滑且不均匀的表面的墨接收层附着于图像基材时,表面的不均匀削弱了转印膜与图像基材之间的粘接性,可能使图像基材与墨接收层之间的粘接变难。为了减少溶胀了的墨接收层的表面的不均匀的不利影响,可使粘接剂层更厚。然而,粘接剂层增加的厚度导致需要长时间以允许墨通过墨渗透层。然后,墨在粘接剂层中长时间停留,使形成图像的墨点扩展,从而使图像容易渗色。为了使溶胀了的墨接收层的不均匀表面平滑,可在附着于图像基材之前将墨接收层充分干燥。然而,需要长时间来充分干燥墨接收层,这不利地限制了转印速度。可设置单独的干燥器来促进溶胀了的墨接收层的干燥,以使不均匀的表面平滑。然而,这不利地导致装置尺寸增大。
此外,多孔粘接剂层具有通过毛细作用使墨渗透的性质,且因此以高的速度吸收墨。另一方面,主要由水溶性树脂形成并且在水溶性聚合物的网状结构中含有墨的溶胀吸收墨接收层需要长的时间来吸收 墨。即,多孔粘接剂层的墨吸收速度远高于溶胀吸收墨接收层的墨吸收速度。因此,落在多孔粘接剂层上的墨滴快速透过粘接剂层以到达粘接剂层与墨接收层之间的界面。然而,由于溶胀吸收墨接收层以低速吸收墨,因此墨可能滞留在墨接收层表面上的粘接剂层中。结果,形成图像的墨点扩展,导致容易图像渗色及分辨率降低。
进而,溶胀吸收墨接收层以低速吸收墨,且因此不能瞬时吸收大量的墨。因此,在喷墨印刷之后,大量未能被墨接收层吸收的未吸收的墨残留在粘接剂层中。如果在该状态下试图通过使粘接剂层与图像基材紧密接触来将粘接剂层附着于图像基材,则未被吸收的墨逆流至多孔粘接剂层的表面,从而覆盖粘接剂层与图像基材之间的区域,导致不良好的粘接。进而,在多孔粘接剂层内部残留的水分可在热转印期间快速蒸发以形成孔隙,导致不良好的粘接。当以不妨碍粘接性的方式充分干燥墨时,会显著降低喷墨印刷的速度。保持良好的印刷速度需要在喷墨干燥后使用的特殊的干燥单元,导致装置的尺寸增加和装置的复杂化。
在日本专利特开NO.2013-39791中,粘接性墨渗透层具有墨渗透通过的空气隙,并且在墨渗透层侧进行喷墨印刷,以使通过了墨渗透层的墨被包含并吸收进墨接收层中的墨接收颗粒之间的空隙中。然而,在墨渗透层中的空气隙中,墨可能聚集,且因此难以使已落在墨渗透层上的所有墨均匀地通过。因此,在墨附着期间,以孤立的方式在墨渗透层中的空气隙中残留的墨可逆流至墨渗透层的表面,导致不良好的粘接。
因此,在日本专利特开No.2013-39791中,使墨渗透层带电以具有与墨的极性相同的极性,从而防止墨渗透层中的空气隙中的墨聚集,而使墨接收层带电以具有与墨的极性相反的极性,从而使墨被吸收进墨接收层中,而不是残留在墨渗透层中。然而,需要相对高的电力以基于电荷极性的不同将通过强的毛细管力被吸收进墨渗透层中的空气隙中的所有墨移动到墨接收层侧。在墨渗透通过墨渗透层中的空隙的过程中,墨的一部分(其因一些空气隙而与墨的剩余部分分离和隔离) 保持滞留在空气隙中。因此,难以防止墨残留在墨渗透层中。
因此,在日本专利特开No.2013-39791中,使用喷墨印刷系统喷射墨渗透液体(其使墨的渗透被促进),以将墨从墨渗透层推到墨接收层。然而,需要设置喷射墨渗透液体的单独机构,不利地导致装置的尺寸增大。因此,该方法缺乏实用性。
如上所述,在转印材料的整个表面上设置粘接性的墨渗透层从而使墨通过墨渗透层吸收进墨接收层中的构造中,可能发生图像渗色或印刷分辨率的降低。此外,墨可能残留在墨渗透层的表面上或墨渗透层内部,从而引起不良好的粘接。因此,难以实现良好的喷墨印刷特性和良好的粘接性两者。
发明内容
本发明提供一种转印材料,其可更牢固地附着于图像基材,而不会使与图像渗色、印刷分辨率等有关的印刷特性劣化。本发明允许在喷墨印刷之后将墨接收层粘接于图像基材,而不受图像基材用材料的限制,并且不需要底漆。
本发明中的转印材料被构造为:使着色材料不易于残留在粘接剂的表面上、且将墨快速吸收进墨接收层中。为了实现这点,将墨接收层的墨吸收速度设定为高于粘接剂的墨吸收速度,以使粘接剂表面上的墨能够被快速地拖曳并吸收进墨接收层中。
即,当墨的一部分与墨接收层(其以高于粘接剂的吸收速度吸收墨)的表面接触时,能将存在于粘接剂表面上或粘接剂内部的墨快速地拖入(drag into)墨接收层中。通过墨接收层表面吸收的墨依次渗透进墨接收层中,并根据墨接收层的渗透率各向异性在膜厚方向和水平方向上一边扩展一边被吸收。设计和制备墨接收层以具有这样的渗透率各向异性,使得能合适地控制作为喷墨印刷图像的基础的墨点的扩展。即,当需要大的墨点时,将水平方向上的渗透率设定为高于膜厚方向上的渗透率。相反,当需要小的墨点并且要增加墨的可吸收量时,可将膜厚方向上的渗透率设定为高于水平方向上的渗透率,并且 可使墨接收层变厚。为了允许发生各向同性渗透且不具备渗透率各向异性,从而使得能有效且高效地生产墨接收层,优选控制墨接收层整体的渗透性,使得允许墨点以所期望的方式扩展,并且可根据所期望的墨可吸收量来调节膜厚等。
当如上所述将墨接收层的墨吸收速度设定为高于粘接剂的墨吸收速度时,可阻碍墨残留在粘接剂的表面上以保持粘接性。适当地控制墨在墨接收层中的扩展,以使得阻碍图像渗色和印刷分辨率的降低,从而提供具有优异的图像印刷特性的转印材料。
在本发明中,当在用作喷墨印刷表面的墨接收层的表面上形成粘接层时,在墨接收层的某些部分设置粘接剂,而不是在墨接收层的整个表面设置粘接剂,由此使墨接收层的表面的其它部分直接露出。因此,将所施加的墨的一部分与墨接收层(其以高的吸收速度吸收墨)的表面直接接触,从而允许墨绕过粘接剂被吸收进墨接收层中。结果,墨不易于残留在以低的吸收速度吸收墨的粘接剂的表面上或粘接剂内部。对于喷墨印刷用墨,合适地控制表面张力和粘度。因此,当以旁路(bypass)方式通过之后的已与墨接收层的任何直接露出部接触的墨的一部分开始被吸收进墨接收层(其以高的吸收速度吸收墨)中时,与上述部分相接的墨的剩余部分在不中断地以旁路方式通过之后依次被吸入墨接收层。即,当已落在粘接剂的表面上的墨与在以旁路方式通过之后跟墨接收层的直接露出部接触墨部分相接时,墨被依次吸收进以高的吸收速度吸收墨的墨接收层中,并且不易于残留在粘接剂的表面上或粘接剂内部。通过墨接收层的直接露出表面吸收的墨根据合适设计和控制的墨接收层的渗透率各向异性,渗透通过墨接收层,由此形成所期望的墨点。在墨接收层中,墨根据墨接收层的渗透率渗入和扩展。因此,即使在粘接剂的底部也形成墨点,提供粘接层的不利影响被最小化的良好的喷墨印刷特性。
在本发明中,为了允许墨接收层快速吸收墨,提供了一种转印材料,其具有形成在基材上的空隙吸收墨接收层和具有形成在墨接收层的表面上的粘接层,其中,在墨接收层的表面上离散地设置粘接层中 的粘接剂,使得墨接收层的表面的某些部分直接露出。因此,已落在粘接层上的墨的一部分在绕过粘接剂的同时与空隙吸收墨接收层(其以高的吸收速度吸收墨)的表面瞬时接触,并且以拖曳的方式通过墨接收层的直接露出表面主动地被吸收。因此,可在包括粘接剂底部的墨接收层的区域中形成合适的墨点,并且墨不易于残留在粘接剂的表面上或粘接剂内部,阻止不良好的粘接。结果,可实现良好的印刷特性和良好的粘接性两者。特别地,具有通过用水溶性树脂的粘结剂将无机微粒粘结在一起而在其中形成有空气隙的墨接收层即使在将转印材料附着于图像基材之后,也能保持空隙结构。因此,即使当粘接剂和粘结剂熔融时,所吸收的墨也能被保持在墨接收层内部。即使当产生了蒸气时,蒸气也能被密封在墨接收层内,进一步增强了粘接性。包含在粘接层中的粘接剂可根据所关注的墨接收层的材料及对图像基材的粘接性的需求来选择,且不受墨的特性的限制。因此,在喷墨印刷之后,可经由离散配置的粘接剂片将转印材料附着至各种图像基材。
在本发明中,将墨接收层的墨吸收速度设定为高于粘接剂的墨吸收速度,以允许当已落在粘接层上的墨的一部分与墨接收层接触时,粘接剂表面上或粘接剂内部的墨被吸收进墨接收层。结果,防止了可能的图像渗色,着色材料不易于残留在表面上,并且可实现良好的图像印刷特性和良好的粘接性两者。
从下述示例性实施方案的描述(参考附图),本发明的其它特征将变得显而易见。
附图说明
图1是本发明的转印材料的截面图;
图2A-2F是说明本发明的转印材料的墨吸收机理的图;
图3A和图3B是说明空隙吸收墨接收层中的墨吸收的图;
图4A-4E是说明粘接剂片的形状与墨接收层的露出部之间的关系的图;
图5是其上还未进行喷墨印刷的转印材料表面的SEM图像;
图6是说明已用颜料墨在其上进行了喷墨印刷的转印材料的图;
图7是已用颜料墨在其上进行喷墨印刷的转印材料的SEM图像;
图8是说明粘接层的粘接部的面积比的图;
图9是落在粘接层上的墨的图;
图10A和图10B是说明墨接收层的露出部的概率密度的图;
图11A-11F是说明粘接部的厚度的图;
图12是说明墨接收层的露出部的概率密度的图;
图13A-13D是说明印刷材料(印刷物)的制造方法的工艺图;
图14A和图14B是自熔融粘接型粘接剂的图;
图15A-15D是表示转印材料的另一实施方式的截面图;
图16A-16C是说明其中基材没有剥离的印刷材料的使用形态的实例的图;
图17是说明其中基材没有剥离的印刷材料的使用形态的另一实例的图;
图18A-18G是说明印刷材料的制造方法的另一实例的工艺图;
图19A-19F是说明印刷材料的制造方法的又一实例的工艺图;
图20A-20E是说明印刷材料的制造方法的再另一实例的工艺图;
图21A-21E是说明印刷材料的制造方法的又另一实例的工艺图;
图22A-22C是说明墨吸收进溶胀吸收墨接收层的图;
图23A和23B是说明墨接收层中的空气隙与墨之间的关系的图;
图24A和图24B是说明墨接收层中包含的无机微粒与墨的关系的图;
图25A和图25B是说明墨接收层中包含的纤维与墨的关系的图;
图26是示意性地表示第一制造装置的构成实例的图;且
图27是示意性地说明第二制造装置的构成实例的图。
具体实施方式
以下,将基于附图描述本发明的实施方案。
[1]转印材料
在本发明中,在其中于基材上形成墨接收层并且在该墨接收层的表面上形成粘接层的转印材料中,墨接收层为空隙吸收型,并且在墨接收层的表面上离散地形成粘接层,以使墨接收层表面的某些部分直接露出。这样的构造允许墨被快速吸收进墨接收层中。本文中所使用的“岛和海结构”或“岛和海状粘接层”是指这样的粘接层构造,其中在墨接收层的表面上离散地形成粘接剂片,使得墨接收层表面的某些部分直接露出。可将在粘接层中离散地形成的一组粘接剂片称为“粘接部”或“岛部”。可将墨接收层表面的直接露出部分称为“(墨接收层的)露出部”。可将没有粘接剂的粘接层的旁路部分称为“海部”或“旁路部”。因此,海部(旁路部)的底部相当于墨接收层的露出部。
[1-1]粘接层的结构(海岛结构)
在本实施方案的转印材料1中,如图1所示,在基材50 的表面上设置空隙吸收墨接收层53,并且在墨接收层53的表面上设 置粘接剂1002的粘接层1012。粘接剂1002基本上不吸收墨,或仅以 低的吸收速度吸收墨。另一方面,空隙吸收墨接收层53以高的速度良 好地吸收墨。粘接剂1002离散地形成在墨接收层53的表面上,使得 粘接层1012包括为粘接剂1002的聚集体的作为粘接部的岛部1000、 以及作为没有粘接剂1002的旁路部的海部1014。
落在作为转印材料的印刷表面的粘接层侧上的墨冲击粘接层的粘接部(岛部)和旁路部(海部)。与任意旁路部局部接触的墨滴接触墨接收层(其以高的吸收速度吸收墨)的相应露出部,且因此被快速吸收并被吸入墨接收层中,而未被吸收进粘接层中。另一方面,对于落在粘接层的任何粘接部的中心附近的墨滴,墨滴的一部分可能不能与墨接收层的相应露出部接触。然而,这样的墨滴因着落冲击而扩展,并且在吸收进粘接部之前,因着落冲击而变形的墨滴的一部分可与墨接收层的露出部接触。
图2A-图2F是说明其中已落在粘接层1012的任何粘接部1000的中心附近的墨滴被吸收的机理的图。在喷墨印刷中,已知落在印刷表面上的墨在大于墨滴的直径的范围扩展。如图2A和图2B所示,墨1003 在落在粘接层1012的任何粘接部1000上后扩展,从粘接部1000悬出。如图2C所示,墨1003的伸出部分通过粘接部1000(旁路部1014)之间的空间,并且垂入(悬入)墨接收层53的相应露出部1001。悬出墨的一部分可与墨接收层53的露出部1001直接接触,而不通过粘接部1000。对于喷墨印刷用墨,合适地控制表面张力和粘度。因此,如图2D、图2E和图2F所示,当与露出部1001接触的墨的一部分开始被吸收进墨接收层53(其以高的吸收速度吸收墨)中时,与已吸收的部分连续的墨的剩余部分被不间断地吸入墨接收层53。换句话说,和与露出部1001接触的墨部分相接的墨的剩余部分以旁路方式依次通过粘接部1000的外侧,并被吸入墨接收层53中。由此被吸收进墨接收层中的墨依次渗透通过墨接收层53。
如上所述,落在粘接部1000的任何表面上的墨1003在着落时扩展,并且随后在一部分墨1003与露出部1001接触后,被依次吸收进以高的吸收速度吸收墨的墨接收层53中。墨1003以拖曳方式主动且快速地被吸收进空隙吸收进墨接收层53(其以高的吸收速度吸收墨)的露出部1001,同时基本上不被吸收进粘接部1000。因此,墨不易于残留在粘接层1012的表面上或粘接部1000内部。
本发明人的研究表明,当一部分墨残留在粘接部表面上或粘接部内部时,如果使粘接剂在下述的热转印期间熔融,则残留的墨可能在表面上浮出并在图像基材与粘接剂之间的界面处变成膜,导致不良好的粘接。当一部分墨残留在粘接部的表面上或粘接部内部时,如果使粘接剂在热转印期间熔融,则残留的墨的一些组分可能蒸发,在图像基材与粘接剂之间形成蒸气层等,导致不良好的粘接。在本实施方案的转印材料中,如上所述,在粘接部表面上或粘接部内部基本上没有墨残留。因此,在喷墨印刷后的转印期间,不易发生粘接错误,并且可实现良好的粘接。
在本实施方案的转印材料1中,优选控制墨接收层53的结构,以防止粘接因主动被吸收进墨接收层53中的大量墨而受到阻碍。即,控制墨接收层53的结构,以避免以下情形:在转印期间,墨接收层53 的空隙结构被破坏,从而引起墨的液体成分渗透通过墨接收层53的表面并变成膜,或者墨的液体成分暴沸,从而在墨接收层53与图像基材之间的粘接面处形成空气层。如上所述,优选控制墨接收层53的结构,以防止墨接收层的空隙结构在转印期间受到破坏,抑制墨接收层53与图像基材之间的粘接的阻碍。特别是,在具有通过用水溶性树脂的粘结剂将无机微粒粘结在一起而形成的空气隙的墨接收层中,可在粘接之后保持空隙结构。即使当粘接剂和粘结剂熔融时,如上所述,墨接收层也可将所吸收的墨保持在内部,并且即使当产生蒸气时,也可将蒸气密封在内部。因此,墨接收层特别良好地实现粘接性,且因此是优选的。类似地,可使用空隙吸收墨接收层,其具有通过使用粘结剂树脂、将具有高于转印温度的熔融温度Tg的树脂颗粒(代替无机微粒)粘结在一起而形成的空气隙,因为这些树脂颗粒在热压粘结期间不易于熔融和变形。在热压粘结后维持了空隙结构时,即使墨的液体成分在各个空气隙中暴沸而产生蒸气,也可将蒸气密封在各自的空气隙中。因此,没有在粘接面上形成空气层,并且可实现良好的粘接。在转印期间维持了空隙结构时,可防止如下情形而实现良好的粘接,所述情形是:空气隙在压力下塌陷或者因加热熔融,以引起主溶剂(例如水)或非挥发性溶剂通过表面渗出。
设计墨接收层的渗透率各向异性,以允许适当地控制作为喷墨印刷的基础的墨点的扩展。即,当需要大的墨点时,将水平方向(沿着墨接收层表面的方向)的渗透率设定高于膜厚度方向的渗透率。相反,当需要小的墨点并且要增加墨的可吸收量时,可将膜厚方向上的渗透率设定高于水平方向上的渗透率,并且可使墨接收层变厚。为了有效且高效地制备墨接收层,可提供一种构造,其中发生各向同性渗透,但不能实现渗透性各向异性。在该情况中,优选控制墨接收层整体的渗透性,使得墨点以所期望的方式扩展,并且可根据所期望的墨的可吸收量来调节膜厚等。
为了在转印材料上印刷致密图像,重要的是,用墨着色材 料填充墨接收层的几乎所有区域(大致100%的面积系数(area factor))。在如本发明那样、在其中于墨接收层的表面上离散地形 成粘接层的粘接剂的转印材料中,在墨接收层的表面上存在基本上不 吸收墨的粘接剂。因此,墨通过其上存在粘接剂的墨接收层的部分的 表面的渗透受到限制。为了使墨接收层的基本上所有区域填充有墨着 色材料,优选如图3A和图3B那样,控制墨接收层53的渗透率各向异 性。即,控制渗透率各向异性,使得墨1003在墨接触点P1(此处, 墨1003与墨接收层53的露出部1001接触)周围以水平方向渗透墨接 收层53,从而用墨着色材料填充位于粘接剂1002下方的墨接收层53 的部分。总之,优选控制渗透率各向异性,使得墨在水平方向渗透通 过墨接收层53,从而用墨着色材料填充位于粘接剂1002和粘接部1000 下方的墨接收层53的部分。在一些情况下,渗透速度可在墨接收层的 厚度方向和水平方向之间相异。可根据渗透率各向异性来调节厚度方 向的渗透速度和水平方向的渗透速度。因此,即使在通过喷墨印刷于 其上印刷了图像的表面上形成粘接层1012,本实施方案中的转印材料 1也能实现良好的图像印刷特性。在图3A中,线1004是通过墨滴的 着落点的轴,且线1005是通过墨接触点P1的轴。在图3B中,线1006 是通过墨点的中心的轴。
[1-2]墨接收层的露出部的面积
在本发明中,对于墨接收层的露出部的面积,可调节墨接收层的露出部的面积与整个表面的面积的比例(面积比),使得在考虑墨的粘度、表面张力、渗透率各向异性等的情况下将面积系数调节为大致100%。例如,已知的是,当墨各向同性地渗透墨接收层时,能使用喷墨印刷系统稳定地喷射的水性墨的扩展速率大致翻倍,并且墨滴的直径在落于墨接收层上后渗透墨接收层时大致翻倍。已渗透墨接收层的墨滴的直径在墨接收层中在水平方向上增加约25%。因此,假定墨接收层的露出部的面积比为50%或更大,则将面积系数设定为约100%提供了没有空隙的致密图像。当水平方向的墨渗透性高于厚度方向的墨渗透性时,墨接收层的露出部的面积比可小于50%。当水平方向的墨渗透性低于厚度方向的墨渗透性时,墨接收层的露出部的面积比可 大于50%。
当墨的着色材料为颜料且在墨接收层的表面上分离为固体和液体并因此易于残留在表面上且同时不易于渗透墨接收层时,可调节墨接收层的露出部的面积,以在考虑了面积系数的情况下进一步增加露出部的面积。可选地,可增加墨接收层中的空气隙的尺寸,以利于着色材料渗透通过墨接收层。
为了进行喷墨印刷以将面积系数调节到约100%,设定墨接收层的厚度,使得墨接收层具有足以完全吸收落在了墨接收层上的墨的吸收容量。当空隙吸收墨接收层具有约几秒量级的墨吸收时间时,由于墨蒸发的比例为约几个百分点,因此墨的蒸发基本上不影响将墨吸收进墨接收层中。在仅考虑墨通过墨接收层中的空气隙的吸收的情况下,假定在假想使用的墨和墨接收层的范围内、在空隙吸收墨接收层具有80%的吸收率的情况下进行单色印刷。在该情况中,为了允许2pl或4pl的一个墨滴落在墨接收层上并被完全吸收,可将墨接收层的厚度I设定为充分大于假想墨滴直径D的约三分之一。对于多色印刷,需要接收用于两种或三种颜色的墨,因此可将墨接收层的厚度I进一步增加到假想墨滴直径D的约三分之二,或可将其设定为大于墨滴直径D。
[1-3]粘接层(粘接剂)的结构
在其中于墨接收层上形成粘接层且其中离散地配置粘接层的粘接剂片的结构中,优选如下设置墨接收层的露出部的面积、以及粘接层的与墨接收层的表层接触的粘接部的面积。即,优选地,使吸收墨的墨接收层的露出部的面积最大化,而使基本上不吸收墨或虽然吸收墨但仅以低的吸收速度吸收墨的粘接部的面积最小化。当使附着于墨接收层的表层的粘接部的面积最小化时,使墨接收层的露出部的面积最大化,允许大量墨被快速吸收。
例如,如图4A、图4B和图4C所示,当与空隙吸收墨接收层53的表层接触的粘接剂1002部分的面积表示为B、且在从印刷表面侧观察转印材料时直接看到的粘接剂1002的面积表示为A时,将面积B设定为小于面积A。面积A对应于粘接剂1002在粘接层1012的厚度 方向上投影的投影面积。图4A、图4B和图4C示出了其中将粘接剂1002的颗粒的截面分别成形为圆形、三角形和菱形的实例。图5示出了转印材料的表面的SEM图像,其中粘接层由具有圆形横截面颗粒的粘接剂1002形成。将面积B设定为小于面积A允许增强粘接性,同时使墨接收层53的露出部1001的面积C最大化,以允许大量墨被快速吸收。墨接收层53的露出部1001对应于墨接收层53的表面中不直接接触粘接剂1002的所有区域。露出部1001包括墨接收层53的不接触粘接剂1002但是被粘接剂1002覆盖的区域。因此,露出部1001还包括:在其上方且远离其设置有颗粒状粘接剂1002的墨接收层53的区域。
在其中面积B被设定为小于面积A的转印材料中,在喷墨印刷期间,已落在粘接层上的墨更易于向下流动至位于粘接剂1002下方的墨接收层53的部分。即,当使粘接剂1002的与墨接收层53的表层接触的部分的面积B最小化时,在喷墨印刷之后,已落在粘接层上的墨甚至向下流动至在其上方且远离其设置有粘接剂1002的墨接收层53的露出部1001的区域。根据墨接收层53的渗透率各向异性,流动至墨接收层53的露出部1001的墨渗透粘接剂1002的底部,同时围绕墨接触点P1(在此,墨已与墨接收层53的露出部1001接触)扩展。因此,墨滴在水平方向上扩展,以致能使与墨滴相对应的墨接收层53的整个区域覆盖有墨。这抑制了提供不具有空隙的图像的可能性,并且使图像密度不易降低,提高了图像印刷特性。特别地,当墨为颜料墨、且墨的着色材料在墨接收层53的表面上分离成固体和液体并因此易于残留在墨接收层53的表面上时,将露出部1001有效地增大到在其上方且远离其设置有粘接剂1002的区域。可考虑粘接性和面积系数来调节露出部1001的结构。可增大墨接收层53中的空气隙,以允许着色材料容易地渗透墨接收层53。例如,如果墨的着色材料为颜料,则当与墨接收层53的表层接触的粘接剂1002的部分的面积减小时,在喷墨印刷之后,墨向下流动甚至到在其上方且远离其设置有粘接剂1002的墨接收层53的露出部1001的区域。这使得面积系数增加,且由此允许图像密度提高。
另一方面,在其中于墨接收层上离散地设置粘接层的粘接剂的结构中,为了提高墨接收层与图像基底之间的粘接性,优选使与图像基材接触的粘接剂的表面的面积最大化。为了允许着色材料容易地向下流动至粘接剂的底部且提高粘接性,可将与墨接收层接触的粘接剂的部分的面积B设定为小于在从印刷表面侧观察转印材料时直接看到的粘接剂1002的面积A。即,将面积A设定为大于面积B可提高粘接性,但不使墨吸收性下降。假定为了增强粘接性而增加粘接剂的厚度或增加与墨接收层的表面接触的粘接剂的部分的面积,在喷墨印刷期间落在粘接层上的墨的一部分被阻止与墨接收层的瞬时接触。因此,墨吸收速度可能降低。
[1-4]粘接剂的形状
由包含在粘接部中的粘接剂的形状来确定粘接部的形状。因此,可选择粘接剂的形状以允许墨的着色材料向下流动至位于粘接部下方的墨接收层的部分。如上所述,为了允许墨被良好地吸收,优选使粘接剂的与空隙吸收墨接收层的表层接触的部分的面积B最小化。为了实现这点,可使用基于如图4A、图4B和图4C所示的颗粒形状或者基于多边形形状的粘接剂片。这样的粘接剂片的使用允许墨吸收性最大化,同时使空隙吸收墨接收层的露出部的面积最大化,且保持良好的粘接性。粘接剂优选具有允许更有效和高效地制备粘接剂而不需要特殊的定向工艺的颗粒形状。基于这样的颗粒形状的粘接剂的实例包括树脂颗粒和包含均匀分散在溶剂(例如水)中的树脂颗粒的树脂乳液。与这样的颗粒形状同样,优选使用高阶多面体。然而,对于基于如图4D和图4E所示的多面体形状的粘接剂,面积A未大于面积B,并且空隙吸收墨接收层的露出部的面积未最大化。在这样的情况下,需要用于控制粘接剂的排列的特殊定向操作。
[1-5]粘接层的面积比
为了允许墨被良好地吸收,优选通过考虑假想墨液滴的直径的变化范围来控制包含在粘接层中的岛状粘接部的水平尺寸,使得墨不可避免地从粘接层向外充分悬出且垂入墨接收层的露出部。为了将已落 在粘接剂上的墨从粘接剂伸出,重要的是,考虑假想墨滴的直径的范围,将已落在粘接剂上的墨滴的直径(着落直径)可控地设定为小于粘接剂和粘接部的水平直径。如下所述,可将每个粘接部的尺寸设定为小于假想墨滴的着落直径,可将粘接部充分离散地像岛状配置,并且可将从印刷表面侧直接观察到的粘接层的面积与墨接收层的总表面积的比率(面积比)设定为50%或更低。重要的是,考虑到假想墨的粘度和表面张力,使已落在粘接部上的墨从粘接部向外扩展且进入墨接收层的相应露出部中。当已落在粘接部上的墨不可避免地从粘接部悬出并垂入到墨接收层的相应露出部中时,墨的一部分与墨接收层的露出部接触并被拖入空隙吸收墨接收层(其以高的墨吸收速度吸收墨)中。因此,墨主动且良好地被吸收进墨接收层中,并且不易于残留在粘接层的表面上和粘接层内部。
图8-10是说明粘接层的面积比的图。图8是示出了从印刷 表面侧观察的粘接剂部1000的图。在图8中,假设如下情况:使多个 微粒状的粘接剂1002聚集成圆柱形以形成粘接部1000,并且将从印 刷表面侧直接看到的粘接部的面积与墨接收层的总表面积的比率(面积比)设定为50%。当粘接部的面积比为50%或更低时,粘接部1000 的假想直径R小于假想印刷图像中的一个像素的一边长度P的约0.8 倍。
在图8中,假设如下情况:使用了能使用喷墨印刷装置稳定喷射的水性墨,并且来自喷墨印刷装置的墨滴落在粘接层材料上并扩展。尽管存在墨滴的喷射速度、墨的粘度和墨的表面张力的影响,但已落在粘接层上的墨滴1009的直径是未落在粘接层上的墨滴1008的直径的约两倍。如图9所示,已落在粘接层上的墨滴1009的厚度T为未落在粘接层上的墨滴1008的直径D的约六分之一。
因此,已落在粘接层上的墨滴的直径是未落在粘接层上的墨滴的直径D的约两倍。因此,为了确保允许整个印刷表面被墨覆盖的面积系数,可将墨滴1008的直径D设定为大于印刷图像中的一个像素的一边长度P的约0.7倍。
如图8所示,当离散地配置粘接部1000使得具有50%或更小的 面积比时,粘接部1000的假想圆柱的直径R基本上等于或小于墨滴的直径D。如上所述,由于着落冲击导致墨滴在水平方向上以约两倍的系数扩展,因此墨滴可充分地从粘接部悬出并垂入墨接收层的相应露出部。
如上所述,在将粘接部的面积比设定为50%或更小时,像岛状离散地配置的各粘接部的尺寸小于已落在粘接部上的墨滴的着落直径。尽管存在墨的粘度和表面张力的影响,但能使墨的一部分不可避免地从粘接部向外扩展并进入墨接收层的相应露出部中。当一部分墨与墨接收层的露出部接触时,墨以拖曳方式主动被吸收进空隙吸收墨接收层(其以高的吸收速度吸收墨)的露出部中。因此,可良好地吸收墨,并且可使墨不易于残留在粘接剂的表面上或粘接剂内部。
[1-6]粘接层的厚度
为了允许已落在粘接部上的墨以拖曳方式主动被吸收进墨接收层的相应露出部中,优选控制粘接层的厚度,使得着落后已扩展的墨的一部分从粘接部悬出并垂入墨接收层的露出部时,防止墨断离(break-off)。即,优选地,考虑墨的粘度和表面张力,控制粘接层的厚度,以防止粘接层上的墨以及与墨接收层的露出部接触的墨的断离。
在图11A-11F中,假设如下情况:墨1008已落在通过将粘接剂片1002以圆柱形聚集在一起所形成的粘接部1000上,并且墨1008以圆柱形扩展。在该情况中,为了防止粘接部1000上的墨以及与墨接收层53的露出部1001接触的墨的断离,可将粘接部1000的厚度H设定为小于已落在粘接部1000上的墨滴1009的厚度T,尽管厚度还取决于墨的粘度和表面张力。厚度H相当于粘接层的厚度,且因此也称为粘接层的厚度H。如图11A、图11B和图11C所示,在将粘接层的厚度H设定为小于墨滴1009的厚度T时,墨滴1009被吸收进墨接收层53中而不会断离。如上所述,假定可被稳定喷射的水性墨已着落并以圆柱形扩展,归因于着落冲击,已着落的墨的厚度T为未着落的墨滴的直径D的约六分之一,尽管厚度T和直径D取决于墨滴的喷射速度、 墨的粘度、墨的表面张力等。因此,为了防止粘接部1000上的墨以及与露出部1001接触的墨断离,可考虑基于墨的表面张力和粘度的墨的延伸,防止粘接部1000的厚度H超过因着落而变形的墨滴的厚度T的两倍。因此,在墨落在粘接剂上并从粘接剂悬出之后并且在墨进一步延伸和断离之前,墨的一部分可与墨接收层的表面接触。如上所述,在充分离散地配置粘接剂片以具有50%或更小的面积比时,粘接剂的假想圆柱的直径R小于假想像素的长度P的0.8倍。如果由墨滴的着落冲击形成的圆柱状墨扩展至墨滴直径D的两倍直径,导致面积系数为100%或更大,则圆柱状墨的直径大于假想像素的长度P的1.4倍的值。即,着落后已扩展的墨直径基本上是粘接剂的假想圆柱的直径的两倍。已扩展到直径为直径D的约两倍的墨从形成的直径基本上等于直径D的粘接剂的假想圆柱悬出。悬出量为这样的量,其使得直径相当于直径D的一半,并且使厚度T相当于直径D的约六分之一。因此,在将粘接剂的厚度H设定为小于直径D的约三分之一时,从粘接剂悬出的墨的一部分能与海部的墨接收层的露出部快速接触,其呈现出高的墨吸收特性。
另一方面,重要的是,将墨接收层的厚度设定为提供足以完全吸收已落在粘接剂上的墨的吸收容量。假定空隙吸收墨接收层吸收墨所需的时间为约几秒的量级,则墨蒸发的比率仅为约几个百分点,并且这基本上不影响墨吸收。现在,仅考虑通过墨接收层中的空气隙的墨吸收,并且在将空隙吸收墨接收层的吸收率设定为80%的情况下进行单色印刷。在该情况中,为了允许一个2pl或4pl墨滴落在粘接剂上并被完全吸收,可将墨接收层的厚度I设定为大于假想墨滴直径D的约三分之一。
基于粘接层的厚度H和墨滴直径D之间的关系以及墨接收层的厚度I与墨滴直径D之间的关系,对于单色印刷而言,粘接层的厚度与墨接收层的厚度I具有以下关系。为了使墨被完全吸收,可将墨接收层的厚度I设定为足够大于墨滴直径D的约三分之一,可将并且粘接部的厚度H设定为小于直径D的约三分之一。然后,已落在粘接剂上 的墨的一部分可到达墨接收层而不会断离。因此,可将粘接部的厚度H设定为小于墨接收层的厚度I。
因此,在单色印刷中,当根据假想墨滴尺寸D将粘接部的厚度H设定为小于墨接收层的厚度I时,可使粘接部的厚度H小于已落在粘接部上的墨滴的厚度T。因此,尽管受墨的粘度和表面张力的影响,但当着落后已扩展的墨从粘接部悬出时,通过防止粘接部上的墨以及与墨接收层的露出部接触的墨断离,可获得良好的墨吸收性。由于墨不易于残留在粘接部的表面上和粘接部内部,因此可增强粘接性。对于多色印刷,根据墨颜色的数量,需要增厚墨接收层。对于用于防止各个墨滴断离的粘接剂的厚度的限制保持不变。因此,与墨接收层的厚度I相比,粘接剂的厚度H需要足够小。当假定空隙吸收墨接收层具有80%的墨吸收率并且假定接收两种或三种颜色的墨时,可将墨接收层的厚度I设定为小于墨接收层的厚度I的约一半或三分之一。
如图11D、图11E和图11F所示,当粘接层的厚度H大于墨滴的厚度T的两倍时,墨可能在粘接层与墨接收层的露出部之间的边界处断离。因此,粘接层表面上的墨不能被拖入墨接收层的露出部中,墨可能残留在粘接层的表面上,导致不良好的粘接。
当墨着色材料是颜料时,墨可能在喷墨印刷之后分离成固体和液体,导致着色材料残留在墨接收层的表面上。在该情况中,可调节粘接剂的厚度,以使得残留在墨接收层的表面上的着色材料在附着期间被粘接剂覆盖。如上所述,为墨接收层设定预定的孔隙率,这允许墨接收层接收所有的单色或多色墨。当空隙吸收墨接收层具有80%的吸收率时,对于单色印刷而言,将墨接收层的厚度I设定为足够大于墨滴直径D的三分之一,并且对于多色印刷而言,将墨接收层的厚度I设定为等于墨滴直径D的三分之二或大于墨滴直径D。
此外,假定如下情况:墨由颜料形成并且在墨接收层的表面上分离成固体和液体,且所有固体和液体残留在墨接收层的表面上。能使用喷墨印刷系统稳定喷射的水性墨通常具有10%或更低的固体(例如颜料)浓度。因此,因固液分离的结果而残留在墨接收层表面上的固 体体积为墨体积的约8%。如果墨接收层的露出部(对应于海部)能接收墨,使得残留的着色材料位于粘接部(对应于岛部)的高度H之下,则残留的着色材料不易于为影响粘接性的因素。当岛部的高度(粘接剂的高度H)略大于墨接收层的厚度I的百分之六时,所有的单色着色材料可包含在墨接收层中。结果,防止了着色材料向上延伸超出粘接剂的高度,并且防止了残留在墨接收层的表层上的着色材料作为影响粘接性的因素。因此,可实现良好的粘接性。实际上,墨接收层表面的一部分覆盖有粘接剂,略微增加了残留在墨接收层表面上的固体的厚度。因此,优选地,可将粘接剂的高度设定为大于墨接收层的厚度I的百分之七。在彩色印刷中,假想墨为两种或三种颜色,则需要增加墨接收层的厚度H,并且需要以与厚度H增加的速率基本上相同的速率来增加粘接剂的厚度,因为残留在墨接收层表面上的固体量增加。在这样的情况中,可将粘接剂的高度H设定为大于墨接收层厚度的百分之七。
通过用在热压粘结期间熔融的足够量的粘接剂覆盖残留在墨接收层的表层上的着色材料,以使熔融的粘接剂形成粘接膜,可进一步增强粘接性。例如,当使用具有颜料浓度为10%的颜料墨时,可通过将粘接部的厚度H设定为大于墨接收层的厚度的十分之一来实现牢固的粘接性。如上所述,为了使刚落在粘接部上的墨与墨接收层的露出部快速接触,以允许墨的基本上所有的液体成分被吸收进墨接收层中,可将粘接部的厚度H设定为小于墨接收层的厚度I的约一半或三分之一。因此,当使用包含易于残留在墨接收层的表层上的固体(如着色材料)的墨(如颜料墨)时,可将空隙吸收墨接收层的孔隙率设定为80%,并且假定接收到两种颜色的墨,则可如上所述地,将粘接部的厚度H设定为墨接收层的厚度I的约百分之七至一半。
更优选地,通过将粘接层的高度H设定在墨接收层的厚度I的十分之一至三分之一的范围内,可实现足够的粘接性。即,假设在以下条件下进行印刷:墨滴的体积为2至4pl,空隙吸收墨接收层具有80%的孔隙率,并且印刷彩色图像。然后,优选地,墨接收层的厚度I为约8μm至16μm,且粘接部的厚度H为约0.5μm至8μm。考虑到墨滴体积的环境相关变化和墨接收层的孔隙率的制造偏差,粘接部的厚度H更优选为1μm至5μm。当墨具有约5%的颜料浓度时,粘接层的厚度H优选为墨接收层的厚度I的约百分之三至一半。即,假设在以下条件下进行印刷:墨滴的体积为2至4pl,空隙吸收墨接收层具有80%的孔隙率,并且印刷彩色图像。然后,优选地,墨接收层的厚度I为约8μm至16μm,且粘接部的厚度H为约0.3μm至8μm。考虑墨滴体积的环境相关变化和墨接收层的孔隙率的制造偏差,粘接部的厚度H更优选为0.5μm至5μm。
即使颜料墨在墨接收层上分离成固体和液体,如果空隙吸收墨接收层中的空气隙每个均大于颜料分散成分,以允许颜料分散成分自身略微渗透墨接收层的表层,则即使进一步减小粘接层的厚度H,也可实现良好的粘接性。当颜料为树脂分散颜料时,如果分散树脂具有低于粘接温度的熔融温度,则可实现良好的粘接而无需用粘接剂完全覆盖颜料。这是因为,在该状态下,分散树脂有助于粘接。在该情况中,粘接剂的厚度可小于上述值。
如果粘接部的顶表面不具有平面形状,而是具有允许已落在粘接部上的墨滴沿着粘接部的表面平滑地下落的倾斜表面,则粘接部的高度可部分地大于上述厚度。总之,可使用任何构造,只要墨不易于残留在岛状粘接剂的表面上,并且已落在粘接剂上的墨滴的一部分与墨接收层的露出部快速接触而不断离,使得墨滴主动被吸收即可。
对于染料墨,着色材料不易于残留在墨接收层的表面上,可减小粘接部的厚度。例如,考虑到墨接收层中的制造偏差,为了用足够量的粘接剂片填充墨接收层的表面,以吸收墨接收层表面的不均匀,优选将粘接部的厚度设定为等于或大于无机微粒的粒径。当各粘接剂颗粒小于各无机微粒且粘接部中的各空气隙小于墨接收层中的各空气隙时,粘接部的墨吸收速度高于墨接收层的墨吸收速度。这防止了墨以旁路方式被吸收,其中墨易于残留在粘接部内。当墨残留在粘接部内部时,在转印期间粘接部可能塌陷,墨中的水分和溶剂成分可能通过 粘接面渗出从而阻碍粘接。即使染料墨包含不易于残留在表面上的着色材料,从墨吸收和粘接性的观点考虑,各粘接剂颗粒优选大于墨接收层中的各无机微粒。
总之,可使用任何构造,只要转印材料和图像基材可良好地彼此附着即可。可根据墨接收层的孔隙率、所使用的墨的着色材料和着色材料的浓度以及印刷图像的类型(单色图像、彩色图像等)来调节粘接层的厚度和墨接收层的厚度。
在本实施方案中的可附着且可转印的转印材料中,允许墨的旁路通过的海部可提供作为存储库的第二功能,其存储固体(例如因颜料墨分离成固体和液体而残留在墨接收层表面上的着色材料),从而防止固体妨碍岛状粘接剂片的粘接功能。粘接层的海部可作为空气出口发挥作用,在将转印材料附着和转印到图像基材等期间,当在彼此紧密接触的图像基材与粘接层之间非故意地产生空气储存腔时,通过该空气出口将空气排出到外部。如上所述,空隙吸收墨接收层被构造成在附着期间基本上维持空隙结构,因此即使粘接层在与图像基材紧密接触以压缩海部中的空气时略微塌陷,也可通过墨接收层中的空气隙来吸收一定量的空气。
当使粘接层和图像基材彼此接触时,如果由于粘接层与图像基材之间的平面度、可延伸性或接触压力的差异而产生大的空气储存腔,则可能阻止空气通过墨接收层中的空气隙被充分吸收。在那种情况中,在转印材料的附着和转印之后,可能在转印材料的表面上产生空气储存腔,或者可能因粘接力的差异而削弱粘接性。在这样的情况中,当使粘接层和图像基材彼此紧密接触时,相互连通的粘接层的岛部可能塌陷,使得将非接触部分中非故意地产生的空气储存腔中的空气依次排出至粘接层与图像基材之间的非接触区域。取决于转印材料或印刷材料的预期用途,塌陷的海部的小部分可作为相互连通的空气隙残留。由于在本实施方案中的可附着的转印材料的整个表面上方设置空隙吸收墨接收层,因此通过相互连通的海部的空气排出作用,结合相互连通的墨接收层中的空气隙的作用,可将非故意地产生的空气储存腔中 的空气排出至转印材料的端部或非接触部分中的海部。即,当在墨接收层的表面上以岛状离散地设置粘接剂片,以在粘接层中形成基本上相互连通的海部时,海部提供如下的第三功能:与彼此连通的墨接收层中的空气隙一起,在使粘接层和图像基材彼此紧密接触时排出空气。
如果在粘接部中粘接颗粒部分聚集形成亚颗粒,则形成不易通过液体(例如墨)但易于通过空气的空气隙。因此,在粘接剂片熔融之前,可经由粘接层中的空气隙将空气储存腔中的空气排出。可预期海部的第三功能的补充作用。
对于上述海部的第三功能,有效的是使用球状或高阶多面体颗粒状的粘接剂片。在以适当的面积比类似岛状地离散地形成粘接剂片时,可在粘接层中可靠地形成有效的岛。如果粘接颗粒部分地聚集以在粘接部中形成亚颗粒,则在粘接部中形成不易通过液体(例如墨)但易于通过空气的空气隙。期望粘接部中的空气隙对于排出空气储存腔中的空气是有效的。因此,优选使用颗粒状粘接剂片。
[1-7]粘接剂的粒径
粘接剂的平均粒径没有特别限制,但优选设定为满足以下两个条件。
第一条件为:如上所述,已落在粘接层上的墨被拖曳并吸收进墨接收层的相应露出部中而不会断离。设定粘接剂的平均粒径以满足该条件。具体地,由粘接剂的量和平均粒径来确定粘接层的厚度,优选设定粘接剂的平均粒径以使粘接部的厚度小于墨接收层的厚度。对于彩色印刷,可设定粘接剂的平均粒径,使得使粘接部的厚度小于墨接收层的三分之一。当粘接剂被包含在具有多层的粘接部中时,可进一步减小粘接剂的平均粒径。第二个条件为:防止由于用未能渗透通过墨接收层中的空气隙的粘接剂来填充空气隙所导致的墨吸收率的降低。设定粘接剂的平均粒径以满足该条件。即,优选将粘接剂的平均粒径设定为不小于空隙吸收墨接收层的空隙尺寸。
为了满足这两个条件,优选将粘接剂的平均粒径设定为大于墨接收层的空气隙直径并且等于或小于墨接收层的厚度的一半,以实现良 好的图像印刷和良好的粘接性。如果粘接剂作为涂布液分散,则粘接剂颗粒以基本上单一颗粒的形式分散。当施加涂布液并形成膜时,分散液体蒸发以增加粘接剂的浓度。同时,多个粘接剂颗粒聚集从而离散地形成类似岛状的粘接部。在单个粘接剂颗粒与聚集的粘接剂颗粒之间,粘接强度基本上不变。然而,当单个粘接剂颗粒以孤立的方式形成岛状粘接部时,各岛部具有低强度,并且在剥离期间岛部被依次破坏。因此,剥离强度低。与此相对,当多个粘接剂颗粒聚集以形成岛状粘接部时,各岛部具有比由孤立的单个粘接剂颗粒形成的岛状粘接部更高的剥离强度。因此,聚集的粘接剂颗粒的剥离强度优异。
当墨的着色材料为颜料时,可调节粘接剂的平均粒径和用量,以便允许在喷墨之后因固液分离而残留在墨接收层上的着色材料在附着期间被粘接剂覆盖。例如,当水性墨(其可通过喷墨印刷稳定喷射)具有10%或更低的颜料浓度、并且预期一定量的颜料渗透墨接收层时,可将平均粒径设定为大于墨接收层厚度的约十分之一。当颜料浓度大于10%时,可将平均粒径设定为远大于墨接收层的厚度的十分之一。粘接剂的平均粒径和用量可根据所使用的墨的颜料浓度来调节。
对于单色颜料墨,粘接剂的平均粒径优选大于墨接收层的空隙尺寸,并且大于墨接收层的厚度的十分之一,并且等于或小于墨接收层的厚度。这允许实现良好的图像印刷和良好的粘接性。对于彩色印刷,可将粘接剂的平均粒径设定为大于墨接收层的空隙尺寸,并且大于墨接收层的厚度的十分之一,并且小于墨接收层的厚度的三分之一。如果颜料为树脂分散颜料,则分散树脂在具有低于粘接温度的熔融温度时可有助于粘接,因此可良好地实现粘接,而不需要用粘接剂完全覆盖颜料。因此,粘接剂的厚度可小于上述厚度。总之,可使用任何构造,只要可将转印材料和图像基材彼此良好地附着,同时防止着色材料阻碍附着即可。可根据例如墨接收层的孔隙率、所使用的墨的着色材料和着色材料的浓度、以及印刷类型(单色或多色)的因素,按需调节粘接层的厚度和墨接收层的厚度。
具体地,粘接剂的平均粒径优选大于10nm且小于5μm。将粘接剂 的平均粒径设定为大于10nm,这使得粘接剂的粒径足够大于空隙吸收墨接收层的空隙尺寸。因此,粘接剂不易于渗透通过墨接收层中的空气隙。因此,可防止不充分的墨吸收,从而允许墨被良好地吸收。将粘接剂的平均粒径设定为小于5μm,这使得粘接部的厚度小于墨接收层的厚度。因此,已落在粘接层上的墨可被拖曳并吸收进墨接收层的露出部中而不断离。结果,墨不易于残留在粘接层的表面上或粘接层内部,允许增强粘接。
当粘接剂具有10nm或更小的平均粒径时,平均粒径可小于墨接收层的空隙尺寸。在该情况中,粘接剂渗透通过墨接收层中的空气隙,并且空气隙可能被粘接剂填充,导致不良好的墨吸收。然而,当易于聚集时,即使具有10nm或更小的平均粒径的粘接剂的颗粒也聚集以形成大的二次颗粒。因此,防止了空气隙被粘接剂填充。因此,在这样的情况下,平均粒径可小于10nm。总之,可根据粘接剂的性质,按需调节粘接剂的平均粒径,使得不填充墨接收层中的空气隙。
当粘接剂具有5μm或更大的平均粒径时,粘接层的厚度可大于墨接收层的厚度。在该情况下,当墨落在粘接部上时,墨在粘接部与墨接收层之间的边界处断离,从而使一部分墨与墨接收层接触。因此,防止了粘接部表面上的墨被拖入墨接收层的露出部中。因此,墨残留在粘接部的表面上,导致不充分的墨吸收性。此外,阻碍粘接的墨易于残留在粘接部的表面上和粘接部内部,可能削弱粘接性。然而,当使用成形为允许墨沿着粘接剂片(即,球形或多面体粘接剂片)向下流动的粘接剂片时,即使粘接部的厚度大于墨接收层的厚度,墨也会流入墨接收层的露出部而不断离。墨主动被吸收进露出部中。在这样的情况下,粘接剂可具有5μm或更大的平均粒径。可根据粘接剂片的形状和性质以及墨的表面张力和粘度按需设定条件,使得墨的一部分流入墨接收层的露出部而不断裂。
总之,为了允许墨被良好地吸收,可在墨接收层上离散地设置粘接层,使得墨在落于粘接层时与墨接收层的露出部瞬间接触而不断离,并且以拖曳方式主动被吸收进露出部中。从良好粘接性的观点考虑, 可使用任何构造,只要可将转印材料和图像基材良好地彼此附着,同时防止墨的着色材料阻碍粘接即可。可根据例如墨接收层的孔隙率、所使用的墨的着色材料和着色材料的浓度、以及印刷类型(单色或多色)的因素,按需调节粘接剂的粒径。
[1-8]粘接剂的量(体积)
可根据预期用途调节粘接剂的量。例如,当需要强的粘接力时,粘接剂的量优选使得粘接剂能够吸收图像基材与墨接收层的粘接面的不平坦。更优选地,调节粘接剂的量和由熔融导致的粘接面积,使得当粘接剂在附着期间熔融时,粘接剂可基本上覆盖墨接收层的整个表面,以将整个表面附着至图像基材。当仅需要弱的粘接力时,可增加墨接收层的露出部的面积,以提高利用墨的图像印刷的特性。
[1-9]墨接收层的露出部的密度
可调节墨接收层的露出部的设置间隔,以将面积系数设定为大致100%。当在墨接收层上离散地设置粘接层时,墨接收层的表面被不吸收墨或虽然吸收墨但以低的吸收速度吸收墨的粘接层覆盖。因此,不易于通过与粘接层接触的墨接收层的表面吸收墨。因此,为了维持形成图像所需的面积系数,重要的是以合适的间隔设置墨接收层的露出部(其作为墨吸收的基点)。
图12是说明墨接收层的露出部的密度的图。如上所述,通过墨着落的冲击而扩展的墨圆柱具有墨滴直径D的两倍的直径,并且具有为墨滴直径D的六分之一的厚度。内接于直径为2D的圆柱的底面中的正方形的边为√2D/2。如果在其中内接有海部的正方形中存在具有直径2D的至少一个圆柱,则已落在粘接部上的墨的一部分可与墨接收层快速接触。因此,优选将墨接收层的露出部的密度设定为使得至少一个海部存在于D的平方的两倍的面积中。
如上所述,为了将面积系数设定为100%或更大,可将墨滴的直径设定为大于假想印刷像素的边P的√2/2,即,一个或多个海部可存在于等于P的平方的面积中。换言之,在用于假想喷墨印刷的一个像素中,可存在一个或多个海部,即可存在以高的吸收速度吸收墨的墨 吸收层的一个或多个露出部。因此,墨不会残留在岛状粘接部上,而是被迅速吸收进墨接收层中,防止了不良好的粘接。由于在一个像素中存在一个或多个海部,因此已落在粘接部上的墨被吸收进墨接收层中而没有从预定像素中明显地脱落。因此,可实现良好的图像印刷特性。
如上所述,为了允许已落在粘接部上的墨实现100%的面积系数并且因此实现所期望的图像密度,可将墨滴直径D设定为大于假想印刷图像的边P的√2/2倍。因此,在内接的正方形内部存在至少一个海部,并且可用墨覆盖墨接收层的图像印刷表面。在该情况下,将墨接收层构造成能吸收满足面积系数为100%的所有墨。例如,如上所述,在假想使用的墨和墨接收层的范围内,假定空隙吸收墨接收层具有80%的吸收率,并且允许一个2pl或4pl墨滴在单色印刷期间落在粘接部上。在该情况下,为了允许墨被完全吸收,可将墨接收层的厚度I设定为足够大于假定墨滴直径D的约三分之一。对于彩色印刷,墨接收层的厚度I需要大致等于或大于墨滴直径D。因此,将要存在海部的区域可以与墨接收层的厚度I相关联。当假设将进行单色印刷并且假设能接收满足面积系数为100%的墨的墨接收层具有厚度I时,至少一个海部可存在于一边厚度I的1/√2的6倍大的正方形中。当假设还将进行彩色印刷时,至少一个海部可存在于一边为1/√2的两倍大的正方形中。
在上述实例中,作为用于实现良好的图像印刷特性的条件,满足100%或更大的面积系数。然而,根据转印材料和印刷材料的预期用途,即使在面积系数小于100%的情况下也可实现所期望的图像密度。因此,实际上,可根据转印材料和印刷材料的预期用途来设计墨滴的尺寸和墨接收层的孔隙率,并且可适当地调节墨接收层的厚度、粘接剂的厚度及粘接剂的分布。本实施方案中的转印材料被构造成:在墨接收层的表面上离散地设置粘接层的粘接剂片,以使墨接收层的表面的某些部分直接露出。因此,已落在粘接剂上的墨的一部分在绕过粘接剂的同时与空隙吸收墨接收层的表面瞬间接触,并且以拖曳方式主动 地被吸收进墨接收层中。结果,可在包括粘接剂底部的墨接收层上形成适当的墨点,墨不易于残留在粘接剂表面上或粘接剂内部,并且可实现良好的印刷特性和良好的粘接性两者。
在上述实例中,用一个墨滴印刷一个像素。然而,本实施方案中的转印材料对于在单色印刷和彩色印刷中用多个墨滴印刷一个像素是有效的。如上所述,墨蒸发速度低于墨接收层的墨吸收速度和喷墨印刷速度。因此,在实现所期望的面积系数的喷墨印刷中,已落在粘接部的表面上的墨的行为基本类似于用多个墨滴印刷一个像素的情况和用一个墨滴印刷一个像素的情况。即,对于已落在以低的吸收速度吸收墨的粘接剂片表面上墨滴,即使当多个液滴以微小的时间差落在一个像素内时,墨滴也可被认为是因缓慢的蒸发和吸收由多个墨滴合体而产生的一个液滴。因此,与接触墨接收层(其以高的吸收速度吸收墨)的露出部相关的墨行为基本上类似于用多个墨滴印刷一个像素的情况和用一个墨滴印刷一个像素的情况。
[1-10]其它构成
可使用一种或多种类型的粘接剂。重要的是,至少与墨接收层接触的粘接剂大致保持微粒形状。当与墨接收层接触的粘接剂大致具有微粒形状时,墨的着色材料易于向下流动到粘接剂片的下方,改善喷墨图像印刷特性。
例如,可使用具有不同粒径的多个粘接剂。粒径与粘接剂的体积有关。增加的粒径增大了粘接剂的体积,因此增加了粘接剂与图像基材之间的粘接面积,从而允许增强粘接性。因此,具有大粒径的粘接剂可与图像基材高度相容,且具有小粒径的粘接剂可以是用于具有大粒径的粘接剂的粘结剂,以及是用于具有大粒径的粘接剂与墨接收层的粘结剂。使用具有小粒径的粘接剂作为粘结剂使得能够形成粘接层,同时基本上维持具有大粒径的粘接剂的颗粒之间的空隙结构。另一方面,如果在喷墨印刷之前,粘接层中的大部分颗粒结构塌陷,从而覆盖具有熔融粘接剂的墨接收层的表面,则墨可能不易于渗透粘接剂下方的墨接收层,降低了图像印刷特性。
为了实现良好的粘接性,粘接剂可由多个热塑性树脂颗粒形成。在将具有不同粒径和不同Tg的热塑性树脂颗粒组合在一起时,为了保持具有大粒径的热塑性树脂颗粒中的颗粒结构,优选使用具有小粒径的热塑性树脂颗粒作为用于具有大粒径的热塑性树脂颗粒的粘结剂。此外,为了使粘接剂良好地形成为膜,具有小粒径的热塑性树脂颗粒优选与具有大粒径的热塑性树脂颗粒相比具有更低的玻璃化转变温度。然而,即使当具有不同粒径的热塑性树脂颗粒具有类似的Tg时,具有小粒径的热塑性树脂颗粒具有大的比表面积,并且易于传热。因此,当通过热风干燥在相同温度下对具有不同粒径的热塑性树脂颗粒进行干燥时,具有大粒径的热塑性树脂颗粒在某种程度上维持微粒状,而具有小粒径的热塑性树脂颗粒熔融,作为粘接剂起作用。因此,可提高粘接层与墨接收层之间的粘接性。在该情况下,重要的是,为了防止不良好的喷墨印刷,在如下条件下进行成膜:抑制墨接收层表面中的空气隙被具有小粒径的微粒完全填充。即,重要的是,在本实施方案的转印材料中,使保持微粒形式的粘接树脂颗粒与空隙吸收墨接收层的表面紧密接触以形成膜,并且基本上防止了粘接层中的树脂流入空隙吸收墨接收层中的空气隙中。例如,如果仅仅是具有的粒径大于空隙吸收墨接收层中的各空气隙的尺寸的热塑性树脂颗粒,则可仅仅软化和熔融热塑性树脂颗粒的表面,以在墨接收层的表面上形成粘接层,同时基本上维持热塑性树脂颗粒的形状。当热塑性树脂颗粒形成膜时,可软化和熔融墨接收层中的水溶性树脂,以辅助热塑性树脂颗粒形成膜。
此外,从取决于其预期用途的印刷材料的耐候性的观点考虑,可使用多种材料的粘接剂。可使用多种材料的树脂,其包含,例如,具有小粒径并用作粘结剂的粘接剂、具有大粒径且不易于用极性溶剂剥离的粘接剂、以及具有大粒径且不易于用非极性溶剂剥离的粘接剂。作为具有大粒径的粘接剂,可使用适合粘接于特定图像基材的多种类型的树脂。为了粘接至具有粗糙表面的图像基材(例如纸),可使用可缓冲的粘接剂,其被部分软化和熔融且可与粗糙表面紧密接触。
粘接层可包括单层或多个子层。粘接层作为整体的功能可分配给粘接层的不同子层;粘接层的墨接收层侧的子层可易于粘接到墨接收层,而粘接层的图像基材侧的子层可易于粘接到图像基材。就这点而言,为了更良好地粘接到墨接收层,墨接收层侧的子层可包含与易于粘接到图像基材的粘接剂相比更多的易于粘接到墨接收层的粘接剂。为了更良好地粘接到图像基材,图像基材侧的子层可包含与易于粘接到墨接收层的粘接剂相比更多的易于粘接到图像基材的粘接剂。当粘接层的不同子层具有各自的功能时,可将粘接层牢固地附着(转印)到墨接收层和图像基材中的每一个,以增强粘接性。粘接层中的最上面的子层(其位于热学方面远离位置)中的粘接剂优选具有比水溶性树脂更低的玻璃化转变温度。然而,根据与图像基材的粘接性的水平,可使用具有高Tg的粘接树脂颗粒。通常,在转印期间,从基材侧加热转印材料,因此,热学方面远离的粘接剂优选具有更低的Tg。对于具有多个子层的粘接层,粘接层中最上面的子层中的粘接剂可完全形成为膜,并被平滑化而不是微粒状。然而,重要的是,与墨接收层接触的粘接层中的子层中的粘接剂具有微粒形状。当至少与墨接收层接触的粘接层中的子层中的粘接剂具有微粒形状时,墨易于向下流动至粘接剂下方的墨接收层,改善喷墨图像印刷特性。
[2]基材
[2-1]基材的功能
本实施方案中的转印材料1包括如图1所示的基材50。基材50为片材,其是用作墨接收层53用以及在墨接收层53的表面上离散地设置的粘接剂的粘接层1012用基材。基材50具有用作传送层以在喷墨印刷期间和当转印材料附着至图像基材时,抑制转印材料1的卷曲,从而良好地传送转印材料1的功能。
除了允许良好地传送转印材料的功能之外,基材可具有其它功能。例如,当通过在转印材料的喷墨印刷表面上印刷图像且随后实施粘接处理来制造印刷材料时,(1)基材的传送层留在印刷材料上而不被剥离,以允许该基材作为由喷墨印刷产生的印刷图像用的保护层发挥作 用。(2)粘接处理后,将包含传送层的基材剥离,以作为分隔件发挥作用。(3)当基材包括功能层(例如透明保护层、全息图层或印刷层)时,在粘接处理之后仅剥离传送层(剥离基材的一部分),以允许基材的传送层(基材的一部分)作为分隔件发挥作用,同时允许其它部分作为由喷墨印刷得到的印刷图像用的保护层或安全层发挥作用。如上所述,可省略基材的传送层的剥离,并且可根据转印材料和印刷材料的预期用途来使用“不剥离基材的传送层的情况”和“剥离基材的传送层的情况”。“剥离基材的传送层的情况”在下文中可称为“剥离全部或一部分基材”。当剥离时,基材的传送层可包含脱模层,以允许良好地实现传送层的剥离功能。脱模层由含脱模剂的组合物形成并设置在传送层中。脱模层有利于传送层的剥离。当如此设置脱模层时,传送层包括脱模层。
[2-2]不剥离基材的传送层的情况
将描述印刷材料,该印刷材料是通过使用其中未剥离基材的传送层的转印材料所制造的。
[2-2-1]使用其中未剥离基材的转印材料所制造的印刷材料
图13A示出了其中未剥离基材的传送层的转印材料。在墨接收层53的表面上,在特定位置形成了粘接层1012的粘接部1000,且还形成了其中未设置粘接部1000的旁路部。
当制造印刷材料73时,首先,如图13B所示,经由印刷头600将墨施加到转印材料的印刷表面上以印刷图像72。然后,如图13C所示,利用离散设置的粘接剂1002将墨接收层53附着(转印)至图像基材55,以如图13D所示的提供印刷材料。印刷材料被构造成使得粘接层1012、油空接收层53和基材50顺序地层压在图像基材55上。当基材50和图像基材55中的至少一个透明时,图像72从透明基材50侧或图像基材55侧是可见的。优选使用其中未剥离基材的传送层的转印材料来制造印刷材料,例如建筑材料或壁纸。当从透明基材观察图像时,在转印材料的喷墨印刷表面上印刷了反转图像。当从图像基材侧观察图像时,在转印材料的喷墨印刷表面上印刷了正像(normal)图像。
[2-2-2]使用传送层未剥离基材的自熔融转印材料所制造的印刷材料
通过在基材50上形成空隙吸收墨接收层53并在墨接收层 53的表面上离散地设置自熔融粘接剂1002来构造其中基材的传送层 未被剥离的自熔融转印材料,如图14A所示。在墨接收层53的表面上, 在特定位置形成粘接层1012的粘接部1000,并且还形成了其中没有 设置粘接部1000的旁路部。当制造印刷材料时,如图14A所示,将墨 1003施加到转印材料的印刷表面上以印刷图像,并且如图14B所示, 离散设置的粘接剂1002自熔融,同时相邻的粘接剂1002彼此粘接。 如上所述,通过在由喷墨印刷产生的墨接收层53的表面上形成粘接剂 1002的膜来制造印刷材料。可优选使用这样的自熔融转印材料可制造 用于信号显示板或海报(poster)的印刷材料。
如上所述,在其中自熔融粘接剂片离散地设置于墨接收层的表面上的转印材料上印刷图像,并且对转印材料进行加热处理。然后,离散设置的粘接剂片自熔融,并且相邻的粘接剂片相互粘接。因此,粘接剂片彼此粘接,以用粘接剂的膜覆盖空隙吸收墨接收层的表面。粘接剂的膜是牢固的,因此作为形成在墨接收层上的图像用的保护膜发挥功能。特别是,当墨由颜料形成时,着色材料的颜料可能易于残留在空隙吸收墨接收层的露出部的表面上,并且不易于渗透墨接收层,如图14B所示。在该情况下,墨接收层与墨接收层表面上的颜料墨之间的粘接性弱,因此,颜料墨易于因摩擦而从墨接收层的表面剥离。然而,如图14B所示,对自熔融粘接剂进行热处理,使得熔融的粘接剂覆盖残留在墨接收层的露出部的表面上的颜料墨的着色材料,以作为保护膜发挥功能。当从透明基材侧观察图像时,在转印材料的喷墨印刷表面上印刷了反转图像。当从粘接剂的成膜表面观察图像时,在转印材料的喷墨印刷表面上印刷了正像图像。
[2-2-3]使用在基材的相对表面上设置有热封层的转印材料所制造的印刷材料
基材包括例如未剥离的传送层。在基材的各相对表面上设置有热封层的转印材料的实例可以是如图15A所示的、在基材上设置有热密封层的构造。在基材50的与墨接收层53侧相反的表面(图15A中的下表面)上设置有高粘接性的热封层1200(1)。基材50与墨接收层53之间的热封层1200(2)不是必需的。通过在这样的基材50上设置空隙吸收墨接收层53并在墨接收层53的表面上离散地设置粘接层1012的粘接剂片1002,来构造转印材料。通过将墨施加到这样的转印材料的印刷表面以印刷图像,来制造印刷材料。
例如,折叠转印材料,以允许经由离散地设置在墨接收层53的表面上的粘接剂来将如上所述的印刷材料附着到例如另一层、另一转印材料、或另一种印刷材料的部件。例如,如图15B所示,可将热封层1200(1)附着于墨接收层53,或如图15C所示,可将另一个墨接收层53附着于墨接收层53。可选地,如图15D所示,可将另一热封层1200(1)附着于热封层1200(1)。
可优选使用这样的转印材料和印刷材料用作包装箱体的包装材料。在将转印材料或印刷材料用作包装材料时,基材作为由喷墨印刷产生的图像用的保护层发挥作用,并且也作为当包装箱体以提供包装时保护箱体的保护层发挥作用。可在基材50与墨接收层53之间设置热封层1200(2)。因此,当用作包装部件时,转印材料或印刷材料可良好地抵抗弯曲。
[2-2-3-1]焦糖包裹(Caramel Wrap)
图16A至16C图示了其中如上所述的转印材料用作包装材料的实例。图16A是示意性地图示包装体的实例的透视图。图16A中的包装体2100是通过使用转印材料焦糖包裹包装目标而获得的。根据预期用途,包装体2100的表面可以是墨接收层或热封层。重叠部2200和2300是墨接收层和热封层经由离散地设置在墨接收层上的粘接剂片而连接在一起的部分。通过热压粘结和附着墨接收层与热封层之间的重叠部2200和2300来制作包装体2100。
图16B是说明包装体2100的制作例的图。图16C是说明包装体2100的另一制作例的图。在16B中,墨接收层53位于包装体2100的表面上。因此,在制作包装体2100之后,可在包装体2100的表面上印刷图像。在图16C中,热封层1200位于包装体2100的表面上。因此,在形成包装体2100之前,可在热封层1200上印刷图像。在形成包装体的过程期间,在图16B的重叠部3700中,墨接收层53的多个部分彼此接触。在图16C的重叠部3800中,热封层1200的多个部分彼此接触。如上所述,在基材的一个表面上设置热封层允许热封层的多个部分彼此附着。在图16A的重叠部2300中,可实现良好的粘接性,以防止由于不良好的粘接而导致重叠部松动。
在图16B中,在三角形重叠部3700中,墨接收层53的多个部分彼此接触,并且因此可利用离散设置的粘接剂片彼此热粘结。因此,通过在热粘结墨接收层53的多个部分之后准确地热粘结折叠梯形部分等(将墨接收层53和热封层1200热粘结在一起,以及将热封层1200的多个部分热粘结在一起),可准确和稳定地制作包装体。在图16C中,在三角形重叠部3800中,热封层1200的多个部分彼此接触并且因此可彼此热粘接。因此,通过在热粘结热封层1200的多个部分之后精确地热粘结折叠梯形部分等(将热封层1200和墨接收层53热粘结在一起,以及将墨接收层53的多个部分热粘结在一起),可精确和稳定地制作包装体。
[2-2-3-2]对接接缝
图17是示意性地图示包装体的另一例的俯视图。该实例中的包装体为袋型。在袋型包装体中,转印材料在折叠部2900处折回,使得墨接收层位于内侧上,而热封层位于外侧上。然后,通过将重叠部2700中的墨接收层的重叠部分热压粘结和附着在一起,可制作包装体。在该情况下,在转印材料的喷墨印刷表面上印刷反转图像。此外,为了抑制由喷墨印刷表面与包装体的内容物之间的接触导致的印刷表面的剥离、和墨接收层的脱离(粉体脱落),优选在喷墨印刷之后熔融离散设置的粘接剂片,以允许所有的印刷表面和墨接收层的表面被保护层的保护膜所保护。
如果包装体的内容物为粉体2800,则需要更可靠地抑制印刷表面的剥离和墨接收层的脱离(粉体脱落)。在这样的情况下,在折叠部将转印材料折回,使得热封表面位于内侧上,而墨接收层位于外侧上。此外,通过将重叠部2700中的热封层的多个部分热压粘结(对接接缝)在一起,可形成包装体。在该情况下,在制作包装体之后,在外侧的墨接收层53上印刷了正像图像72。优选地,使用能以非接触方式印刷图像的喷墨印刷系统来印刷正像图像72,因为喷墨印刷系统能减少对包装体的内容物的热损伤,并且不同于热转印系统,其允许在内容物(粉体2800)密封之后印刷图像。为了抑制由磨擦引起的印刷表面的剥离,可在防止了对包装体内容物的热损伤的范围内对印刷表面进行热处理,以熔融离散设置的粘接剂片,从而允许印刷表面和墨接收层的表面被保护膜所保护。
[2-3]剥离基材的传送层的情况
以下描述涉及其中包括传送层的基材的全部被剥离的转印材料,和,并且使用该转印材料制作的印刷材料。
[2-3-1]印刷材料,其中,将其上形成有图像的墨接收层层压至图像基材
图18A示出了其中包括传送层的基材的全部都被剥离的转 印材料。为了生产印刷材料,首先,如图18B所示,可利用从喷墨印 刷头600喷射的墨将反转图像72印刷在转印材料的印刷表面上。然后, 如图18C所示,利用离散设置的粘接剂1002将其上印刷有图像的转印 材料附着(转印)于图像基材55。接着,如图18D所示,剥离传送层 (基材的全部),以提供如图18E所示的这样的印刷材料。其中如上 所述的包含传送层的基材的全部被剥离的转印材料可优选用于例如 ID卡、公司ID卡和用于公共文件(例如社会保险号、税号和护照) 的通知。
在由此制作的印刷材料中,最上层相当于墨接收层53。因此,可在印刷材料的表面上形成图像。此外,由于墨接收层为空隙吸收型,因此即使在转印后也维持空气隙。例如,如图18B所示,可通过在转印 材料的墨接收层53侧上初步反转地印刷非常敏感的文字信息来制作如图18E所示这样的印刷材料。然后,可根据需要在印刷材料的表面上形成正像图像。具体地,如图18F和图18G所示,通过使用印刷头600的喷墨印刷或通过修整(touch-up)、密封固定(seal affixation)等,可容易地将信息(例如图像72)印刷在印刷材料上。
[2-3-2]多层印刷材料(多层)
作为印刷材料,可制作多层印刷材料,其中在图像基材上 形成多个墨接收层。如图19A所示,准备转印材料,其中在基材50 上形成空隙吸收墨接收层53,且其中在墨接收层53的表面上离散地 设置粘接层1012的粘接剂1002。首先,可利用从印刷头600喷射的 墨在转印材料上形成反转图像。然后,如图19B和图19C所示,利用 离散设置的粘接剂1002将其上印刷有图像的转印材料附着(转印)到 图18G中的印刷材料。在图18G中的转印材料中,墨接收层已被预先 转印到图像基材的表面,并且根据需要,通过修整等在墨接收层上印 刷正像图像。随后,如图19D所示,剥离传送层(基材的全部)以提 供多层印刷材料,其中在图像基材55上形成多个墨接收层53。转印 材料的重复转印允许在图像基材上以任意次数形成墨接收层。即,可 在图像基材上形成多个墨接收层。
当使用转印材料,其中在基材上仅形成空隙吸收墨接收层且其中在墨接收层的表面上没有形成粘接层时,转印材料难以被层压到印刷材料,该印刷材料具有转印到图像基材上的转印材料。换句话说,难以将转印材料的墨接收层层压到印刷材料的图像基材上的空隙吸收墨接收层。普通的墨接收层由约90%的无机微粒和约10%(其用作将无机微粒粘结在一起的粘结剂)的水溶性树脂组成。通过将用作粘结剂的树脂成分的量设定为显著小于无机微粒的量,形成大量空气隙以允许墨被充分吸收。在空隙吸收墨接收层的表面上,通过无粘接性的露出的无机微粒来限定无数的凹凸。如上所述,在转印材料侧上的墨接收层和层压至图像基材的印刷材料的墨接收层的每个上形成无数个凹凸。为了将墨接收层附着在一起,在使墨接收层彼此紧密接触且被热 压粘接在一起时,需要在高于Tg(熔融温度)的温度下使用作粘结剂的墨接收层的树脂成分熔融和流动。
然而,印刷材料的墨接收层和转印材料的墨接收层仅包含少量熔融且流动的水溶性树脂,因此,难以用水溶性树脂成分来填充由墨接收层表面上的凹凸所限定的粘接面之间的空间。这可能阻止实现良好的粘接性。当增加水溶性树脂的量以增强粘接性时,无机微粒之间的空气隙易于被树脂填充。这阻碍了在喷墨印刷期间墨被良好吸收,从而妨碍实现良好的图像印刷特性。
在本发明的实施方案中的转印材料被构造成使得在基材上形成空隙吸收墨接收层,且使得在墨接收层的表面上离散地设置粘接层的粘接剂片,以使墨接收层表面的剩余部分直接露出。使用这样的转印材料允许通过热压粘结来容易地熔融粘接剂层,以填充印刷材料和转印材料的墨接收层的表面之间形成的空间。由于可将空隙吸收墨接收层彼此附着,因此可制作其中在图像基材上形成多个墨接收层的多层印刷材料。
由于具有多个墨接收层的印刷材料的表面相当于墨接收层,因此可通过使用印刷头600的喷墨印刷或通过修整、密封固定等将信息(例如图像72)容易地添加到印刷材料。在该情况下,印刷正像图像。如上所述,转印材料的重复转印允许在印刷材料上以任意次数重复形成墨接收层。当根据印刷材料的预期用途需要将信息添加到印刷材料时,可在印刷材料上形成墨接收层以允许信息的重复添加。
[2-3-3]包括转印材料被部分剥离的印刷材料
对于护照、各种安全卡(例如信用卡)等(其是使用其中仅基材的传送层(基材的一部分)被剥离的转印材料所制造的印刷材料),需要高的耐久性和安全性。在这样的印刷材料中,基材可设置有一个或多个功能层,例如一个或多个透明保护层、一个或多个全息图层、或者一个或多个其上预先印刷有图像的印刷层。
如图20A所示,通过在包括功能层52的基材50上形成空 隙吸收墨接收层53并在墨接收层53的表面上离散地设置粘接层1012 的粘接剂1002,构造其中基材包括功能层的转印材料。功能层52可 以是例如透明保护层、全息图层或其上预先印刷有图像的印刷层。为了生产印刷材料,首先,如图20B所示,可利用从喷墨印刷头600喷 射的墨将反转图像72印刷在转印材料的印刷表面上。在该情况下,一 部分墨以旁路方式通过粘接层1012的粘接部1000之间的空间,以与 墨接收层53的相应露出部1001接触。然后,墨以拖曳方式被吸收进墨接收层53中。然后,如图20C所示,利用离散设置的粘接剂1002 将其上印刷有图像的转印材料附着(转印)到图像基材55。随后,如 图20D所示,仅剥离传送层(基材的一部分),以允许制作其上层叠 有功能层52(例如透明保护层、全息图层或印刷层)的印刷材料。在 这样的印刷材料中,最上层相当于功能层52(例如保护层、全息图层 或印刷层),从而允许实现高的耐久性和安全性。
[2-3-3-1]透明保护层
为了增强耐久性(例如耐候性,耐摩擦性和耐化学性),转印材料的基材可包括透明保护层。透明保护层相当于具有根据JIS K7375测量的50%以上且优选90%以上的总透光率的片材。因此,除了无色透明保护层之外,透明保护层还包括半透明保护层和着色透明保护层。
透明保护层的类型不特别限制。透明保护层优选为由耐久性(例如耐候性、耐摩擦性、耐化学性)等优异且与墨接收层的高度相容的材料所形成的片材或膜。
当使用染料墨来印刷图像时,为了防止染料被紫外线分解(光劣化),透明保护层优选含有UV阻断剂。UV阻断剂的实例包括紫外线吸收剂(例如苯并三唑基化合物和二苯甲酮基化合物)和紫外线散射剂(例如钛氧化物和锌氧化物)。
透明保护层可由一种或多种类型的树脂颗粒形成。优选地,透明保护层包含两种类型的树脂(树脂E1和树脂E2)。优选地,树脂E1具有高于50℃且低于90℃的玻璃化转变温度Tg1,树脂E2具有90℃或更高和120℃或更低的玻璃化转变温度Tg2,并且至少树脂E2在透明保护层中以颗粒形式保存。当使用两种类型的树脂并且利用热压粘 结期间的温度来改变树脂E2的膜状态时,可在剥离步骤中更良好地切除透明保护层,从而抑制在透明保护层的端部可能出现毛刺。
[2-3-3-2]水溶胀性树脂
为了当其中形成有图像的印刷材料长时间浸在水中时防止透明保护层52裂开,透明保护层52可含有水溶胀性树脂,且因此具有将水分排出到外部的机构。在透明保护层中含有溶胀性树脂,能使透明保护层作为将印刷材料内部的水分排出到外部的泵发挥作用。类似地,水溶胀性树脂可促进喷墨印刷期间被吸收进空隙吸收墨接收层中的墨中的水分的蒸发。即,被吸收进空隙吸收墨接收层中的墨中的水分也经由水溶性树脂通过透明保护层的整个表面蒸发。通过透明保护层的整个表面的墨接收层中的墨中的水分的蒸发也能促进墨的干燥。
[2-3-3-3]全息图层
为了提高印刷材料的安全性,基材可包括全息图层。全息图层是其上印刷有三维图像的层。全息图层的内容物为印刷材料(信用卡等)提供防伪效果。全息图层的构造不特别限制,可采用通常的构造。例如,可使用浮雕(relief)全息图。全息图形成层可以是平面型全息图或体积型全息图,并且从批量生产率和成本的角度来看,平面全息图、特别是浮雕全息图是优选的。
[2-3-3-4]印刷层
为了提高印刷材料的安全性,基材可包括其上印刷有图像且该印刷图像未被剥离的印刷层。可在基材上印刷辅助图像(预印刷)。即,在基材上预先印刷功能图像,以允许进一步提高印刷材料的安全性。
[2-3-4]多层印刷材料(多层)
印刷材料可以是如图21A至21E所示那样,在其中形成多个墨接收层的多层印刷材料。
如图21A所示,在基材50上形成一个或多个功能层52, 例如一个或多个透明保护层、一个或多个全息图层或一个或多个印刷 层。转印材料通过如下构造:在功能层52上形成空隙吸收墨接收层 53,并且在墨接收层53的表面上离散地设置粘接层1012的粘接剂1002。为了制作多层印刷材料,首先,如图21B所示,在转印材料的 印刷表面上形成反转图像72。随后,如图21C所示,将其上印刷有图 像的转印材料附着(转印)于图20E中的离散设置有粘接剂1002的印 刷材料。在图20E的印刷材料中,将透明保护层和全息图层(它们作为功能层发挥作用)以及墨接收层预先层压到图像基材的表面上。随 后,如图21D所示,从包括任何功能层(例如传送层、透明保护层、 全息图层和印刷层)的基材上仅剥离传送层(基材的一部分)。因此, 可制作多层印刷材料,在该多层印刷材料中形成多个层,包括任何功 能层52(例如传送层、透明保护层、全息图层和印刷层)和其上印刷 有图像的墨接收层53。印刷材料的最上表面相当于透明保护层、全息 图层或印刷层,其能保护印刷材料上的印刷图像并为印刷材料提供安 全功能。转印材料的重复转印允许在图像基材上形成多个墨接收层, 该墨接收层的每一个上印刷有与任何透明保护层、全息图层和印刷层 一体化的图像。即,当印刷材料的表面需要保护功能或安全功能时, 可根据印刷材料的预期用途在印刷材料的表面上以任意次数形成保护 层或安全层。
假定了这样的转印材料,其中例如在基材上设置功能层(例如透明保护层、全息图层或印刷层)和空隙吸收墨接收层,并且其中在墨接收层的表面上没有设置粘接层。这样的转印材料可能难以转印到印刷材料,在该印刷材料中,层压有其上印刷有图像的墨接收层53和功能层52。即,在许多转印材料中,包含在转印材料的墨接收层中的水溶性树脂对于印刷材料的最上表面中的功能层的材料具有低的亲和性。因此,根据前者材料(透明保护层、全息图层和墨的材料)和后者材料(包含在墨接收层53中的水溶性树脂的材料)的组合,可能难以将位于印刷材料的最上表面中的层(例如透明保护层、用于形成干涉条纹的全息图层和用于预印刷的墨)与转印材料的墨接收层附着在一起。
然而,在本发明中,在转印材料的墨接收层的表面上离散地设置粘接层的粘接剂片,且因此允许转印材料的墨接收层附着于转印材料 的最上表面,避免了印刷材料的最上表面的材料的可能的不利影响。
[2-3-5]多层印刷材料(多层)的其它结构
如上所述,在从其仅剥离了传送层(基材的一部分)的基材上形成一个或多个功能层,在包括这样的功能层的基材上形成空隙吸收墨接收层,并且在墨接收层的表面上离散地设置粘接层的粘接剂片。然后,可使墨接收层的表面的剩余部分直接露出。可在转印材料的印刷表面上形成反转图像。然后,可通过如下制作多层印刷材料:将其上印刷有图像的转印材料附着(转印)到[2-3-1]中的印刷材料的墨接收层上,并且随后从包括功能层(例如传送层、透明保护层、全息图层和印刷层)的基材上仅剥离传送层(基材的一部分)。由此,获得多层印刷材料,其中在图像基材上形成包括墨接收层和功能层(例如透明保护层、全息图层或印刷层)的多个层。在该情况下,印刷材料的最上表面相当于透明保护层、全息图层或印刷层,其可保护印刷材料上的印刷图像并为印刷材料提供安全功能。如上所述,转印材料的重复转印允许在图像基材上形成多个墨接收层,该墨接收层的每一个上印刷有与任何透明保护层、全息图层和印刷层一体化的图像。即,当印刷材料的表面需要保护功能或安全功能时,可根据印刷材料的预期用途在印刷材料的表面上以任意次数形成保护层或安全层。
以下描述涉及多层印刷材料的其它形式,其使用其中仅基材的传送层(基材的一部分)被剥离的转印材料来制造。
转印材料通过如下构造:在基材上形成空隙吸收墨接收层 并在墨接收层的表面上离散地设置粘接层的粘接剂片,由此使墨接收 层的表面的剩余部分直接露出。可在转印材料的印刷表面上形成反转 图像。可通过如下制作多层印刷材料:利用离散设置的粘接剂1002, 将其上印刷有图像的转印材料附着(转印)到[2-3-3]中的印刷材料的 墨接收层上,并且随后剥离基材的全部。因此,可制作多层印刷材料, 其中在图像基材上形成包括墨接收层和功能层(例如透明保护层、全 息图层或印刷层)的多个层。
在包括墨接收层的多层印刷材料中,墨接收层相当于最上层。因 此,可进一步在多层印刷材料的表面上进行图像形成。在该情况下,印刷正像图像。由于可在多层印刷材料的墨接收层的表面上进行修整、密封固定和喷墨印刷,因此可容易地将信息追加至多层印刷材料。转印材料的重复转印允许在图像基材上以任意次数形成墨接收层。当需要根据印刷材料的预期用途将信息追加至印刷材料时,可在印刷材料上形成墨接收层,以允许信息的重复追加。
通过将由转印材料的重复转印得到的多层印刷材料与各种转印材料自由组合,可制造各种多层印刷材料。多层印刷材料可以与例如如[2-3-1]中所述的、其中基材的全部被剥离的转印材料,或如[2-3-3]中所述的、其中基材的一部分被剥离的转印材料组合。待与多层印刷材料组合的转印材料可根据印刷材料的预期用途来自由选择。例如,为了使信息添加至印刷材料,通过如下制作多层印刷材料:使用如[2-3-1]中所述的、其中基材的全部被剥离的转印材料,在多层印刷材料的最上表面中形成墨接收层。为了使印刷材料的最上表面具有安全功能或具有保护印刷表面的功能,通过如下制作多层印刷材料:使用如[2-3-3]中所述的、其中基材的一部分被剥离的转印材料,在多层印刷材料的最上表面中形成任一功能层(例如透明保护层、全息图层和印刷层)。
[3]材料
[3-1]空隙吸收墨接收层
墨接收层例如接收通过喷墨印刷系统施加的墨。在本实施方案中,墨接收层为空隙吸收型。转印材料通过如下构造:在墨接收层的表面上离散地设置粘接层的粘接剂片,以使墨接收层的表面的剩余部分直接露出。
当墨接收层为溶胀吸收型时,如图22A和图22B所示,溶胀吸收墨接收层53吸收墨1003,且因此如图22C所示,与所吸收的墨相对应的墨接收层53的部分1013可能溶胀。在这样的情况下,粘接层1012的表面可能变得不均匀,从而减弱粘接性。即使当溶胀吸收墨接收层53变薄时,也可增加溶胀吸收墨接收层53的墨吸收能力。然而,溶 胀吸收墨接收层通过将墨吸收进分子之间的区域中而溶胀,且因此以低的吸收速度吸收墨。因此,即使当着落后扩展的墨的一部分从粘接部向外延伸并以旁路方式通过粘接层的粘接部之间的空间,以与墨接收层53的露出部1001接触,该一部分仅施加弱的力将墨的剩余部分拖曳到墨接收层53中。因此,墨可能残留在粘接层表面上,从而阻碍粘接。由于溶胀吸收墨接收层以低的吸收速度吸收墨,因此,如图22B所示,墨在墨接收层53的表面上方扩展的速度高于墨1003被吸收进墨接收层53中的速度。因此,如图22C所示,墨1003在墨接收层53的表面上方扩展。结果,使图像中心1006从着落点P1(图22A)移位到露出部1001的中心部分,带来图像干扰的可能性。当墨吸收速度低于墨干燥速度时,粘接层表面上的墨在吸收之前被干燥。然后,着色材料可残留在粘接层的表面上,从而减弱粘接性。因此,重要的是,墨接收层的墨吸收速度充分高于墨干燥速度。即,重要的是,为了防止墨残留在粘接层表面上,提高墨被拖入墨接收层的露出部的速度。鉴于此,优选使用空隙吸收墨接收层。
空隙吸收墨接收层需要具有通过其吸收墨的空气隙。空隙吸收墨接收层可由例如硅藻土、海绵、微纤维、吸水性聚合物、一组树脂颗粒和水溶性树脂、或一组无机微粒和水溶性树脂形成。由这样的材料所形成的墨接收层的速度高于粘接剂吸收墨的速度。结果是,当墨的一部分与墨接收层的露出部接触时,存在于粘接层表面上或粘接层内部的墨可被快速地拖入墨接收层中。通过墨接收层表面所吸收的墨依次渗透进墨接收层中,并且由于墨接收层的渗透率各向异性在膜厚方向和水平方向上一边被吸收一边扩展。可设计墨接收层的渗透率各向异性,以允许对作为喷墨印刷图像的基础的墨点的扩展进行适当控制。即,当需要相对大的墨点时,可将水平方向上的渗透率设定为高于膜厚度方向上的渗透率。相反,当需要相对小的墨点并且增加墨的可吸收量时,可将膜厚度方向上的渗透率设定为高于水平方向上的渗透率。
空隙吸收墨接收层优选被构造成含有无机微粒和水溶性树脂,并且被构造成在微细空隙结构中包含墨。在由无机微粒和水溶性树脂形 成的空隙吸收墨接收层中,在由用树脂将颗粒粘结而产生的空间中形成通过其吸收墨的空气隙,以允许大量的墨通过空气隙被吸收。当用水溶性树脂粘结在一起的无机微粒之间的空气隙基本上均匀地设置遍及整个墨接收层时,可允许墨基本上各向同性地渗透墨接收层。
容易控制由无机微粒和水溶性树脂形成的空隙吸收墨接收层的结构,以便抑制被主动吸收进墨接收层中的大量墨妨碍粘接。如果在转印期间,墨接收层的空隙结构被破坏而引起墨的液体成分渗透通过墨接收层的表面并变成膜,或者墨的液体成分暴沸以在墨接收层与图像基材之间的粘接面上形成空气层,则可能妨碍粘接。容易地控制由无机微粒和水溶性树脂形成的空隙吸收墨接收层的结构,使得基本上防止墨接收层的空隙结构塌陷。
在具有通过用由水溶性树脂形成的粘结剂将无机微粒粘结在一起而形成的空气隙的墨接收层中,无机微粒是非常硬的材料,且因此,空隙结构不易因压力或热而被破坏。在墨接收层的附着之后,可基本上保持空隙结构。在这样的墨接收层中,即使当粘接剂和粘结剂熔融时,也能将所吸收的墨保持在内部,并且能将可能的蒸气密封在内部。因此,优选地,可实现特别良好的粘接性。当保持空隙结构而不管热压粘结期间的热时,即使墨的液体成分在各个空气隙中暴沸以产生蒸气,蒸气也被密封在空气隙中,以防止在粘接面上形成空气层等。因此,可实现良好的粘接性。当基本上保持空隙结构而不管热压粘结期间的热时,阻碍了空气隙塌陷或因加热而熔融,并且防止主溶剂(例如水)、墨的液体成分和非挥发性溶剂渗透通过表面。因此,可实现良好的粘接性。由无机微粒和水溶性树脂形成的空隙吸收墨接收层可在没有任何特别的定向处理的情况下制作,并且因此可被有效和高效地制造。
本发明人的研究表明,由无机微粒和水溶性树脂形成的空隙吸收墨接收层具有0.1cm3/g至约3.0cm2/g的空隙容量。当孔体积小于0.1cm3/g时,不能实现足够的墨吸收性能,并且未吸收的墨可能残留在墨接收层中。当孔体积大于3.0cm3/g时,墨接收层呈现出低的强度, 导致在墨接收层中开裂或粉体脱落的可能性。简言之,优选设定空隙容量,使得在已落在粘接层上的墨的一部分以旁路方式通过粘接部之间的空间并且与墨接收层的表面接触之后,墨的剩余部分以拖曳方式被吸收进墨接收层中,并且吸收的墨被保持在墨接收层内部。即使是基于热压粘结的转印,也优选保持转印之前存在的空隙容量。
当含有无机微粒和水溶性树脂的空隙吸收墨接收层具有上述空隙容量时,墨接收层具有约60%至90%的孔隙率。当墨接收层具有60%或更低的孔隙率时,不能实现足够的墨吸收性能,且墨可能溢出,伴有未吸收的墨残留在墨接收层中。大于90%的孔隙率降低了墨接收层的强度,并且可导致墨接收层中出现开裂和粉体脱落的可能性。简言之,优选设定孔隙率,使得在已落在粘接层上的墨的一部分以旁路方式通过粘接层的粘接部之间的空间以与墨接收表面接触之后,墨的剩余部分以拖曳方式被吸收进墨接收层中,伴有吸收的墨被保持在墨接收层内部。即使是基于热压粘结的转印,也优选保持转印之前存在的孔隙率。
本发明人的研究表明,在包含无机微粒和水溶性树脂的空隙吸收墨接收层中,墨接收层具有约10nm至60nm的平均孔径。小于10mm的平均孔径可能妨碍实现足够的墨吸收性能,引起墨溢出,伴有未吸收的墨残留在墨接收层中。等于或大于60nm的平均孔径可能导致图像的着色性和分辨率不足、墨接收层的强度降低以及在墨接收层中开裂和粉体脱落的可能性。简言之,优选设定平均孔径,使得在已落在粘接层上的墨的一部分以旁路方式通过粘接层的粘接部之间的空间以与墨接收表面接触之后,墨的剩余部分以拖曳方式被吸收进墨接收层中,伴有吸收的墨被保持在墨接收层内部。即使是基于热压粘结的转印,也优选保持转印之前存在的平均孔径。
当粘接剂进入空气隙由此空气隙填充有粘接剂时,墨被不充分地吸收。因此,优选设定粘接剂的平均粒径和墨接收层的平均孔径,使得防止粘接剂的平均粒径小于墨接收层的孔隙率。由无机微粒和水溶性树脂限定的每个孔的直径与无机微粒的粒径一致地增加。当无机微 粒的粒径增加时,为了使墨接收层的强度良好,优选增加固定无机微粒的水溶性树脂的粘结剂的量。即,优选根据无机微粒的粒径来调节粘结剂的量以设定孔的平均直径,使得墨以拖曳方式被吸收进墨接收层中,并且吸收的墨被保持在墨接收层内。
如果墨的着色材料为颜料,则在将着色材料的平均粒径设定为大于空隙吸收墨接收层的平均孔径时,着色材料成分易于残留在墨接收层的露出部的表面上。墨中的水成分和溶剂成分渗透到墨接收层中,且因此,墨经受固液分离,即,颜料的着色材料成分与水分和溶剂成分分离,且着色材料易于残留在墨接收层的表面上。在这样的情况下,可根据颜料墨的浓度来设定粘接剂的厚度。即,可将所有颜料的着色材料储存在墨接收层的露出部中,以防止残留在墨接收层的表面上的着色材料成为影响粘接性的一种因素。
例如,假设作为墨接收层表面上的固液分离的结果,用作着色材料的所有颜料残留在墨接收层的表面上,则将墨的颜料浓度设定为约5%的固体(例如能使用喷墨印刷系统稳定喷射的水性墨中的颜料)的重量浓度。在这样的情况下,在将粘接层的厚度设定在墨接收层的厚度的约百分之三到一半的范围内时,防止了着色材料向上延伸超过粘接剂的高度。因此,防止了残留在墨接收层表面上的着色材料成为影响粘接性的一种因素,使得实现良好的粘接性。此外,可利用热转印期间熔融的足够量的粘接剂覆盖残留在墨接收层表面上的着色材料,以在着色材料与图像基材之间形成熔融粘接剂的粘接膜,使得粘接性进一步加强。例如,当墨滴具有2pl至4pl的体积、空隙吸收墨接收层具有80%的孔隙率、并且印刷图像是着色的图像时,墨接收层优选具有约8μm至16μm的厚度,且粘接部具有约0.3μm至8μm的厚度。考虑墨滴的体积的环境相关变化和墨接收层的孔隙率的制造偏差,粘接部更优选具有0.5μm至5μm的厚度。
在将墨接收层的空隙尺寸设定为大于假想的颜料着色材料的平均粒径时,一些固体成分(例如颜料)可渗透到墨接收层中,使得能减小粘接层的厚度。然而,如果墨接收层的空隙尺寸显著大于颜料的平 均粒径,并且墨接收层中的空气隙一定程度地填充了墨的液体成分,则取决于印刷材料的保存条件,可能发生图像渗色(着色材料迁移(migration))。即,与剩余的墨的液体成分一起,用作着色材料的颜料成分可能通过墨接收层逐渐渗透并扩展。因此,当墨接收层的空隙尺寸略大于作为着色材料的颜料的平均粒径或略大于颜料的二次颗粒或复合颗粒时,可控制颜料通过墨接收层的渗透。结果,可提供具有高的图像印刷特性并且图像保存性优异的转印材料。
需要对于因着色材料溶解在墨中而不含固体的染料墨中的上述着色材料迁移给予额外的关注。因此,例如,使空气隙之间的连接变窄,使得当即使暂时吸收并包含在墨接收层的空气隙中的非常小部分的墨被干燥时,空气隙之间的连接也被破坏,并且残留在空气隙中的墨的部分易于彼此隔离。
如图23A所示,在染料墨被吸收进包含无机微粒1501和水溶性树脂的空隙吸收墨接收层的空气隙中之后不久,连续的染料墨1503渗透到空气隙1500中而不被分断成墨部分。此时,不是墨接收层中的所有空气隙都被墨替换,并且空气残留在一些空气隙中。当即使非常小部分的墨蒸发时,如图23B所示,残留在空气隙1500之间的连接处的一部分空气迁移,以形成空气层1502。已渗透到空气隙1500中的连续墨1503被空气层1502分断成墨部分,并且空气隙1500中的墨部分彼此隔离。由空气层1502彼此分开和隔离的墨1503的部分不易于迁移,因为空气层1502提供迁移的阻力。这些效果使得即使在使用染料墨时也能抑制图像渗色(着色材料迁移)。
具体地,如图24A和图24B所示,优选使墨接收层中的空气隙之间的连接部1504变窄,使得当空气隙中的墨被分端成墨部分时,残留在空气隙中的墨部分易于彼此隔离。在包含无机微粒1501和水溶性树脂的空隙吸收墨接收层中,在许多情况下,无机微粒1501为如图24A所示的球形,或者成形为如图24B所示的平板形状,或具有纺锤结构。因此,当形成墨接收层时,无机微粒1501不规则地定向,并且易于使墨接收层中的空气隙之间的连接部1504变窄。结果,空气隙之间的连 接被分断,残留在空气隙中的墨部分易于彼此隔离。
然而,当如图25A所示,空隙吸收墨接收层由纤毛状纤维1505等形成时,由于纤维1505规则地定向,因此墨接收层中的空气隙之间的连接易于被成形为连续的。因此,即使当墨1503稍微干燥时,如图25B所示,空气隙中的墨1503也难以分断成墨部分。残留在空气隙中的墨以与墨吸收之后不久相同的方式保持连续,导致迁移的可能性。因此,如本发明中那样使用包含无机微粒和水溶性树脂的空隙吸收墨接收层对于染料墨的情况也是有效的。
在本发明中,可使用BET法计算每个空气隙的空隙容量、孔隙率和孔径。“BET法”是用于基于气相吸附的粉末表面积的测量方法,并且包括基于吸附等温线测量1g样品的总表面积。孔体积是基于使用氮解吸等温线的BJH法计算的半径为0.7nm至100nm的孔的体积。平均孔径是具有累积孔体积(半径0.7nm至100nm的孔的累积孔体积的一半)的孔的直径,如由基于使用氮解吸等温线的BJH法测定的累积孔体积分布曲线所表明的。孔隙率是孔体积与总孔体积的比率。一般通常使用氮气作为吸附气体,并且最常使用基于吸附目标气体的压力或体积的变化来测量吸附量的方法。BET法(Brunauer,Emmett,Teller等式)被认为是用于表示多分子吸附的等温线的方法,并被广泛用于确定比表面积。
可形成空隙吸收墨接收层,其中通过使用具有高于转印温度的熔融温度Tg并且因此不太可能在热压粘结期间熔融或变形的树脂颗粒代替无机微粒,并用粘结剂树脂将树脂颗粒粘结在一起来形成空气隙。尽管在转印期间有热量,具有高于转印温度的熔融温度Tg的那些树脂颗粒仍保持颗粒结构。这防止了树脂颗粒因转印期间的热熔融、从而使空气隙塌陷的情况。具有高于转印温度的熔融温度的树脂颗粒具有高的Tg。具有如此高的Tg的大多数树脂颗粒通常具有形成树脂颗粒的刚性分子结构,且因此相对较硬。因此,防止了空气隙因压力而塌陷。如上所述,防止空气隙因压力而塌陷或因热而熔融,从而防止主溶剂(例如水)、墨的液体成分和非挥发性溶剂通过表面渗出。因此, 可实现良好的粘接性。
作为空隙吸收墨接收层的实例,下面将详细描述包含水溶性树脂和至少无机微粒的墨接收层的成分材料。
[3-1-1]无机微粒
无机微粒由无机材料形成。无机微粒作为形成其中包含着色材料的空气隙起作用。
包含在微粒中的无机材料的类型没有特别限制。然而,无机材料优选具有大的吸收容量和优异的显色性,并且能形成高质量的图像。无机材料的实例包括碳酸钙、碳酸镁、高岭土、粘土、滑石、水滑石、硅酸铝、硅酸钙、硅酸镁、硅藻土、氧化铝、胶体氧化铝、氢氧化铝、勃姆石结构的氧化铝水合物、拟勃姆石结构的氧化铝水合物、锌钡白(硫酸钡和硫化锌的混合物)和沸石。
对于无机微粒,优选准确控制平均粒径。减小无机微粒的平均粒径允许抑制光散射,增强墨接收层的透明度。例如,如果使用具有透明保护层的可附着且可转印的转印材料并且从透明保护层侧观看图像,则通常,保护层(基材层的一部分)需要足够透明,并且墨接收层自身需要具有一定程度的透明度。因此,将具有小的平均粒径的无机微粒用于墨接收层是有效的。当无机微粒具有减小的平均粒径时,墨接收层具有减小的空隙尺寸,且因此具有降低的墨吸收容量。因此,墨接收层需要足够厚。
增加墨接收层中的无机微粒的平均粒径使得能增加墨接收层的孔径。因此,颜料墨的使用能使一些固体成分(例如颜料)渗入墨接收层。墨接收层的透明度可能因由无机微粒引起的光散射而降低。因此,如果印刷信息需要隐蔽,则增加每个无机微粒的粒径是有效的。另一方面,增加无机微粒的粒径削弱了墨接收层。在这样的情况下,为了使墨接收层足够牢固,可以增加固定无机微粒的水溶性树脂的粘结剂的量。如上所述,可鉴于墨接收层的吸收性和墨接收层的透明度,根据转印材料和印刷材料的预期用途来选择无机微粒的平均粒径。如上所述的无机微粒的平均粒径优选为120nm至10μm,更优选120nm至1μm,且进一步更优选140nm至200nm。
本文所使用的平均粒径和多分散指数可通过使用在“Chapter 1LightScattering in Structure of Polymer(2)Scattering Experiments and MorphologicalObservations”(由KYORITSU SHUPPAN CO.,LTD.出版并由The Society of PolymerScience,Japan编辑)或J.Chem.Soc.Phys.,70(8),15Apr.,3965(1979)中描述的累积量法,分析由动态光散射方法测得的值来测定。本实施方案中定义的平均粒径可使用例如激光粒度分析仪PARIII(由OTSUKA ELECTRONICS Co.,Ltd.制造)来容易地测定。
可单独使用一种无机微粒,或者可将两种以上的无机微粒混合在一起。“两种以上”的无机微粒包括不同材料的无机微粒和具有不同特性(例如不同平均粒径或不同多分散指数)的无机微粒。
[3-1-2]水溶性树脂
水溶性树脂是在25℃下与水充分混合的树脂或具有1(g/100g)以上的溶解度的树脂。对于空隙吸收型,水溶性树脂作为将无机微粒粘结在一起的粘结剂发挥作用。在将转印材料和图像基材附着在一起时,水溶性树脂在附着期间在玻璃化转变温度或更高温度下熔融,以附着到图像基材。
水溶性树脂的实例包括淀粉、明胶、酪蛋白及其改性材料;
纤维素衍生物,例如甲基纤维素、羧甲基纤维素和羟乙基纤维素;
聚乙烯醇(完全皂化的聚乙烯醇、部分皂化的聚乙烯醇、低皂化的聚乙烯醇等)及其改性树脂(阳离子改性树脂、阴离子改性树脂、改性树脂等);和
树脂,例如尿基树脂、三聚氰胺类树脂、环氧基树脂、表氯醇基树脂、聚氨酯基树脂、聚乙烯亚胺基树脂、聚酰胺基树脂、聚乙烯吡咯烷酮基树脂,聚乙烯醇缩丁醛基树脂、聚(甲基)丙烯酸或其共聚物树脂、丙烯酰胺基树脂、马来酸酐基共聚物树脂和聚酯基树脂。
在水溶性树脂中,优选皂化聚乙烯醇,其通过水解(皂化)聚乙烯醇、特别是聚乙酸乙烯酯获得。
墨接收层优选为包含具有70至100mol%的皂化度的聚乙烯醇的组合物。皂化度是指相对于聚乙烯醇的乙酸酯基和羟基的总摩尔量,聚乙烯醇的羟基的摩尔量的百分比。
将皂化度设定为优选70mol%以上、更优选设定为86mol%以上,这允许使墨接收层具备适当的硬度。特别地,在包括能从其剥离传送层并且未从其剥离功能层(例如透明保护层)的基材的转印材料中,在剥离步骤期间可更适当地切断墨接收层,允许抑制在墨接收层的端部的可能毛刺。这还使得能降低包含无机微粒和聚乙烯醇的涂布液的粘度。因此,可将涂布液容易地施加到透明保护层,允许更有效和高效地制作转印材料。将皂化度设定为优选100mol%以下、更优选设定为90mol%以下,这使得墨接收层具有适当的柔性。特别是,在包括能从其剥离传送层并且未从其剥离功能层(例如透明保护层)的基材的转印材料中,改进了透明保护层与墨接收层之间的粘接强度,以允许抑制墨接收层因粘接强度不足而从透明保护层剥离。此外,墨接收层可具有适当的亲水性,以利于墨的吸收。因此,可在墨接收层上印刷高质量的图像。
墨接收层优选为含有重均聚合度为2000至5000的聚乙烯醇的组合物。
通过将重均聚合度优选设定为2000以上、且更优选设定为3000以上,可使墨接收层具备适当的柔性。因此,在剥离步骤期间,可更适当地切断墨接收层,允许抑制墨接收层的端部处的可能毛刺。通过将重均聚合度优选设定为5000以下、且更优选设定为4500以下,可使墨接收层具备适当的硬度。这改进了透明保护层与墨接收层之间的粘接强度,以允许抑制墨接收层因粘接强度不足而从透明保护层剥离。这还使得能降低包含无机微粒和聚乙烯醇的涂布液的粘度。因此,可将涂布液容易地施加到透明保护层,允许更有效和高效地生产转印材料。此外,可防止墨接收层中的孔被填充,并且可使其适当地保持开口,以利于墨的吸收。因此,可在墨接收层上印刷高质量的图像。
根据JIS-K-6726中描述的方法计算重均聚合度的值。
可单独使用一种水溶性树脂,或者可将两种以上的水溶性树脂混合在一起。“两种以上”的水溶性树脂包括具有不同特性(例如不同的皂化度或不同的重均聚合度)的水溶性树脂。
相对于100重量份(pts.wt.)无机微粒,水溶性树脂的量优选为3.3至20重量份。当水溶性树脂的量优选为3.3重量份或更多、且更优选5重量份或更多时,防止了空气隙因压力或热而塌陷,并且可形成具有适当强度的墨接收层。当水溶性树脂的量优选为20重量份或更少、且更优选15重量份或更少时,为墨接收层中的空气隙提供最佳量的粘结剂。因此,可良好地吸收墨,并且在用水溶性树脂粘结在一起的无机微粒之间的空气隙可基本上均匀地设置在整个墨接收层中,这允许墨的基本上各向同性的渗透。当水溶性树脂的量为3.3重量份或更少时,仅提供少量的将无机微粒粘结在一起的粘结剂。因此,墨接收层被削弱,可能引起墨接收层的裂开和粉体脱落。这不是优选的。当水溶性树脂的量为20重量份或更多时,提供更大量的水溶性树脂,且水溶性树脂埋没墨接收层中的空气隙,导致不良好的墨吸收。这不是优选的。
[3-1-3]阳离子树脂
本实施方案中的墨接收层可包含阳离子树脂。
[3-2]粘接剂的材料
如上所述,本实施方案中的转印材料被构造成使得在基材上形成空隙吸收墨接收层,并且使得在墨接收层的表面上离散地设置粘接层的粘接剂片,从而使墨接收层的表面的剩余部分直接露出。优选地,粘接层的粘接剂片基本上不吸收墨,或者粘接剂片仅以低的吸收速度吸收墨。已落在粘接层上的墨的一部分以旁路方式通过粘接层的粘接部之间的空间,与墨接收层的相应露出部直接接触,并开始被吸收进墨接收层中。然后,与上述部分相接的墨的剩余部分被依次连续地拉入墨接收层中。即,墨与墨接收层的露出部快速接触,并且在与露出部(海部)的接触点处,以拖曳方式被吸收进墨接收层(其以高的吸收速度吸收墨)中。因此,墨不易于残留在粘接部表面上或粘接部内 部。如上所述,粘接剂不直接与墨吸收相关。因此,粘接剂的材料与墨无关,并且可将重点放在粘接剂与图像基材之间的粘接性来选择。因此,本实施方案中的转印材料可附着到各种图像基材。具体地,根据与转印材料附着的特定图像基材的材料,使用者可从公知的粘接剂中选择一种与图像基材牢固附着的粘接剂。例如,可选择与由塑料(例如PET、PVC、PET-G、丙烯酸树脂、聚碳酸酯,POM、ABS、PE或PP)、纸、玻璃、木材或金属形成的特定图像基材牢固附着的粘接剂。
公知的粘接剂的实例包括:作为有机天然材料的淀粉基材料(例如未煮熟的小麦面筋(wheat gluten)、糊精和米糊)、蛋白质基材料(例如胶、酪蛋白和大豆蛋白)、天然橡胶基材料、漆、松脂、蜡和沥青。
有机合成材料的实例包括:乙酸乙烯酯基材料、多元醇基材料、聚乙烯醇缩醛基材料、乙酸乙烯酯共聚物基材料、乙烯-乙酸乙烯酯基材料、氯乙烯基材料、丙烯酸基材料、聚酯基材料、聚酰胺基材料、纤维素基材料、烯烃基材料、苯乙烯基材料、脲基材料、三聚氰胺基材料、酚基材料、间苯二酚基材料、环氧基材料、聚氨酯基材料、聚硅酮基材料、聚酰胺基材料、聚苯并咪唑基材料、聚酰亚胺基材料、异氰酸酯基材料、氯丁二烯橡胶基材料、丁腈橡胶基材料、苯乙烯-丁二烯橡胶基材料、多硫化物基材料、丁基橡胶基材料、硅橡胶基材料、丙烯酸橡胶基材料、改性硅橡胶基材料、聚氨酯橡胶基材料和甲硅烷基化聚氨酯树脂基材料。
无机材料的实例包括水玻璃基材料(例如硅酸钠)、水泥基材料(例如波特兰水泥、灰泥、石膏、氧化镁水泥和一氧化铅水泥)以及陶瓷基料。粘接剂不限于上述材料。
可选择一种或多种粘接剂。如图1中的粘接剂1002那样,可选择与特定图像基材牢固地粘接的粘接剂1002(1)以及与墨接收层高度相容的粘接剂1002(2),以允许实现对图像基材和对墨接收层两者的良好粘接。
与特定图像基材牢固粘接的粘接剂可以为刺激活性型,其通过外 部刺激以使得粘接到特定图像基材。刺激活性型粘接剂不受特别限制,但可使用公知的刺激活性型粘接剂。例如,可使用将热、压力、水、光、反应剂等作为外部刺激的刺激活性型粘接剂。
例如,刺激活性型粘接剂可以是感热型粘接剂,其使用热作为外部刺激,并且包含热塑性树脂作为主要成分,当将粘接剂加热至粘接剂的玻璃化转变温度或更高的温度时,该热塑性树脂熔融以使粘接剂粘接到图像基材上。刺激活性型粘接剂可以是压敏型粘接剂,其使用压力作为外部刺激并且可简单地通过在常温下对粘接剂施加短时间的轻微压力而附着到图像基材。刺激活性型粘接剂可以是水活性型粘接剂,即,再润湿性粘接剂,其使用水作为外部刺激,并且其通过将水施加到干燥状态的粘接剂而粘接到图像基材。在使用水活性型粘接剂的情况下,当将转印材料附着到图像基材时,水附着于粘接面。因此,墨的着色材料优选提供耐水性,并且可以是例如防水染料,且更优选颜料。
当使用未被附着于特定图像基材的转印材料时,为了保护经受喷墨印刷的印刷表面,可使用自熔融粘接型粘接剂。自熔融粘接型粘接剂包括设置在墨接收层上并且熔融使得相邻的粘接剂片彼此粘接的粘接剂片。在使用自熔融粘接型粘接剂时,熔融设置在墨接收层上的粘接剂片,使得相邻的粘接剂片一边彼此粘接、一边覆盖经受喷墨印刷的印刷表面。因此,经受喷墨印刷的印刷表面被自熔融型粘接剂保护,以提高印刷材料的耐磨性。
粘接剂的颜色和透明度可根据转印材料和印刷材料的预期用途来确定。粘接剂可以是透明的、半透明的或不透明的,或可以是着色的。例如,当使印刷内容物从基材侧和粘接层侧都可见时,粘接剂可以是透明的。当使印刷内容物从基材侧可见时,粘接剂可以是透明的。当使印刷内容物从粘接层侧可见时,粘接剂可以是透明的或可以是着色的以提供背景颜色。如下所述,粘接剂可以是白色的,以便隐蔽印刷信息。在那种情况下,粘接剂可具有大于可见光的波长的粒径。
[3-3]基材的材料
基材的材料可根据转印材料和印刷材料的预期用途来选择,并且没有特别限制。
包括在基材中的树脂膜的实例可包括:
聚酯树脂,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚间苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephthalate/isophthalate)共聚物;
聚烯烃树脂,例如聚乙烯、聚丙烯和聚甲基戊烯;
聚氟乙烯基树脂,例如聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯和乙烯-聚四氟乙烯共聚物;
脂肪族聚酰胺树脂,例如尼龙6和尼龙6,6;
乙烯聚合物树脂,例如聚氯乙烯、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯/乙烯醇共聚物、聚乙烯醇和维尼纶(vilylon);
纤维素基树脂,例如三乙酸纤维素和玻璃纸;
丙烯酸基树脂,例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸乙酯和聚丙烯酸丁酯;和
其它合成树脂,例如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚芳酯和聚酰胺。
可单独使用一种树脂膜,或者可将两种以上的树脂膜结合或层压在一起。其它实例包括玻璃、金属板和木材。
当基材包括由含有脱模剂的组合物形成的脱模层时,脱模剂的类型没有特别限制。优选地,脱模剂的材料具有优异的脱模性,并且不容易被加热辊或喷墨印刷头(特别是包括用作喷射能量产生元件的电热转换元件(加热器)的热喷墨印刷头)所产生的热熔融。例如,优选有机硅树脂(例如由蜡或有机硅树脂表示的硅酮蜡)和氟基材料(例如氟树脂),因为这些材料的脱模性优异。
[3-3-1]其中传送层未被剥离的基材的材料
在将其中基材的传送层未被剥离的转印材料用于生产建筑材料、海报、壁纸或信号显示板时,优选使用包含在上述基材中的PET、丙烯酸、聚碳酸酯和POM。
在将转印材料用作包装材料时,优选使用包含在上述基材中的由聚丙烯基树脂形成的树脂膜。聚丙烯基树脂的实例不仅包括结晶性聚丙烯(均聚丙烯),还包括乙烯、丁烯、戊烯、己烯等的共聚物或三元共聚物,只要该树脂呈现出一定程度的刚性即可。
在将转印材料用作包装材料时,基材可包括与其中形成墨接收层的表面相对的热封层。作为包含热封层中的热封性树脂材料,优选使用聚乙烯基树脂和聚丙烯基树脂中的至少一种。聚乙烯基树脂的实例包括HDPE、LDPE和L·LDPE。
丙烯基树脂可在相对低的温度下附着,且因此优选用作热封性树脂材料。热封性树脂材料优选具有比可形成基材的聚丙烯基树脂等更低的熔点。作为这样的材料,优选使用以下:乙烯-丁烯-1共聚物、乙烯-丙烯-丁烯-1共聚物、乙烯-丙烯酸酯共聚物、由乙烯-丙烯酸酯共聚物分子与金属离子交联而成的离聚物、聚丁烯-1、丁烯-乙烯共聚物、丙烯-乙烯共聚物、丙烯-丁烯-1共聚物、丙烯-戊烯共聚物、这些材料中的两种或更多种的混合物、以及聚丙烯与任何一种上述材料的混合物。对热封的材料没有限制,只要可根据转印材料的预期用途实现粘接性即可。
热封层的厚度没有特别限制。然而,优选将热封层的厚度设定为0.5μm或更大且40μm或更小。在将热封层的厚度设定为0.5μm或更大、且更优选1μm或更大时,热在热压粘结期间被良好地传导,并且加强了墨接收层与热封层之间的粘接性。在将热封层的厚度设定为40μm或更小、且更优选为10μm或更小时,可提高热封层的透明性。
热封层可通过用干法层压、挤出层压等将热封性树脂材料层压到基材上来形成。通过挤出层压形成热封层的可用方法包括:(i)挤出层压,包括将增粘剂(例如有机钛酸酯基试剂、聚乙烯亚胺、聚氨酯基试剂或聚酯基试剂)施加到基材上,熔融并将PP、EVA、离聚物等挤出模压为膜状,并由此在施加有增粘剂的基材的表面上形成热封层,和(i i)共挤出层压,包括使用两个或更多个挤出机来熔融用作基材的树脂和用作热封层的树脂,并在模具内或在模具的开口处将树脂接 合在一起。
[3-3-2]其中传送层被剥离了的基材的材料
其中基材的传送层被剥离的转印材料可用于各种安全卡(例如ID卡、公司ID卡和信用卡)的领域、公共文件用通知的领域(例如社会保障税号和护照)以及与包埋盒相关的药理学和病理学的领域等。对于这样的应用,在上述基材中,PET是优选的。可剥离的基材可包括透明保护层和全息图层。
[3-3-3]透明保护层的材料
下面将描述透明保护层的成分材料。可使用一种或多种树脂颗粒来形成透明保护层,但优选包含具有不同玻璃化转变温度的两种树脂(树脂E1和树脂E2)。
用于树脂E1的优选材料的实例包括树脂,例如丙烯酸基树脂、乙酸乙烯酯树脂、氯乙烯树脂、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物树脂、聚酰胺树脂、聚酯树脂、聚氨酯基树脂和聚烯烃树脂、及其共聚物树脂。在这些树脂中,特别优选使用丙烯酸基树脂,因为树脂可在相对低的温度下形成为膜,且所得涂膜具有高的透明性,并且因为树脂具有与作为水溶性树脂而被包含的皂化聚乙烯醇的SP值相近的SP值,以允许增强粘接性。
树脂E2的材料可以与树脂E1的材料相同,但是优选为聚氨酯树脂,因为聚氨酯树脂允许透明保护层适当地柔软并且防止粘性。聚氨酯树脂进一步使得膜更结实,并且改善了对化学品的溶解性,使得即使在将透明保护层浸入化学品(例如醇)中时,透明保护层也不易于经受裂缝、剥离等,且增强耐化学性。树脂E2优选为与树脂E1的树脂不同的树脂。使用不同类型的树脂E1和E2的树脂使得树脂不易于彼此相容,使得在转印之前易于维持膜与颗粒的共存,并且允许透明保护层被良好地切断。当树脂E1是丙烯酸基树脂时,树脂E2特别优选是聚氨酯基树脂。
透明保护层可包含水溶胀性树脂并且具有向外部排放水分的机制,以防止在将喷墨印刷材料长时间浸渍水中时透明保护层裂开。水 溶胀性树脂的实例包括因水溶胀且溶解于水中的水溶性树脂、以及不溶于水的吸水性树脂。
水溶性树脂的类型没有特别限制。例如,与用于上述墨接收层的相同的水溶性树脂可用于透明保护层。特别地,优选通过水解(皂化)聚乙酸乙烯酯获得的皂化聚乙烯醇。
用于透明保护层的聚乙烯醇优选为含有具有75至100摩尔%的皂化度的聚乙烯醇的组合物。
透明保护层优选为含有具有1500至5000的重均聚合度的聚乙烯醇的组合物。通过将重均聚合度设定在这样的范围内,可优化聚乙烯醇因所吸收的水而溶胀的量。因此,水分可通过透明保护层的表面蒸发,以更良好地抑制可能的裂开。此外,可抑制吸湿速度,保护印刷信息免受液体污染。
[3-3-4]全息图层的材料
现在,将描述全息图层的成分材料。用于印刷干涉条纹的全息图形成用感光材料的实例包括卤化银(silver halidet)、重铬酸盐明胶、热塑性塑料、重氮基感光材料光致抗蚀剂、铁电体、光致变色材料和硫族玻璃。用于全息图形成层的材料的实例可包括热塑性树脂(例如聚氯乙烯、丙烯酸树脂,例如聚甲基丙烯酸甲酯)、聚苯乙烯和聚碳酸酯。用于全息图形成层的材料的实例还可包括由热固性树脂(例如,不饱和聚酯、三聚氰胺、环氧树脂、聚酯(甲基)丙烯酸酯、聚氨酯(甲基)丙烯酸酯、环氧(甲基)丙烯酸酯、聚醚(甲基)丙烯酸酯、多元醇(甲基)丙烯酸酯、三聚氰胺(甲基)丙烯酸酯和三嗪类丙烯酸酯)的固化得到的材料。用于全息图形成层的材料也可以是任意热塑性树脂与任意热固性树脂的混合物。
[3-3-5]基材的厚度
可考虑适当的传送性和适当的材料强度,按需确定基材的厚度,并且没有特别限制。基材的厚度优选为5至300μm.
当基材的厚度优选为5μm以上且更优选15μm以上时,如果在转印材料上印刷图像并且如果在喷墨印刷后转印材料被附着于图像基 材,则可更适当地传送转印材料。当将转印材料形成为切片或板状时,基材优选牢固、坚硬和厚。在该情况下,基材的厚度优选为30μm以上。当基材的厚度为300μm以下、更优选为100μm以下且进一步优选为50μm以下时,在喷墨印刷后加热转印材料并将其附着到图像基材时,可良好地通过基材传递热。
[3-4]图像基材的材料
图像基材的材料没有特别限制。图像基材的实例包括含有树脂作为成分材料的图像基材(树脂基基材)和含有纸作为成分材料的图像基材(纸基基材)。根据图像基材的预期用途按需选择树脂基基材中所含的树脂,且没有特别限定。树脂可类似于包含在基材中的树脂。
树脂的实例包括:
聚酯树脂,例如聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯/聚间苯二甲酸乙二醇酯共聚物;
聚烯烃树脂,例如聚乙烯、聚丙烯和聚甲基戊烯;
聚氟乙烯基树脂,例如聚氟乙烯、聚偏二氟乙烯、聚四氟乙烯和乙烯-聚四氟乙烯共聚物;
脂肪族聚酰胺树脂,例如尼龙6和尼龙6,6;
乙烯聚合物树脂,例如聚氯乙烯、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、乙烯/乙烯醇共聚物、聚乙烯醇和维尼纶;
纤维素基树脂,例如三乙酸纤维素和玻璃纸;
丙烯酸基树脂,例如聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸乙酯、聚丙烯酸乙酯和聚丙烯酸丁酯;和
其它合成树脂,例如聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚芳酯和聚酰胺。
树脂基基材中所含的树脂的实例可包括可生物降解的树脂,例如脂肪族聚酯、聚碳酸酯、聚乳酸、聚乙烯醇、醋酸纤维素和聚己酸内酯。可使用任意树脂基基材,只要基材包含树脂作为主要成分材料即可。树脂基基材可包含除树脂以外的材料,例如金属箔。
包含在纸基基材中的纸的类型没有特别限制。纸基基材中所含的纸的实例可包括电容器纸、玻璃纸、羊皮纸、具有高施胶度的纸、合 成纸(聚烯烃基或聚苯乙烯基)、高质量纸、美术纸、涂纸、铸涂纸、墙纸、背纸、合成树脂或乳液浸渍纸、合成橡胶-胶乳浸渍纸、含合成树脂的纸、纸板、纤维素纤维纸和纤维素纳米纤维。
树脂基基材和纸基基材可按需包括浮雕、签名、IC存储器(IC芯片)、光学存储器、磁记录层、防伪记录层(珠光颜料层、水印记录层、微字符等)、浮雕记录层和IC芯片掩模层。树脂基基材和纸基基材可被配置为包含任意上述材料的单层元件或者包括层压在一起并且具有不同材料或厚度的两个或更多个片或膜的多层元件。基材的其它实例包括由玻璃、金属板、木材形成的板,或由上述树脂形成的板所形成的板。简言之,当使用其中粘接层由根据图像基材的材料和预期用途按需选择的粘接剂形成的转印材料(即,其中在墨接收层表面上离散地形成粘接层)时,图像基材的最佳材料可根据预期用途自由选择而不受限制。
[4]转印材料的制造方法
可通过例如以下方法来制造本发明中的转印材料:用含有无机微粒、水溶性树脂和阳离子树脂的涂布液涂布基材以在基材上形成墨接收层,且用包含粘接剂的涂布液进一步涂布墨接收层。在省略上述事项的情况下,下面仅说明制造方法所特有的事项。
[4-1]基材的制造方法
根据预期用途,基材可被配置为,例如,使得基材的传送层不被剥离或者基材的传送层被剥离。可使用公知的方法制造基材。
[4-1-1]透明保护层的形成方法
将描述透明保护层的形成方法,其中在粘接处理之后仅剥离传送层(剥离基材的一部分)。透明保护层可通过如下来形成:制备用于包含树脂E1和树脂E2的透明保护层的涂布液,用涂布液涂布基材的表面,且然后干燥(加热)基材。
作为涂布液的介质,优选使用水性介质。水性介质的实例包括水和水与水溶性有机溶剂的混合溶剂。水溶性有机溶剂的实例包括:
醇,例如甲醇、乙醇和丙醇;
多元醇的低级烷基醚,例如乙二醇单甲醚和乙二醇二甲醚;
酮,例如丙酮和甲乙酮;和
醚,例如四氢呋喃。
涂布液可包含各种添加剂,只要内容物不妨碍本发明的效果即可。
[4-1-1-1]涂布
透明保护层可通过如下来形成:用包含树脂的涂布液通过辊涂、棒条涂布、喷涂、气刀涂布、狭缝模头涂布等涂布基材并干燥涂布液。
优选将透明保护层用涂布液的涂布量设定为1至40g/m2,更优选为2至30g/m2,进一步优选为4至20g/m2。在将涂布量优选为1g/m2以上、更优选为2g/m2以上、且进一步优选为4g/m2以上时,可获得良好的耐水性和良好的耐磨性。在将涂布量优选为40g/m2以下、更优选为30g/m2以下、且进一步优选为20g/m2以下时,可提高透明保护层的透明性。此外,热更良好地透过透明保护层,以允许透明保护层与墨接收层彼此更紧密地接触(转印性能)。
[4-1-1-2]透明保护层在形成期间的干燥
本实施方案包括在形成透明保护层期间用于将透明保护层中包含的树脂E1形成为膜、同时允许透明保护层中包含的树脂E2以颗粒保留的干燥(加热)步骤。
在将透明保护层形成期间的干燥温度设定为等于或高于乳液E1的玻璃化转变温度Tg1且低于树脂E2的玻璃化转变温度Tg2时,可制造其中树脂E1形成为膜、而树脂E2以颗粒保留的透明保护层。
[4-1-1-3]杂项
可对基材进行初步表面改性。进行使基材的表面粗糙化的表面改性,以增强基材的润湿性,从而允许基材更加紧密地接触透明保护层。用于表面改性的方法没有特别限制。用于表面改性的方法的实例包括:在透明保护层的表面上预先进行电晕放电处理或等离子体放电处理、以及用有机溶剂(例如IPA或丙酮)涂覆基材的表面。上述表面处理增强了基材与透明保护层之间的粘结,使基材和透明保护层更牢固,从而允许防止透明保护层从基材上不利地剥离。当剥离基材的传送层 时,可在基材的传送层上形成脱模层,以便增强传送层的剥离功能。脱模层可通过如下形成:用包含上述脱模剂的组合物通过辊涂、棒条涂布、喷涂、气刀涂布、狭缝模头涂布等涂布基材并干燥该组合物。
[4-2]墨接收层的形成
[4-2-1]喷墨涂布液
墨接收层可通过以下形成:将至少无机微粒、水溶性树脂和阳离子树脂与适当的介质混合以制备涂布液,将涂布液施加到基材的表面上,并干燥涂布液。
添加剂的其它实例包括表面活性剂、颜料分散剂、增稠剂、消泡剂、墨定影剂、点调节剂、着色剂、荧光增白剂、抗氧化剂、紫外线吸收剂、防腐剂和pH调节剂。
涂布液中的无机微粒的浓度可考虑涂布液的涂布性等按需地确定,并且没有特别限制。然而,无机微粒在总涂布液中的重量百分比优选为10重量%以上至30重量%以下。
[4-2-2]用喷墨涂布液来涂布
墨接收层可通过用涂布液涂布上述基材的表面来形成。涂布后,按需干燥涂布液。
可使用公知的涂布方法。公知的涂布方法的实例包括刮刀涂布、气刀涂布、帘式涂布、狭缝模头涂布、棒式涂布、凹版涂布和辊涂。
所施加的涂布液的量优选为10g/m2以上且40g/m2以下,以固体含量计。在将所施加的涂布液的涂布量优选设定为10g/m2以上且更优选为15g/m2以上时,可形成有效且高效地吸收墨中的水分的墨接收层。这使得能够抑制例如墨在印刷图像中的不期望流动和图像的渗色的缺陷。在将涂布液的涂布量优选为40g/m2以下且更优选为20g/m2以下时,防止转印材料在涂布层干燥时卷曲。
[4-3]粘接层的形成
[4-3-1]粘接剂的涂布液
本发明中的转印材料可通过如下来配置:将所制备的粘接剂的涂布液施加到层压于基材上的空隙吸收墨接收层的表面,并在墨接收层 的表面上离散地设置粘接层的粘接剂片,以使墨接收层表面的剩余部分直接露出。
涂布液中的粘接剂的浓度可根据需要确定,并且没有特别限制。粘接剂的质量相对于涂布液的总质量的比例优选为2重量%以上且40重量%以下。
[4-3-2]利用粘接剂的涂布
转印材料通过如下来配置,例如:将粘接剂的涂布液施加到形成于基材上的墨接收层的表面上。涂布后,根据需要干燥涂布液。
由于粘接层的粘接剂片需要设置在空隙吸收墨接收层的表面上,因此优选使用凹版涂布来进行涂布。在该情况下,凹版辊中的槽线的数量优选为200、更优选为300、且进一步更优选为600。槽线增加的数量有助于在喷墨印刷图像的一个像素中形成墨接收层的一个或多个露出部。
[4-3-3]形成期间的干燥
在将粘接剂的涂布液施加到形成于基材上的墨接收层的表面时,优选在低于玻璃化转变温度的温度下干燥粘接剂,在玻璃化转变温度下,粘接剂熔融。当在玻璃化转变温度以上干燥粘接剂时,粘接剂熔融并流动,并且粘接剂片彼此粘接,从而可能涂布包括墨接收层的露出部的墨接收层的整个表面,导致不良好的墨吸收。还可具备这样的构造,其中,粘接剂包含多种类型的颗粒,并且这些类型的颗粒中的一种具有作为以颗粒状残留的粘结剂的一部分用的粘结剂的功能,以及具有增强墨接收层的水溶性树脂与粘接层之间的粘接性的功能。在这样的情况下,优选在用作粘结剂的粘接剂的玻璃化转变温度或更高温度下且在低于以颗粒状残留的粘接剂颗粒的玻璃化转变温度下干燥粘接剂。在根据粘接剂的性质按需地选择干燥温度时,可实现喷墨印刷的良好特性和良好的粘接性。
粘接剂涂布液中的水分在干燥过程期间蒸发,导致在涂布和成膜期间粘接剂涂布液的浓度增加。在干燥之前,粘接剂涂布液中包含的粘接剂颗粒基本上作为单个颗粒分散。当在干燥过程期间粘接剂涂布 液的浓度增加时,粘接剂颗粒的分散易于受到阻碍,并且粘接剂颗粒碰撞并连结在一起。因此,多个颗粒聚集。在如此聚集的多个颗粒的状态下将粘接剂涂布液形成为膜。因此,粘接层的粘接剂片可离散地设置在墨接收层的表面上。因此,可降低干燥前的粘接剂涂布液的浓度,以便以单个颗粒的形式离散地设置粘接剂。另一方面,可增加干燥前的粘接剂涂布液的浓度,以便以多个颗粒聚集的状态离散地设置粘接剂。如上所述,根据需要调节干燥前的粘接剂涂布液的浓度,以允许成膜期间粘接层的粘接剂片的分散得到控制。可根据转印材料和印刷材料的预期用途来控制粘接层的粘接剂的分散。在以单个颗粒的形式离散地设置粘接剂时,离散设置的粘接剂的每个具有低强度,且岛部在剥离期间被依次地破坏。因此,剥离强度低。在以多个颗粒聚集的状态离散地设置粘接剂时,离散设置的粘接剂的每个具有高强度,导致的高剥离强度。
[5]印刷材料的制造方法
[5-1]使用喷墨印刷系统的图像印刷
将描述在本发明的转印材料上印刷图像的方法。
使用喷墨印刷系统在如上所述的转印材料的印刷表面上印刷图像。
喷墨印刷系统通过形成在印刷头中的多个喷嘴将墨(墨滴)喷射到转印材料的喷墨印刷表面上来印刷图像。喷墨印刷系统的类型没有特别限制,可使用热喷墨印刷系统或压电印刷系统。
喷墨印刷系统不涉及印刷头与具有墨接收层的图像基材之间的接触,允许非常稳定的图像印刷。用于喷墨印刷机的印刷方法可以是串行扫描印刷、全线印刷等。
[5-2]使用的墨
作为墨,可使用染料墨或颜料墨。考虑到印刷图像的图像质量和耐久性,优选使用颜料墨。
[5-2-1]染料墨
通过墨中的染料着色材料成分、水成分和溶剂成分的渗透将染料 墨固定直至空隙吸收墨接收层。在本发明中,当墨的一部分与以高的吸收速度吸收墨的墨接收层的露出部接触时,墨以拖曳方式被吸收到墨接收层中。根据适当设计和控制的墨接收层的渗透率各向异性,通过墨接收层的露出部吸收的染料墨渗透进入墨接收层,从而形成所期望的墨点。在墨接收层中,墨根据渗透率各向异性渗透和扩展,因此,可在粘接部的底部上方形成墨点。因此,维持了图像形成所需的面积系数,以使得能印刷高分辨率的图像。然而,染料着色材料和墨中的水分及溶剂渗透到墨接收层中,因此,根据印刷材料的保存条件,剩余墨中的液体成分和染料着色材料两者可能通过墨接收层渗入并扩展,引起与保存相关的图像渗色(着色材料迁移)。染料墨仅提供低的耐光性。当染料墨长时间暴露于阳光下时,染料可能分解而使印刷图像的颜色褪色。
由于着色材料溶解在墨中,因此需要对不含固体的染料墨中的上述着色材料迁移给予额外的关注。因此,例如,墨接收层中的空气隙之间的连接变窄,使得当即使暂时吸收并包含在空气隙中的非常小部分的墨被干燥时,空气隙之间的连接也被分断,并且残留在空气隙中的墨的部分易于相互隔离。更具体地,如上述使用图23A至24B那样,残留在空气隙1500之间的连接部的空气的一部分迁移以形成空气层1502。已渗透到空气隙1500中的连续墨1503被空气层1502分断成墨的部分,使得空气隙1500中的墨的部分彼此隔离。由空气层1502相互分断和隔离的墨1503的部分不易于迁移,因为空气层1502提供迁移的阻力。这些效果使得即使在使用染料墨时也可抑制图像渗色(着色材料迁移)。
[5-2-2]颜料墨
以根据墨中的颜料着色材料的平均粒径和墨接收层的平均孔径而变化的方式吸收颜料墨。例如,当墨中的颜料着色材料的平均粒径大于空隙吸收墨接收层的平均孔径时,颜料着色材料成分残留在墨接收层的表面上,并且墨中的水成分和溶剂成分渗入墨接收层。然后,对墨进行固液分离,并且将颜料着色材料成分与水分和溶剂成分分离。 在这种情况下,为了防止残留在墨接收层的表层上的着色材料成为影响粘接性的因素,优选适当调节粘接层的厚度,使得墨接收层的露出部收容作为固液分离结果而残留在墨接收层的表面上的所有着色材料,从而抑制着色材料向上延伸超过粘接层。更优选地,用热转印期间熔融的足够量的粘接剂覆盖残留在墨接收层表面上的着色材料,以形成熔融粘接剂的粘接膜,允许粘接性进一步增强。
当将墨接收层的空隙尺寸设定为大于假想颜料的平均粒径时,一些固体成分(例如颜料)可渗透到墨接收层中,使得能够减小粘接层的厚度。然而,如果墨接收层的空隙尺寸显著大于颜料的平均粒径、并且墨接收层中的空气隙被墨的液体成分填充至一定程度,则取决于印刷材料的保存条件,可能发生图像渗色(着色材料迁移)。即,与残留的墨的液体成分一起,用作着色材料的颜料成分可能通过墨接收层逐渐渗透并扩展。因此,当将墨接收层的空隙尺寸设定为略大于作为着色材料的颜料的平均粒径或略大于颜料的二次颗粒或复合颗粒时,可控制颜料通过墨接收层的渗透。结果,可提供具有高图像印刷特性并且图像保存优异的转印材料。
对于颜料墨,根据适当设计和控制的墨接收层的渗透性各向异性,仅墨的水成分和溶剂成分渗透到墨接收层中。因此,有助于着色的颜料着色材料不易于渗透位于粘接部下方的墨接收层的部分,因此在形成高分辨率图像的能力方面比染料墨差。然而,可通过以下印刷基本上无问题的高分辨率图像:将墨接收层的露出部延伸到粘接部之下;考虑粘接性和面积系数来调节粘接剂的结构;或者扩大空气隙,从而允许着色材料容易地渗透墨接收层。即,与墨接触的各粘接部的部分的面积减小,以允许在喷墨印刷后墨向下流到直至位于粘接部下面的墨接收层的部分。这提高了面积系数,且因此提高了图像密度。
无论颜料墨是具有大的粒径还是小的粒径,作为着色剂起作用的颜料的粒径具有与墨接收层的空隙尺寸的粒径基本上相同的量级。颜料的表面具有高的相容性。因此,作为固液分离的结果而残留在墨接收层中的颜料层易于允许颜料墨中的水成分和溶剂成分渗透通过。因 此,即使在彩色印刷中颜料在覆盖墨接收层之前覆盖粘接剂,颜料墨中的水成分和溶剂成分与被吸收进粘接剂相比,更快地被吸收到墨接收层中,因为这些成分与由粘接剂颗粒形成的粘接剂的空隙尺寸相比足够小。
颜料墨在墨接收层的表面上易于经受固液分离,即易于分离为着色材料成分和水成分或溶剂成分,并且水成分或溶剂成分渗入墨接收层。因此,墨接收层的表面易于干燥。因此,在附着期间,在墨接收层的表面上存在减少量的水分,从而抑制由水分的蒸发引起的不良粘附,从而增强粘接性。
颜料墨中的颜料成分可以是与选自羰基、羧基、羟基和磺基中的至少一种官能团或它们的盐键合的自分散颜料,或者是包含周围涂覆有树脂的颜料颗粒的树脂分散颜料。在本实施方式的转印材料中,粘接部的厚度的适当调整允许使作为固液分离的结果而残留在墨接收层表面上的颜料着色材料全部收纳在墨接收层的露出部中,以防止着色材料向上延伸超过粘接剂的高度。这防止了残留在墨接收层的表面上的着色材料成为影响粘接性的因素的情形。因此,粘接部的厚度的调节允许在热转印期间用足够量的熔融粘接剂覆盖残留在墨接收层的表面上的着色材料,从而在着色材料与图像基材之间形成熔融粘接剂的粘接膜。当使用其中颜料颗粒自身不是粘接剂的自分散颜料时,这样的粘接部是适合的。
涂布颜料颗粒周围的树脂优选为具有100至160mgKOH/g的酸值的(甲基)丙烯酸酯基共聚物。100mgKOH/g以上的酸值允许墨在热喷射墨的喷墨印刷系统中更加稳定地被喷射。另一方面,160mgKOH/g以下的酸值使树脂对颜料颗粒疏水,提高了墨的定影性(fixability)和耐渗色性。因此,树脂适合于墨的高速定影和高速印刷。
酸值是指中和1g树脂所需的KOH的量(mg),并且可以是树脂的亲水性的指标。该情况下的酸值可以由包含在树脂分散剂中的单体的组成比来计算。作为测量树脂分散成分的酸值的具体方法,可使用通过电位滴定测定酸值的Titrino(由Metrohm制造)。
[5-2-3]白色墨
在本发明中,在将图像印刷于转印材料的墨接收层上之后,可使用白色墨(呈白色的墨)在墨接收层的至少一部分上进行喷墨印刷。使用白色墨使得墨接收层的图像形成表面的至少一部分被隐蔽,以使得在墨接收层上印刷的图像的至少一部分从粘接层侧不可见。这允许更良好地隐蔽印刷信息。即,如果转印材料的基材是透明的,则当从基材侧观察在墨接收层上印刷的图像时,白色墨作为背景起作用,使得图像更加可见。当图像基材被着色时,如上所述的白色墨允许防止图像因图像基材的着色而变得不可见。在将本发明中的转印材料用作标签时,使用白色墨的印刷信息的隐蔽不易于受图像基材的着色的影响,使得标签更可见。因此,使用白色墨的印刷信息的隐蔽是有效的。白色墨的粒径优选大于可见光的波长。当白色墨的粒径大于可见光的波长时,更有效地隐蔽印刷信息,并且当从基材侧观察时图像更加可见。
可如下构造本发明中的转印材料。当用白色墨在转印材料的印刷表面上印刷图像时,已落在任意粘接部上的白色墨的一部分从粘接部向外延伸并垂入墨接收层的相应露出部中,类似于上述的染料墨和颜料墨。白色墨的一部分以旁路方式通过粘接层的粘接部之间的空间,并与以高的吸收速度吸收墨的墨接收层的露出部接触。然后白色墨的部分以拖曳方式被吸收到墨接收层中。当白色墨中的白色颜料着色材料的平均粒径大于墨接收层的平均孔径时,在墨接收层的表面的露出部上,白色墨经受固液分离并分离为白色颜料成分和水及溶剂成分。即,白色墨的白色颜料成分被固定到墨接收层的表面的露出部。当白色墨的白色颜料着色材料的平均粒径小于墨接收层的平均孔径时,一些固体成分(例如颜料)也渗透到墨接收层中。在任一情况下,其上用上述染料墨或颜料墨印刷图像的印刷表面被白色颜料覆盖,允许当从转印材料的基材侧观察时,印刷图像更加可见。在将转印材料和图像基材熔融以彼此粘接时,粘接层的各粘接部(岛部)的足够高度允许白色颜料成分被粘接层涂布。这防止白色墨的颜料残留在表面上, 从而加强转印材料和图像基材之间的粘结性。当使用下述的白色墨时,由于光学原因,具有隐蔽印刷信息的功能的白色墨等中的颗粒(隐蔽颗粒)需要较大。因此,隐蔽颗粒具有比上述颜料墨的颜料着色材料更大的粒径。当印刷表面在被颜料墨的颜料着色材料覆盖之前被隐蔽颗粒覆盖时,颜料墨以降低的速度被吸收。因此,优选在利用颜料墨印刷之后用白色墨印刷图像。
对于本发明中的方法,可使用通常用于喷墨印刷法的任意白色墨组合物。这样的白色颜料的实例可包括无机白色颜料、有机白色颜料和白色中空聚合物微粒。
有机白色颜料的实例包括碱土金属的硫酸盐(例如硫酸钡)、碱土金属的碳酸盐(例如碳酸钙)、硅石(例如硅酸和合成硅酸盐的细粉)、硅酸钙、氧化铝、水合氧化铝、氧化钛、氧化锌、滑石和粘土。
有机白色颜料的实例包括日本专利公开No.H11-129613(1999)中公开的有机化合物盐和日本专利公开No.H11-140365(1999)和2001-234093中公开的亚烃基双密胺(alkylenebismelamine)衍生物。白色颜料的具体产品的实例包括ShigenoxOWP、ShigenoxOWPL、ShigenoxFWP、ShigenoxFWG、ShigenoxUL和ShigenoxU(均由HakkolChemical Co.,Ltd制造;均为商品名)。
中空聚合物颗粒的实例记载于美国专利No.4,880,465和日本专利No.3,562,754中。
在本发明中,适当地控制喷墨印刷用墨的表面张力和粘度。因此,当已与墨接收层的露出部接触的墨的一部分开始被吸收进以高的吸收速度吸收墨的墨接收层中时,与上述部分相接的墨的其它部分被顺序地拉入墨接收层中而不中断。这样的墨的粘度η优选为1.5至10.0mPa·s,更优选为1.6至5.0mPa·s,且特别优选为1.7至3.5mPa·s。另一方面,墨的表面张力γ优选为25至45mN/m。
即,优选控制墨的表面张力和粘度,使得当已落在转印材料的印刷表面上的墨的一部分从任一粘接部向外延伸并垂入墨接收层的相应露出部时,防止墨在粘接层表面上被断离。此外,优选控制墨的表面 张力和粘度,使得墨的一部分通过粘接层的粘接部之间的空间,与以高的吸收速度吸收墨的墨接收层的表面的露出部接触,然后被拖曳并被吸收到墨接收层中。将墨的粘度调节至上述范围内提高了墨在墨喷射期间的流动性,允许墨被良好地供应至喷嘴并且被稳定地喷射。将墨的表面张力调节至上述范围内允许在墨喷射期间维持墨排出口处的弯液面。
墨的粘度是指根据JIS Z 8803,使用E型粘度计(例如,TOKI SANGYO CO.,LTD.制造的“RE-80L粘度计”)在25℃下测量的值。墨的粘度可基于表面活性剂的类型和量、水溶性有机溶剂的类型和量等来调节。
墨的表面张力是指通过使用铂板和自动表面张力计(例如,由Kyowa InterfaceScience Co.,LTD制造的“CBVP-Z”)的平板法(Plate method)在25℃测量的值。墨的表面张力可基于表面活性剂的添加量、水溶性有机溶剂的类型和含量等来调节。
在本实施方案中,墨中的着色材料的浓度没有特别规定。尽管如此,着色材料浓度优选为0.5%以上且10%以下,且更优选为1%以上且5%以下。将着色材料浓度设定在这样的范围内,可同时实现良好的图像可视性和良好的粘接性。特别是,对于颜料墨,需要严格控制着色材料浓度,以允许残留在墨接收层表面上的着色材料被收容在墨接收层的露出部中。即,在防止着色材料向上延伸超过粘接剂的高度,并且可使图像更加可见的范围内,优选将颜料浓度设定为尽可能高。将墨浓度可控地调节至上述范围内,最佳地控制了墨的粘度,以提高墨在墨喷射期间的流动性,从而允许墨被良好地供应至印刷头中的喷嘴并且被稳定地喷射。
[5-3]转印方法
如果使用其中基材未被剥离的转印材料,则在制作本发明中的印刷材料时,首先,例如,取决于图像被观看的方向,在转印材料的喷墨印刷表面上印刷正像图像或反转图像。然后,通过经由离散设置的粘接剂片将转印材料转印到图像基材或通过允许离散设置的自熔融粘 接剂片自熔融来获得印刷材料。
如果使用其中包括传送层的基材的全部都被剥离的转印材料,则在制作本发明中的印刷材料时,例如,将反转图像印刷转印材料的印刷表面上。然后,经由离散设置的粘接剂片将转印材料转印到图像基材,然后剥离传送层(基材的全部)。因此,获得其中墨接收层被层压至图像基材的印刷材料。
如果基材包括任意功能层(例如透明保护层、全息图层和印刷层),则首先,例如,将反转图像印刷在包括功能层的转印材料的印刷表面上。然后,经由离散设置的粘接剂片将转印材料转印到图像基材,然后,仅将传送层(基材的一部分)从包括的任意功能层(例如传送层、透明保护层、全息图层和印刷层)的基材剥离。因此,获得了与功能层一体化、并且其中将其上印刷有图像的墨接收层层压到图像基材上的印刷材料。
在本发明中,在转印步骤期间,即使当墨接收层充分含有水时,也可实现良好的转印。对于空隙吸收墨接收层,如上所述,可吸收大量的墨,并且空隙结构在转印期间不易被破坏,并且可在转印后保持。因此,即使当粘接剂和粘结剂在转印期间熔融时,所吸收的墨保持在墨接收层内,且可能的蒸气也被密封在墨接收层内,即使当墨接收层充分含有水时,也可实现良好的转印。在离散地设置于墨接收层上的粘接剂片的粘接层中,粘接剂基本上不吸收墨或虽然吸收墨但仅以低的吸收速度吸收墨。因此,墨不易残留在粘接层的表面上或粘接部的内部。因此,阻碍转印的墨不易残留在粘接层上或粘接层中,允许转印材料被良好地转印到图像基材。
可根据粘接剂的特性选择本发明中优选使用的粘接方法。例如,如果将刺激响应材料用于粘接剂,则当粘接剂为水活性型时,可通过以下来使其中离散设置粘接剂片的粘接层呈现粘结性:在转印材料上形成图像之后,使用水涂布装置在水涂布步骤中,将水涂布于转印材料。当粘接剂是紫外线活性型时,可通过以下来使其中离散设置粘接剂片的粘接层呈现粘结性:在转印材料上形成图像之后,使用紫外辐 射照射装置在紫外照射步骤中,用紫外线照射转印材料。
当粘接剂是热活性型和自熔型时,可通过以下来使其中离散设置粘接剂片的粘接层呈现粘结性:使用加热装置在加热步骤中加热转印材料。加热装置的实例包括具备加热风扇、加热带或热转印头的装置。然而,本发明不限于这些装置。
当粘接剂是粘性类型时,其中离散设置粘接剂片的粘接层自身是粘性的。因此,可通过在压缩粘结步骤中压缩来使其中离散设置粘接剂片的粘接层呈现粘结性。
如果粘接剂由多种材料构成,则上述转印步骤可包括基于多个装置的组合的多个步骤。
在本发明中,作为粘接剂,特别优选使用通过热或压力使其呈现粘接性的热塑性颗粒。因此,在上述转印方法中,使用热粘结和压缩粘结的热压粘结步骤是优选的。用于这样的转印的构造可包括加热辊和加压辊两者。
在本发明中,可通过以下方法来获得印刷材料:在转印材料的墨接收层上形成图像,然后将墨接收层重叠于图像基材的顶部,且随后在经加热的加热辊与加压辊之间传送这样的层叠体,以经由离散设置的粘接剂片的粘接层将转印材料和图像基材附着在一起。或者,可通过以下来获得印刷材料:在转印材料的墨接收层上印刷图像,然后使转印材料在经加热的加热辊与加压辊之间通过,以允许离散设置的自熔融粘接剂片的粘接层自熔融。在这种情况下,使用加热辊从基材侧加热转印材料。从基材侧加热促进了将墨接收层中的水溶性树脂加热至至少水溶性树脂变得粘性的玻璃化转变温度,并且促进了将离散设置的粘接剂片的粘接层加热至至少粘接层变得粘性的温度。
在本发明中,当通过热压粘结将在墨接收层中印刷有图像的转印材料转印到图像基材上时,重要的是控制在热压粘结期间的热和压力,使得在热压粘结后保持墨接收层的空隙结构。即使墨的液体成分因热压粘结期间的热和压力而在各个空气隙中暴沸从而产生蒸气,被保持的空隙结构仍允许蒸气被捕获在空气隙中。这防止在粘接层上形成空 气层,以允许实现良好的粘接性。在转印期间保持的空隙结构抑制了空气隙因压力而塌陷并且因热而熔融,并且防止非挥发性溶剂(其为墨的液体成分)通过表面渗透。这允许增强粘接性。
当使用其中基材的透明保护层包括两种类型的树脂的转印材料时,调节转印条件(例如转印温度和转印速度)使得上述树脂E2能够充分地变成膜或部分以颗粒形式残留用以转移。在热压粘结期间,在透明保护层的部分(其相当于其中图像基材和墨接收层彼此粘接的部分)与透明保护层的部分(其相当于图像基材和墨接收层不彼此粘接的部分)之间,膜状态能可控地变化。在剥离步骤中,裂纹易于从边界部处开始形成。因此,通过使用两种类型的树脂并且利用热压粘结期间的温度以改变树脂E2的膜状态,可良好地切断透明保护层。
热压粘结期间的温度优选可控地调节到至少离散设置的粘接剂的热塑性树脂变得粘性的玻璃化转变温度。当将热压粘结期间的温度至少调节到热塑性树脂变得粘性的玻璃化转变温度时,转印材料可经由离散设置的粘接剂被转印到图像基材。更优选地,当将热压粘结期间的温度可控地调节到至少包含在转印材料的墨接收层中的水溶性树脂熔融的玻璃化转变温度时,墨接收层中的水溶性树脂和粘接剂熔融并彼此粘接,增强了粘接性。更优选地,当将热压粘结期间的温度可控地调节到至少包含在透明保护层中的树脂E2熔融的温度时,可良好地切除透明保护层。
重要的是,可控地调节热压粘结期间的温度,使得防止在将图像基材和转印材料热压粘结在一起时,墨接收层的空隙结构显著超过必要程度地塌陷,并且使得在附着之后保持空隙结构。即,优选在不高于形成空气隙的成分的熔融温度下进行转印,以防止非挥发性溶剂(其为墨的液体成分)因空气隙的熔融而渗出表面。转印特别优选在不高于水的沸点的温度下进行,以防止墨的水和溶剂成分在各个空气隙中暴沸或蒸发。
用于热压粘结的压力优选为0.5kg/cm2以上且7.0kg/cm2以下。将热压粘结的压力设定为0.5kg/cm以上使得具有转印材料的图像的墨 接收层与图像基材紧密接触,以允许图像基材和转印材料被热压粘结在一起。即,如上所述设定用于热压粘结的压力,使得由空隙吸收墨接收层的微细凹凸而形成于空隙吸收墨接收层和图像基材之间的空间能被离散设置的粘接剂片的熔融热塑性树脂填充。另一方面,当将图像基材和转印材料热压粘结在一起时,将用于热压粘结的压力设定为7.0kg/cm2以下,这允许保持墨接收层中的空气隙而不显著超过必要限度地塌陷墨接收层的空隙结构,从而防止非挥发性溶剂(其为墨的液体成分)通过表面渗透。这使得能够增强粘接性。
优选使用硅树脂辊(silicone roller)作为与图像基材55侧接触的加压辊22。硅树脂辊具有脱模功能,且因此,当图像基材55不存在于加热辊21与加压辊22之间时,换句话说,当具有离散设置的粘接剂片的粘接层的墨接收层的表面接触加压辊22时,墨接收层的表面难以转印。因此,可防止墨接收层的表面经由离散设置的粘接剂片粘接到加压辊22。
在本发明中,当使用其中包括传送层的基材的全部被剥离的转印材料时,可经由离散设置的粘接剂片印刷反转图像。随后,将其上印刷有图像的转印材料转印(附着)到图像基材,且然后在剥离步骤中剥离传送层(基材的全部)。因此,获得印刷材料,其中,其上印有图像的墨接收层经由离散设置的粘接剂片层压到图像基材上。如果基材包括任意功能层(例如透明保护层、全息图层和印刷层),则在将转印材料和图像基材附着在一起之后,在剥离步骤中仅剥离基材的传送层(基材的一部分),提供这样的印刷材料,其中,其上印刷有与功能层一体化的图像的墨接收层经由离散设置的粘接剂片层压到图像基材上。
[5-4]剥离方法
当基材是热时剥离型时,优选在热压粘结之后和温度降低之前不久剥离基材。当基材是热时剥离型时,优选使用具有剥离爪的剥离机构或剥离辊来剥离基材。
当转印材料是冷时剥离型时,即使温度降低也可剥离基材。因此, 剥离可手动实现,而不使用辊或剥离机构。
用于剥离基材的剥离角度是θ为0至165°,且更优选为90°至165°。将剥离角度θ设定在该范围内允许良好地切断墨接收层。传送角度θ不受限于上述值。
[6]制造装置
图26示出了使用其中基材的传送层被剥离的转印材料来制造印刷材料的制造装置25。制造装置25包括:使用喷墨印刷系统等印刷图像的印刷单元6,将其上印刷有图像的墨接收层转印到图像基材的转印单元29,和剥离基材50的剥离单元151。图27示出了使用其中基材的传送层未剥离的转印材料制造印刷材料的制造装置25。制造装置25包括:使用喷墨印刷系统等印刷图像的印刷单元6,和将其上印刷有图像的墨接收层转印到图像基材的转印单元29。
印刷单元6和转印单元29的机构可全部被一体地构造或单独地独立地构造。作为用于印刷图像的装置,可使用公知的小型喷墨印刷机或使用颜料墨的大幅面(format)印刷机。作为将转印材料转印到图像基材的装置,可使用公知的双辊型或四辊型的层压机。与双辊型相比,优选使用四辊型,因为这种类型促进了热压粘结期间的热传递,以允许容易地进行剥离步骤。
(实施例)
下面将描述本发明的具体实施例。然而,本发明不受限于下述实施例。在下面的描述中,除非另有说明,“pts”和“%”是指质量基准。
(实施例1)
[水合氧化铝分散液的制备]
在79.4重量份纯水中,加入20重量份具有勃姆石结构(拟勃姆石结构)的水合氧化铝A(商品名“Disperal HP14”,由SASOL制造),并再加入0.4重量份乙酸。将混合物胶溶以制备20%水合氧化铝分散液。水合氧化铝分散液中的水合氧化铝微粒具有140nm的平均粒径。
[聚乙烯醇水溶液的制备]
除了水合氧化铝分散液之外,将聚乙烯醇(商品名“PVA235”,由KURARAY CO.,LTD.制造)溶解在离子交换水中,以制备具有8%的固体含量浓度的聚乙烯醇水溶液。聚乙烯醇具有3500的重均聚合度和87至89摩尔%的皂化度。
[墨接收层形成用涂布液1的制备]
向100重量份水合氧化铝分散液中加入27.8重量份的聚乙烯醇水溶液,并加入3.0重量份加入聚烯丙胺作为阳离子树脂。使用静态混合器混合所得溶液以制备墨接收层形成用涂布液1。作为聚烯丙胺,使用具有1600的重均聚合度的聚烯丙胺(商品名“PAA-01”,由Nitto Boseki Co.,Ltd.制造)。
[层叠片材的制造]
将墨接收层形成用涂布液1施加至PET基材(商品名“Tetoron G2”,由TeijinDupont Films Japan Limited制造)的表面(19μm的厚度),且随后干燥。因此,制造了作为包括基材和墨接收层的转印材料的构成材料起作用的层压片材。使用模涂布机进行涂布,将涂布速度设定为5m/min,且将由干燥所得的涂布量设定为15g/m2。将干燥温度设定为60℃。墨接收层厚度为15μm。
[粘接剂水溶液1的制备]
将四十五重量份的离子交换水加入到5重量份的SAIVINOL RMA-63(平均粒径:1μm;由SAIDEN CHEMICAL INDUSTRY CO.,LTD.制造),以制备粘接剂水溶液1。
[转印材料1的制造]
将粘接剂水溶液1涂布到层压片材的墨接收层的表面,然后干燥,以在墨接收层的表面上离散地设置粘接层的粘接剂片,同时使墨接收层表面的剩余部分直接露出。使用凹版涂布机施涂涂布液,并且将涂布速度设定为5m/min。将干燥温度设定为60℃。在该情况下,将凹版辊中的槽线的数量设定为200。将转印材料1卷绕成卷材,使得墨接收层位于卷材的外侧,而基材位于卷材的内侧。粘接层的岛部的厚度为2μm。与转印材料1类似地制造以下描述的转印材料10,13和17。
使用SEM观察转印材料1的横截面,并测量其中粘接剂颗粒与墨接收层接触的粘接部的部分的面积。此时,计算与墨接收层接触的100个粘接剂颗粒的粒径的平均值,并且基于平均粒径,计算其中一个粘接剂颗粒与墨接收层接触的粘接部的部分的面积。然后,基于从印刷表面侧观察的转印材料的SEM投影图,计算测量范围的粘接部中与墨接收层接触的粘接剂颗粒的数量。将其中粘接剂与墨接收层接触的粘接部的部分的总面积(图6中的区域B)确定为接触面积。通过从基于转印材料的SEM投影图的测量范围的总面积中减去面积B,计算其表面上没有粘接剂的墨接收层的露出部的面积(露出部面积)。基于从印刷面侧观察的转印材料的SEM投影图,确定从印刷面侧直接观察的粘接部的面积(粘接部面积)。结果,接触面积小于粘接部面积,并且露出部面积为墨接收层的总面积的75%。发现至少一个海部存在于用于喷墨印刷的一个像素中。在表2-1和2-2中示出转印材料1的主要成分。
在表6-1、6-2、6-7、6-8、8-1和8-2中示出与转印材料1类似的转印材料10、13和17的主要成分。对于下述实施例中的转印材料,与转印材料1的情况一样,基于使用SEM的观察来计算接触面积、露出部面积和粘接部面积。
使用上述第一制造装置,在实施例1中获得的转印材料1上,使用树脂分散颜料墨在1200dpi的分辨率和4pl的墨喷射量下,印刷具有100%印刷占空比(print duty)的100%的实心图像。紧接着,将转印材料1热压粘结到图像基材,并剥离PET基材,以提供实施例1中的印刷材料。下面将描述树脂分散颜料墨的制备方法。作为制造装置的印刷单元,使用装备有串行头(商品名“PIXUS PRO-1”,由Canon Inc.制造)的颜料喷墨印刷机。向印刷机提供树脂分散颜料墨,并且以普通纸模式(喷射量4pl,分辨率为1200dpi,单色印刷)印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像。作为图像基材,使用氯乙烯的卡(商品名“C-4002”;由EVOLIS制造)。热压粘结的条件为温度150℃,压力3.9Kg/cm2,及传送速度50mm/sec。
[颜料墨的制备]
<(甲基)丙烯酸酯基共聚物的合成>
将一千重量份的甲基乙基酮投入配备有搅拌装置、滴加装置、温度传感器、在其顶部具有氮气导入装置的回流装置的反应容器中。用氮气吹扫反应容器的内部,同时搅拌甲基乙基酮。将反应容器的内部升温至80℃,同时将内部保持在氮气气氛下,然后将63重量份甲基丙烯酸2-羟乙酯、141重量份甲基丙烯酸、417重量份苯乙烯、188重量份甲基丙烯酸苄酯、25重量份甲基丙烯酸缩水甘油酯、33重量份聚合度调节剂(商品名“BLEMMER TGL”,由NOF CORPORATION制造)和67重量份过氧-2-乙基己酸-叔丁基混合在一起,在4小时内滴加所得混合物。滴加后,使反应在相同温度下持续10小时,制备具有110mg KOH/g的酸值、89℃的玻璃化转变温度(Tg)、和8,000的重均分子量的(甲基)丙烯酸酯基共聚物(A-1)的溶液(树脂含量:45.4%)。
<水性颜料分散体1的制备>
将一千份酞菁基蓝色颜料、由上述合成得到的(甲基)丙烯酸酯基共聚物(A-1)的溶液、25%氢氧化钾水溶液和水投入具有冷却功能的混合槽,并混合在一起以制备混合物。使用这样量的(甲基)丙烯酸酯基共聚物(A-1),使得相对于酞菁基蓝色颜料,(甲基)丙烯酸酯基共聚物(A-1)的不挥发成分为40%。25%的氢氧化钾水溶液具有使(甲基)丙烯酸酯基共聚物(A-1)100%中和的量。水具有将所得混合物的不挥发物含量为27%的量。使所得到的混合物通过填充有每个具有0.3mm的直径的氧化锆珠的分散装置。由此,使用循环法将混合物分散4小时。将分散液的温度保持在40℃或更低。
从混合槽中取出分散液,然后用10000重量份的水清洗混合槽和分散装置之间的流路。将清洗液和分散液混合在一起,以制备稀释的分散液。将得到的稀释分散液供给到蒸馏装置中,其中蒸馏除去甲基乙基酮的总量和水的一部分以制备浓缩分散液。将浓缩分散液放置并冷却至室温,然后向所得的浓缩分散液中滴加2%盐酸,并同时搅拌。由此,将浓缩分散液调节至pH4.5,并使用Nutsche过滤装置过滤液 体的固体内容物,并在水中洗涤。将所得固体内容物(滤饼)置于容器中,向其中加入水。使用分散搅拌器将固体内容物再分散,然后使用25%的氢氧化钾水溶液调节至pH 9.5。随后,使用离心分离器在30分钟内以6000G除去粗颗粒,然后调节不挥发物含量,以制备水性青色颜料分散体元件(颜料含量:14%,酸值:110)。
除了将酞菁蓝颜料改变为炭黑基黑色颜料、喹吖啶酮(quinacridone)基品红色颜料或重氮基黄色颜料之外,进行与水性青色颜料分散体的工艺类似的工艺,以制备水性黑色颜料分散体、水性品红色颜料分散体或水性黄色颜料分散体。
<墨制备>
将表1所示的水性颜料分散体和各成分加入容器中,以获得表1所示的组成(总计:100重量份)。使用搅拌叶式搅拌器,将这样的溶液搅拌30分钟以上。随后,使用孔径为0.2μm的过滤器(由NIHON PALL LTD.制造)过滤该溶液,以制备颜料墨。在表1中,“AE-100”表示乙炔二醇10摩尔环氧乙烷添加剂(商品名“ACETYLENOL E100,由Kawaken Fine ChemicalsCo.,Ltd.制造)。
表1
(实施例2)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例1的情 况同样地得到实施例2中的印刷材料。
在实施例1和实施例2中,包含在墨接收层中的无机微粒的平均粒径和孔径是最合适的。因此,在使用颜料墨的实施例1中,防止了颜料着色材料渗透到墨接收层中,且因此面积系数不易成为100%,导致略差的图像印刷特性。然而,实施例1没有实用问题,且实施例1的转印材料的图像保存性优异。另一方面,在使用染料墨的实施例2中,染料墨一边基本上各向同性地扩展、一边渗透通过墨接收层,且因此面积系数易于成为100%,导致良好的图像印刷特性。然而,实施例2中的转印材料的图像保存性稍差。
(实施例3)
[氧化硅分散液的制备]
将十二重量份的氧化硅微粒(商品名“SNOWTEX MP-4540M”;由NISSAN CHEMICALINDUSTRIES LTD.制造)加入纯水中并搅拌所得的溶液。由此,得到氧化硅分散液。氧化硅分散液中的氧化硅微粒具有450nm的平均粒径。
[墨接收层形成用涂布液2的制备]
向100重量份氧化硅分散液中加入27.8重量份的聚乙烯醇水溶液,并加入1.8重量份加入聚烯丙胺作为阳离子树脂。使用静态混合器混合所得溶液以制备墨接收层形成用涂布液2。作为聚烯丙胺,使用具有1600的重均聚合度的聚烯丙胺(商品名“PAA-01”,由NittoBoseki Co.,Ltd.制造)。
[转印材料2的制造]
除了使用墨接收层形成用涂布液2代替墨接收层形成用涂布液1之外,与实施例1的情况同样地得到转印材料2。
使用SEM从印刷表面侧观察转印材料2。确定以下:与空隙吸收墨接收层的表层接触的粘接部的部分的面积(接触面积),从印刷表面侧直接观察的粘接部的面积(粘接部面积),以及在其表面上没有粘接剂的墨接收层的露出部的面积(露出部面积)。接触面积小于粘接部面积,并且露出部面积为墨接收层总面积的75%。发现至少一个 海部存在于用于喷墨印刷的一个像素中。在表2-3和2-4中示出转印材料的主要成分。
除了使用转印材料2代替转印材料1之外,与实施例1的情况同样地得到实施例2中的印刷材料。
(实施例4)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例3的情况同样地得到实施例4中的印刷材料。
与实施例1中的转印材料相比,实施例3和4中的转印材料被构造成使得包含在墨接收层中的无机微粒具有大的平均粒径,并且使得墨接收层具有大的孔径。因此,在使用颜料墨的实施例3中,颜料着色材料易于渗透到墨接收层中,使得面积系数易于成为100%。然而,墨接收层具有降低的强度,因此,需要增加粘接剂的量,降低墨吸收比。增加的孔径减小了墨接收层中的空气隙的毛细管力,导致墨吸收速度略低。然而,实施例3没有实用问题,且由于颜料墨的使用,实施例3的转印材料的图像保存性优异。另一方面,在使用染料墨的实施例4中,染料墨在基本上各向同性地扩展的同时渗透通过墨接收层,且因此面积系数易于成为100%,导致良好的图像印刷特性。然而,实施例4中的转印材料的图像保存性稍差。
(实施例5)
[树脂微粒分散液的制备]
将二十重量份的丙烯酸树脂微粒(商品名“MP-300”;由Soken Chemical andEngineering Co.,Ltd.制造)加入纯水中并搅拌所得的溶液。由此,得到树脂微粒分散液。树脂微粒分散液中的树脂微粒具有100nm的平均粒径。
[墨接收层形成用涂布液3的制备]
将二十七点八重量份的聚乙烯醇水溶液加入到100重量份的树脂微粒分散液,和进一步将1.8重量份的聚烯丙胺中加入所得溶液中。 然后,使用静态混合器将溶液混合,以制备墨接收层形成用涂布液3。在该情况下,使用具有1600的重均聚合度的聚烯丙胺(商品名“PAA-01”,由Nitto Boseki Co.,Ltd.制造)。
[转印材料3的制造]
除了使用墨接收层形成用涂布液3代替墨接收层形成用涂布液1之外,与转印材料1的情况同样地得到转印材料3。
使用SEM从印刷表面侧观察转印材料3。确定以下:与空隙吸收墨接收层的表层接触的粘接部的部分的面积(接触面积),从印刷表面侧直接观察的粘接部的面积(粘接部面积),以及在其表面上没有粘接剂的墨接收层的露出部的面积(露出部面积)。接触面积小于粘接部面积,并且露出部面积为墨接收层总面积的75%。在表3-1和3-2中示出转印材料3的主要成分。
除了使用转印材料3代替转印材料1之外,与实施例1的情况同样地得到实施例5中的印刷材料。
(实施例6)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例5的情况同样地得到实施例6中的印刷材料。
在实施例5和6中,空隙吸收墨接收层由树脂微粒形成。因此,在使用颜料墨的实施例5中,如实施例1中的情况,防止了颜料着色材料渗透到墨接收层中,且因此面积系数不易成为100%,导致略差的图像印刷特性。然而,实施例5不存在实用问题。在基于热压粘结的转印期间,由树脂微粒形成的墨接收层被破坏,并且保持在墨接收层内的溶剂和水成分易于渗出,导致略微不良的粘接。然而,由于颜料墨的使用,实施例5中的转印材料的图像保存性优异。
另一方面,在使用染料墨的实施例6中,染料墨在基本上各向同性地扩展的同时渗透通过墨接收层,且因此面积系数易于成为100%,导致良好的图像印刷特性。然而,基于热压粘结的转印期间,由树脂 微粒形成的墨接收层被破坏,并且保持在墨接收层内的溶剂和水成分有易于渗出,导致略微不良的粘接。另外,由于染料墨的使用,实施例6中的转印材料的图像保存性稍差。
(实施例7)
[粘接剂水溶液4的制备]
将二十重量份的离子交换水加入到5重量份的SAIVINOL RMA-63(平均粒径:1μm),以制备粘接剂水溶液4。
[转印材料4的制造]
除了使用粘接剂水溶液4代替粘接剂水溶液1之外,与实施例1的情况同样地得到转印材料4。
使用SEM从印刷表面侧观察转印材料4。确定以下:与空隙吸收墨接收层的表层接触的粘接部的部分的面积(接触面积),从印刷表面侧直接观察的粘接部的面积(粘接部面积),以及在其表面上没有粘接剂的墨接收层的露出部的面积(露出部面积)。接触面积小于粘接部面积,并且露出部面积为墨接收层总面积的55%。在表3-3和3-4中示出观察结果和主要成分。除了使用转印材料4代替转印材料1之外,与实施例1的情况同样地得到实施例7中的印刷材料。
(实施例8)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例7的情况同样地得到实施例8中的印刷材料。
与实施例1中的转印材料相比,实施例7和实施例8中的转印材料被构造成使得直接露出的海部的面积略小,但是包含在墨接收层中的无机微粒具有最佳平均粒径,并且墨接收层具有最佳孔径。因此,在使用颜料墨的实施例7中,防止了颜料着色材料渗透到墨接收层中,且因此面积系数不易成为100%,导致略差的图像印刷特性。然而,实施例7不存在实用问题。实施例7中的转印材料的图像保存性也优异。另一方面,在使用染料墨的实施例8中,染料墨在基本上各向同 性地扩展的同时渗透通过墨接收层,且因此面积系数易于成为100%,导致良好的图像印刷特性。然而,实施例8中的转印材料的图像保存性稍差。
(实施例9)
[粘接剂水溶液5的制备]
将十重量份的离子交换水加入到5重量份的SAIVINOL RMA-63(平均粒径:1μm),以制备粘接剂水溶液5。
[转印材料5的制造]
除了使用粘接剂水溶液5代替粘接剂水溶液1之外,以与实施例1的情况相同的方式获得转印材料5。
使用SEM从印刷表面侧观察转印材料5。确定以下:与空隙吸收墨接收层的表层接触的粘接部的部分的面积(接触面积),从印刷表面侧直接观察的粘接部的面积(粘接部面积),以及在其表面上没有粘接剂的墨接收层的露出部的面积(露出部面积)。接触面积小于粘接部面积,并且露出部面积为墨接收层总面积的45%。在墨接收层的表面上,在用于喷墨印刷的一些1像素区域中不存在露出部(海部)。在表4-1和4-2中示出观察结果和主要成分。除了使用转印材料5代替转印材料1之外,与实施例1的情况同样地得到实施例9中的印刷材料。
(实施例10)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例9的情况同样地得到实施例10中的印刷材料。
实施例9和实施例10中的转印材料被构造成使得直接露出的海部具有小的面积(50%或更小)。因此,在使用颜料墨的实施例9中,直接露出的海部具有小的面积,且防止颜料着色材料渗透进墨接收层中,使得面积系数不易成为100%。结果是,实施例9中的转印材料呈现出稍差的图像印刷特性。然而,由于颜料墨的使用,实施例9中 的转印材料的图像保存性优异。
另一方面,在使用染料墨的实施例10中,染料墨在基本上各向同性地扩展的同时渗透通过墨接收层。然而,由于与墨接收层接触的面积大且直接露出的面积小,因此转印材料具有不易成为100%的面积系数,并且呈现出稍差的图像印刷特性。另外,由于染料墨的使用,实施例10中的转印材料的图像保存性稍差。
(实施例11)
[粘接剂水溶液6的制备]
将十重量份的离子交换水加入到5重量份的SAIVINOL RMA-63(平均粒径:1μm),以制备粘接剂水溶液6。
[转印材料6的制造]
使用粘接剂水溶液6代替粘接剂水溶液1且将凹版辊中的槽线的数量设定为150,除此之外,与实施例1的情况同样地得到转印材料6。粘接部的厚度是6μm。
使用SEM从印刷表面侧观察转印材料6。确定以下:与空隙吸收墨接收层的表层接触的粘接部的部分的面积(接触面积),从印刷表面侧直接观察的粘接部的面积(粘接部面积),以及在其表面上没有粘接剂的墨接收层的露出部的面积(露出部面积)。接触面积小于粘接部面积,并且露出部面积为墨接收层总面积的75%。发现至少一个海部存在于用于喷墨印刷的一个像素中。在表4-3和4-4中示出转印材料6的主要成分。除了使用转印材料6代替转印材料1之外,如实施例1的情况获得实施例11中的印刷材料。
(实施例12)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例11的情况同样地得到实施例12中的印刷材料。
与实施例1中的转印材料相比,实施例11和实施例12中的转印材料被构造成使得粘接层具有更大的高度。由于在使用颜料墨的实施 例11中粘接层具有比实施例1中更大的高度,因此墨水略微不良(不适当)地垂入墨水接收层中。然而,实施例11不存在实用问题。防止颜料着色材料渗透到墨接收层中,使得面积系数不易成为100%。结果,实施例11中的转印材料呈现出稍差的图像印刷特性。然而,实施例11不存在实用问题。实施例11中的转印材料的图像保存性也优异。另一方面,在使用染料墨的实施例12中,由于粘接层的高度增加,墨非常轻微地不良地垂入墨接收层中。然而,染料墨在基本上各向同性地扩展的同时渗透通过墨接收层,且因此面积系数易于成为100%,导致良好的图像印刷特性。由于染料墨的使用,实施例12中的转印材料的图像保存性稍差。
(实施例13)
[粘接剂水溶液7的制备]
将十重量份的离子交换水加入到5重量份的由Dai-ichi Kogyo Seiyaku制造的SUMIKAFLEX 766(平均粒径:0.5μm),以制备粘接剂水溶液7。
[转印材料7的制造]
除了使用粘接剂水溶液7代替粘接剂水溶液1之外,以与实施例1的情况相同的方式获得转印材料7。粘接剂的厚度是1μm。
使用SEM从印刷表面侧观察转印材料7。确定以下:与空隙吸收墨接收层的表层接触的粘接部的部分的面积(接触面积),从印刷表面侧直接观察的粘接部的面积(粘接部面积),以及在其表面上没有粘接剂的墨接收层的露出部的面积(露出部面积)。接触面积小于粘接部面积,并且露出部面积为墨接收层总面积的75%。在表4-5和4-6中示出转印材料7的主要成分。除了使用转印材料7代替转印材料1之外,与实施例1的情况同样地得到实施例13中的印刷材料。
(实施例14)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例13的 情况同样地得到实施例14中的印刷材料。
与实施例1中的转印材料相比,实施例13和实施例14中的转印材料被构造成使得粘接层具有较小的厚度。因此,由于使用颜料墨的实施例13中的粘接层比实施例1中的粘接层更薄,因此在转印期间熔融的粘接剂稍微不适当地覆盖颜料着色材料。然而,实施例13不存在实用问题。防止颜料着色材料渗透到墨接收层中,使得面积系数不易成为100%。因此,实施例13中的转印材料呈现出稍差的图像印刷特性。然而,实施例13没有实用问题,且实施例13的转印材料的图像保存性优异。另一方面,由于染料墨的使用,使用染料墨的实施例14中的转印材料的图像保存性稍差。然而,染料墨在基本上各向同性地扩展的同时渗透通过墨接收层,且因此面积系数易于成为100%,导致良好的图像印刷特性。
(实施例15)
[粘接剂水溶液8的制备]
将十重量份的离子交换水加入到5重量份的由Mitsui Chemicals,Inc.制造的CHEMIPEARL V300(平均粒径:6μm),以制备粘接剂水溶液8。
[转印材料8的制造]
除了使用粘接剂水溶液8代替粘接剂水溶液1之外,以与实施例1的情况相同的方式获得转印材料8。粘接层的厚度是12.0μm。
使用SEM从印刷表面侧观察转印材料8。确定以下:与空隙吸收墨接收层的表层接触的粘接部的部分的面积(接触面积),从印刷表面侧直接观察的粘接部的面积(粘接部面积),以及在其表面上没有粘接剂的墨接收层的露出部的面积(露出部面积)。接触面积小于粘接部面积,并且露出部面积为墨接收层总面积的75%。发现至少一个海部存在于用于喷墨印刷的一个像素中。在表5-1和5-2中示出转印材料8的主要成分。除了使用转印材料8代替转印材料1之外,与实施例1的情况同样地得到实施例15的印刷材料。
(实施例16)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例15的情况同样地得到实施例16中的印刷材料。
实施例15和实施例16中的转印材料被构造成使得粘接层具有更大的高度。因此,在使用颜料墨的实施例15中,在垂入粘接部时,由于粘接层增加的高度,墨易于断离而残留在粘接面上。因此,实施例15中的转印材料呈现出稍差的图像印刷特性,并且粘接性能也差。然而,实施例15中的转印材料的图像保存性优异。另一方面,在使用染料墨的实施例16中,在垂入粘接部时,由于粘接层的增加高度,墨易于断离而残留在粘接面上。因此,实施例16中的转印材料的粘接性能稍差。由于染料墨的使用,实施例16中的转印材料的图像保存性也差。然而,染料墨在基本上各向同性地扩展的同时渗透通过墨接收层,且因此,实施例16中的转印材料呈现出稍差的图像印刷特性。然而,实施例16不存在实用问题。
(实施例17)
[粘接剂水溶液9的制备]
将十重量份的离子交换水加入到5重量份的由Mitsui Chemicals,Inc.制造的SUPERFLEX 500M(平均粒径:0.15μm),以制备粘接剂水溶液9。
[转印材料9的制造]
除了使用粘接剂水溶液9代替粘接剂水溶液1之外,以与实施例1的情况相同的方式获得转印材料9。粘接层的厚度是0.3μm。
使用SEM从印刷表面侧观察转印材料9。确定以下:与空隙吸收墨接收层的表层接触的粘接部的部分的面积(接触面积),从印刷表面侧直接观察的粘接部的面积(粘接部面积),以及在其表面上没有粘接剂的墨接收层的露出部的面积(露出部面积)。接触面积小于粘接部面积,并且露出部面积为墨接收层总面积的75%。在表5-3和5-4中示出转印材料9的主要成分。除了使用转印材料9代替转印材料1 之外,与实施例1的情况同样地得到实施例17中的印刷材料。
(实施例18)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例17的情况同样地得到实施例18中的印刷材料。
实施例17和实施例18中的转印材料被构造为,当条件是墨接收层孔隙率为80%、分辨率为1200dpi、墨喷射量为4pl、且墨着色材料浓度为5%时,粘接部的厚度小于墨接收层厚度的百分之三。在使用颜料墨的实施例17中,残留在表面上的着色材料的颜料位于粘接部(其为岛部)的高度H之上,防止粘接部完全覆盖颜料。因此,实施例17中的转印材料的粘接性能稍差。颜料不易于渗透进墨接收层中或不易于通过墨接收层扩展,且因此面积系数不易成为100%,导致略差的图像印刷特性。然而,实施例17不存在实用问题。实施例17中的转印材料的图像保存性也优异。另一方面,在使用染料墨的实施例18中,着色材料的染料不易于残留在表面上,并且防止阻碍粘附,导致良好的粘附。由于染料墨的使用,实施例18中的转印材料的图像保存性稍差。然而,染料墨在基本上各向同性地扩展的同时渗透通过墨接收层,且因此面积系数易于成为100%,导致良好的图像印刷特性。
(实施例19)
除了使用再生纸(商品名“GF-R100”;由Canon Inc.制造)代替氯乙烯的卡(商品名:“C-4002”;由EVOLIS制造)作为图像基材以外,与实施例1同样地获得印刷材料。热压粘结的条件为温度160℃,压力3.9Kg/cm2,及传送速度50mm/sec。
(实施例20)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例19的情况同样地得到实施例20中的印刷材料。
在实施例19和实施例20中,将转印材料转印到由纸形成的图像基材上。通过使用与纸牢固粘接的粘接剂形成海岛状粘接层来实现良好的粘接性。在使用颜料墨的实施例19中,用作着色材料的颜料不易于渗透进墨接收层中且不易于通过墨接收层扩展,且因此面积系数不易成为100%,导致略差的图像印刷特性。然而,实施例17不存在实用问题。由于颜料墨的使用,实施例19中的转印材料的图像保存性优异。在使用染料墨的实施例20中,由于染料墨的使用,转印材料的图像保存性稍差。然而,染料墨在基本上各向同性地扩展的同时渗透通过墨接收层,且因此面积系数易于成为100%,导致良好的图像印刷特性。
(实施例21)
[粘接剂水溶液11的制备]
将十重量份的离子交换水加入到5重量份的由DIC制造的Bondic 1940NE(平均粒径:0.62μm),以制备粘接剂水溶液11。
[转印材料11的制造]
除了使用粘接剂水溶液11代替粘接剂水溶液1之外,以与实施例1的情况相同的方式获得转印材料11。
使用转印材料11代替转印材料1、并且使用载玻片(商品名“Slide Glass”;由MUTOPURE CHEMICALS Co.,Ltd.制造)代替氯乙烯的卡(商品名“C-4002”,由EVOLIS制造)作为图像基材,除此之外,与实施例1同样地得到实施例21中的印刷材料。热压粘结的条件为温度160℃,压力3.9Kg/cm2,及传送速度50mm/sec。
(实施例22)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例21的情况同样地得到实施例22中的印刷材料。
在实施例21和实施例22中,将转印材料转印到玻璃图像基材上。通过使用与玻璃牢固粘接的粘接剂形成海岛状粘接层来实现良好的粘 接性。在使用颜料墨的实施例21中,用作着色材料的颜料不易于渗透进墨接收层中且不易于通过墨接收层扩展,且因此面积系数不易成为100%,导致略差的图像印刷特性。然而,实施例21不存在实用问题。由于颜料墨的使用,实施例21中的转印材料的图像保存性优异。在使用染料墨的实施例22中,由于染料墨的使用,转印材料的图像保存性稍差。然而,染料墨在基本上各向同性地扩展的同时渗透通过墨接收层,且因此面积系数易于成为100%,导致良好的图像印刷特性。
(实施例23)
[粘接剂水溶液12的制备]
将十重量份的离子交换水加入到5重量份的由Nissin Chemical Co.,Ltd.制造的Vinyblan 2685(平均粒径:0.21μm),以制备粘接剂水溶液12。
[转印材料12的制造]
除了使用粘接剂水溶液12代替粘接剂水溶液1且进行涂布使得墨接收层厚度为10μm之外,以与实施例1的情况相同的方式获得转印材料12。
除了使用转印材料12代替转印材料1、并且使用PET卡(商品名“PET Card”;由GodoGiken K.K.制造)代替氯乙烯的卡(商品名“C-4002”,由EVOLIS制造)作为图像基材之外,与实施例1同样地得到印刷材料。热压粘结的条件为温度160℃,压力3.9Kg/cm2,及传送速度50mm/sec。
(实施例24)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例23的情况同样地得到实施例24中的印刷材料。
在实施例23和实施例24中,将转印材料转印到PET图像基材上。通过使用与PET牢固粘接的粘接剂形成海岛状粘接层来实现良好的粘接性。在使用颜料墨的实施例23中,用作着色材料的颜料不易于渗透 进墨接收层中且不易于通过墨接收层扩展,且因此面积系数不易成为100%,导致略差的图像印刷特性。然而,实施例23不存在实用问题。由于颜料墨的使用,实施例23中的转印材料的图像保存性优异。在使用染料墨的实施例24中,由于染料墨的使用,转印材料的图像保存性稍差。然而,染料墨在基本上各向同性地扩展的同时渗透通过墨接收层,且因此面积系数易于成为100%,导致良好的图像印刷特性。
(实施例25)
使用上述第一制造装置,用颜料墨将具有100%印刷占空比的100%实心图像印刷在转印材料13上。在图像印刷之后,将转印材料13热压粘结到实施例1中的印刷材料1的墨接收层上,然后剥离转印材料13的PET基材,除此之外,与实施例1的情况同样地得到多层印刷材料。在多层印刷材料的墨接收层上印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,以形成实施例25中的印刷材料。
(实施例26)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例25的情况同样地得到实施例26中的印刷材料。
在实施例25和实施例26中,通过将转印材料的墨接收层层压到空隙吸收墨接收层来构造多层结构。通过如下得到所使用的转印材料:在基材上形成空隙吸收墨接收层并在墨接收层的表面上离散地设置粘接层的粘接剂片,以在墨接收层的表面上形成直接露出的部分。使用这样的转印材料允许粘接剂层因热压粘结而容易熔融,从而用粘接剂填充形成于印刷材料侧上的墨接收层与转印材料侧上的墨接收层之间形成的空间。如上所述,空隙吸收墨接收层可彼此附着,允许在图像基材上制作具有多个墨接收层的多层印刷材料。
在使用颜料墨的实施例25中,用作着色材料的颜料不易于渗透进墨接收层中或且不易于通过墨接收扩展层,且因此面积系数不易成为100%,导致略差的图像印刷特性。然而,实施例25不存在实用问题。 由于颜料墨的使用,实施例25中的转印材料的图像保存性优异。在使用染料墨的实施例26中,由于染料墨的使用,转印材料的图像保存性稍差。然而,染料墨在基本上各向同性地扩展的同时渗透通过墨接收层,且因此面积系数易于成为100%,导致良好的图像印刷特性。
(实施例27)
[PVA水溶液2的制备]
将聚乙烯醇(商品名“PVA123”,由KURARAY CO.,LTD.制造)溶解在离子交换水中,以制备具有8%的固体含量的聚乙烯醇水溶液。聚乙烯醇具有2300的重均聚合度和98至99摩尔%的皂化度。
[透明片材形成用涂布液的合成]
将九重量份的丙烯酸乳液水溶液(由BASF制造的JONCRYL 352D,Tg:56℃,固体含量浓度:45%)、1重量份的聚氨酯乳液水溶液(由DKS Co.,Ltd.制造的SUPERFLEX 130,Tg:103℃,固体含量浓度:35%)和0.5重量份的PVA水溶液添加在一起。将所得溶液搅拌并混合5分钟,以制备透明材料形成用涂布液。
[层压片材(转印材料的构成材料)的制造]
将透明片材形成用涂布液施加至PET基材(商品名“Tetoron G2”,由TeijinDupont Films Japan Limited制造)的表面(19μm的厚度),且随后干燥以形成层压片材。使用模涂布机进行涂布,将涂布速度设定为5m/min,且将由干燥所得的涂布量设定为5g/m2。将干燥温度设定为90℃。
然后,用墨接收层形成用涂布液1涂布层压片材的透明片材的表面并随后干燥以形成用作转印材料的构成材料的层压片材,该转印材料包括基材、透明保护层和墨接收层。使用模涂布机进行涂布,将涂布速度设定为5m/min,且将由干燥所得的涂布量设定为15g/m2。干燥温度设定为100℃。墨接收层厚度为15μm。
[转印材料14的制造]
通过以下来制造转印材料:将粘接剂水溶液1施加到层压片材的墨接收层的表面且随后干燥所得的层压体,以在墨接收层的表面上离 散地设置粘接层的粘接剂片,从而使墨接收层表面的剩余部分直接露出。使用凹版涂布机施加涂布液,并且将涂布速度设定为5m/min。将干燥温度设定为60℃。在该情况下,将凹版辊中的槽线的数量设定为200。将转印材料卷绕成卷材,使得墨接收层位于卷材的外侧,而基材位于卷材的内侧。岛状粘接层的厚度为2μm。
使用SEM从印刷表面侧观察转印材料14。确定以下:与空隙吸收墨接收层的表层接触的粘接部的部分的面积(接触面积),从印刷表面侧直接观察的粘接部的面积(粘接部面积),以及在其表面上没有粘接剂的墨接收层的露出部的面积(露出部面积)。接触面积小于粘接部面积,并且露出部面积为墨接收层总面积的75%。发现至少一个海部存在于用于喷墨印刷的一个像素中。在表7-1和7-2中示出转印材料14的主要成分。
[印刷材料]
除了使用转印材料14代替转印材料1、且在热压粘结后仅剥离转印材料的PET基材(剥离基材的一部分)、以及将透明片材和墨接收层层压至氯乙烯的卡以外,与实施例1的情况同样地得到实施例27中的印刷材料。
(实施例28)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例27的情况同样地得到实施例28中的印刷材料。
实施例27和实施例28中的转印材料被构造成使得基材的一部分被剥离。在热压粘结之后,将用作传送层的PET基材剥离,且将透明保护层层压至墨接收层的印刷表面。在使用颜料墨的实施例27中,用作着色材料的颜料不易于渗透进墨接收层中且不易于通过墨接收层扩展,且因此面积系数不易成为100%,导致略差的图像印刷特性。然而,实施例27不存在实用问题。由于颜料墨的使用,实施例27中的转印材料的图像保存性优异。在使用染料墨的实施例28中,由于染料 墨的使用,转印材料的图像保存性稍差。然而,染料墨在基本上各向同性地扩展的同时渗透通过墨接收层,且因此面积系数易于成为100%,导致良好的图像印刷特性。
(实施例29)
[层压片材(转印材料的构成材料)的制造]
用墨接收层形成用涂布液1涂布丙烯酸基材(商品名"PARAPURE",由Kuraray Co.,Ltd.制造)的表面(50μm的厚度),并随后干燥以形成用作包含基材和墨接收层的转印材料的构成材料的层压片材。使用模涂布机进行涂布,将涂布速度设定为5m/min,将由干燥得到的涂层的厚度设定为15μm。将干燥温度设定为90℃。
[转印材料15的制造]
用粘接剂水溶液1涂覆层压片材的墨接收层的表面,然后干燥以形成其中在墨接收层的表面上形成粘接层的转印材料。粘接层包括通过将粘接剂片以海岛状设置在墨接收层的表面上而形成的岛部和海部;岛部由粘接剂形成,海部相当于在露出部的表面上没有粘接剂的墨接收层的露出部。使用凹版涂布机施加涂布液,并且将涂布速度设定为5m/min。将干燥温度设定为60℃。在这种情况下,凹版辊中的槽线的数量设定为200。将转印材料卷绕成卷材,使得墨接收层位于卷材的外侧,而基材位于卷材的内侧。岛状粘接层的厚度为2μm。
使用SEM从印刷表面侧观察转印材料15。确定以下:与空隙吸收墨接收层的表层接触的粘接部的部分的面积(接触面积),从印刷表面侧直接观察的粘接部的面积(粘接部面积),以及在其表面上没有粘接剂的墨接收层的露出部的面积(露出部面积)。接触面积小于粘接部面积,并且露出部面积为墨接收层总面积的75%。发现至少一个海部存在于用于喷墨印刷的一个像素中。在表7-3和7-4中示出转印材料15的主要成分。
[印刷材料]
在实施例29中,使用第二制造装置代替第一制造装置,使用转印材料15代替转印材料1,并将转印材料15转印到用作图像基材的丙 烯酸板(商品名“ACRYSUNDAY PLATE”;由ACRYSUNDAY Co.,Ltd.制造)。转印后,留下丙烯酸基材,将基材和墨接收层层压到图像基材上。除此之外,与实施例1同样地得到实施例29的印刷材料。
(实施例30)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例29的情况同样地得到实施例30中的印刷材料。
实施例29和实施例30中的转印材料被构造成使得基材不被剥离。当如上所述留下基材而不是剥离基材并将基材和墨接收层层压到图像基材上时,传送层可用作墨接收层的保护层。在使用颜料墨的实施例29中,用作着色材料的颜料不易于渗透进墨接收层中且不易于通过墨接收层扩展,且因此面积系数不易成为100%,导致略差的图像印刷特性。然而,实施例31不存在实用问题。由于颜料墨的使用,实施例29中的转印材料保存性图像保存性优异。在使用染料墨的实施例30中,由于染料墨的使用,转印材料的图像保存性稍差。然而,染料墨在基本上各向同性地扩展的同时渗透通过墨接收层,且因此面积系数易于成为100%,导致良好的图像印刷特性。
(实施例31)
[转印材料16的制造]
代替PET基材片材(商品名“Tetoron G2”;由Teijin Dupont Films JapanLimited制造),使用这样的片材(商品名“ALPHAN BDH-224”,由Oji F-Tex Co.,Ltd.制造),其中在具有25μm厚度的聚丙烯基基材的一个表面上形成聚丙烯基粘接层,且其中在基材的另一表面上形成热封层,且使用第二制造装置代替第一制造装置,除此之外,与实施例1的情况同样地得到转印材料16。
使用SEM从印刷表面侧观察转印材料16。确定以下:与空隙吸收墨接收层的表层接触的粘接部的部分的面积(接触面积),从印刷表面侧直接观察的粘接部的面积(粘接部面积),以及在其表面上没有 粘接剂的墨接收层的露出部的面积(露出部面积)。接触面积小于粘接部面积,并且露出部面积为墨接收层总面积的75%。发现至少一个海部存在于用于喷墨印刷的一个像素中。在表7-5和7-6中示出转印16的主要成分。
使用上述第一制造装置,在转印材料16的喷墨印刷表面上,另一树脂分散颜料墨以分辨率1200dpi和4pl墨喷射量印刷具有100%印刷占空比的100%的实心图像。作为制造装置的印刷单元,使用装备有串行头(商品名“PIXUS PRO-1”,由Canon Inc.制造)的颜料喷墨印刷机。向印刷机提供树脂分散颜料墨,并且以普通纸模式(喷射量4pl,分辨率1200dpi,单色印刷)印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像。将墨接收层和热封层附着在一起以形成包装体。在150℃的温度和0.5kg/cm2的压力下进行用于制造该包装体的热压粘结。
(实施例32)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与实施例31的情况同样地得到实施例32中的印刷材料。
在实施例31和实施例32的转印材料中,不剥离基材的传送层,并且将热封层设置在转印材料的相对两侧上。可通过如下制造包装体:如上所述折回印刷材料的转印材料,以经由离散设置在墨接收层的表面上的粘接剂颗粒,将墨接收层附着至与墨接收层相反设置的热封层。当然,在其它形式中,可制造其中墨接收层可被附着在一起的包装体,并且还可制造其中设置于相对侧上的热封层被附着在一起的包装体。在使用颜料墨的实施例31中,用作着色材料的颜料不易于渗透进墨接收层中且不易于通过墨接收层扩展,且因此面积系数不易成为100%,导致略差的图像印刷特性。然而,实施例31不存在实用问题。由于颜料墨的使用,实施例31中的转印材料的图像保存性优异。在使用染料墨的实施例32中,由于染料墨的使用,转印材料的图像保存性稍差。然而,染料墨在基本上各向同性地扩展的同时渗透通过墨接收层,且 因此面积系数易于成为100%,导致良好的图像印刷特性。
(实施例33)
使用转印材料17代替转印材料1,且使用第二制造装置代替第一制造装置,除此之外,与实施例1的情况同样地得到实施例33中的印刷材料。在印刷图像后,将转印材料的喷墨印刷表面在110℃下加热五分钟。
对于粘接剂,实施例33中的转印材料包括自熔融型粘接剂。对于自熔融型粘接剂,设置在墨接收层上的粘接剂熔融,使得相邻的粘接剂片在覆盖经受喷墨印刷的印刷面的同时彼此粘接。因此,即使使用颜料墨并且其着色材料由于残留在表面上,经受利用颜料墨的喷墨印刷的印刷面也被自熔融型粘接剂保护。因此,提高了印刷材料的耐磨性。另外,用作着色材料的颜料不易于渗透进墨接收层中且不易于通过墨接收层扩展,且因此面积系数不易成为100%。
(比较例1)
[转印材料18的制造]
代替粘接剂水溶液1,使用未用离子交换水稀释的由SAIDEN CHEMICAL INDUSTRYCO.,LTD.制造的SAIVINOL RMA-63(平均粒径1μm),且使用模涂布机在墨接收层上形成2μm厚的粘接层,除此之外,与实施例1的情况同样地得到在墨接收层的表面上没有露出部(海部)的转印材料18。
使用SEM从印刷表面侧观察转印材料18。确定以下:与空隙吸收墨接收层的表层接触的粘接部的部分的面积(接触面积),从印刷表面侧直接观察的粘接部的面积(粘接部面积),以及在其表面上没有粘接剂的墨接收层的露出部的面积(露出部面积)。墨接收层完全被粘接剂覆盖,且在墨接收层的表面上不存在其上没有粘接剂的墨接收层的露出部。在表9-1和9-2中示出观察结果和主要成分。除了使用转印材料18代替转印材料1之外,与实施例1的情况同样地得到比较例1中的印刷材料。
(比较例2)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%的实心图像,除此之外,与比较例1的情况同样地比较例2中的印刷材料。
(比较例3)
[转印材料19的制造]
除了使用由TAKAMATSU OIL&FAT CO.,LTD.制造的NS-625XC代替墨接收层形成用涂布液以外,与实施例1的情况同样地得到具有溶胀吸收墨接收层的转印材料19。
使用SEM从印刷表面侧观察转印材料19。确定以下:与空隙吸收墨接收层的表层接触的粘接部的部分的面积(接触面积),从印刷表面侧直接观察的粘接部的面积(粘接部面积),以及在其表面上没有粘接剂的墨接收层的露出部的面积(露出部面积)。接触面积小于粘接部面积,并且露出部面积为墨接收层总面积的75%。在表9-3和9-4中示出观察结果和主要成分。除了使用转印材料19代替转印材料1之外,与实施例1的情况同样地得到比较例3中的印刷材料。
(比较例4)
使用染料墨(商品名“BC-341XL”;由Canon Inc.制造)代替树脂分散颜料墨、且用品红色墨以1200dpi的分辨率和4pl的喷墨量印刷具有100%印刷占空比的100%实心图像,除此之外,与比较例3的情况同样地得到比较例4中的印刷材料。在比较例1、3和4中,粘接性差,阻碍将转印材料转印到图像基材。因此,无法评估图像保存性。
(比较例5)
[转印材料20的制造]
除了层叠片材的墨接收层的表面未涂布有粘接剂水溶液1以外,与实施例33的情况同样地得到不具有由粘接剂形成的岛部的转印材料20。在表10-1和10-2中示出主要成分。除了使用转印材料20代替转印材料1之外,与实施例33的情况同样地印刷图像。之后,将转印材料的喷墨印刷表面在110℃下加热五分钟以形成比较例5中的印 刷材料。
<评价>
(图像特性)
评价上述实施例和比较例中的转印材料的图像印刷特性(图像特性)。通过综合考虑转印材料的墨吸收性和气隙(void)水平(图像密度)来评价图像特性。对于墨吸收性和气隙水平(图像密度),最差评价结果示于表10-1和10-2中。
(墨吸收性)
评价上述实施例和比较例中的转印材料的墨吸收性。具体地,在将图像印刷在转印材料上一秒后,将纸铺在图像印刷表面上。目视地确认未被转印材料吸收的未吸收墨向纸的转移,并基于以下标准评价墨吸收性。
转移到纸的墨的比率小于5%。
ο:转移到纸的墨的比率大于或等于5%且小于10%。
Δ:转移到纸的墨的比率大于或等于10%且小于20%。
×:转移到纸的墨的比率大于或等于20%。
(气隙水平(图像密度))
评价上述实施例和比较例中的转印材料的图像中的气隙水平。具体地,在转印材料的印刷面上印刷实心图像。然后,使用显微镜从印刷面的相反侧观察其上已印刷有实心图像的转印材料的部分,以基于以下标准评价气隙水平。
面积系数为95%以上。
ο:面积系数为70%以上且低于95%。
Δ:面积系数为50%以上且低于70%。
×:面积系数低于50%。
(粘接特性)
评价上述实施例和比较例中的转印材料的粘接性。通过热压粘结和将转印材料附着到图像基材来评价粘接性,并且基于下述标准进行评价。对于实施例31和32,基于下述标准评价转印材料表面上的墨 接收层与转印材料背面上的热密封层之间的粘接性。对于实施例33和比较例5,使用显微镜观察经受喷墨印刷的印刷表的表面状态,并基于下述标准进行评价。评价结果在表8-1、8-2、10-1和10-2中示出。
ο:转印材料被良好地转印(附着)到图像基材,或者印刷面被粘接剂完全覆盖。
Δ:转印材料部分未被转印(附着)到图像基材,或者不是所有的印刷面被粘接剂覆盖。
×:转印材料完全未被转印(附着)到图像基材,或者印刷面未被粘接剂覆盖。
(图像保存性)
通过综合考虑迁移阻力、耐水性和耐光性来评价图像保存性。对于耐迁移性、耐水性和耐光性,最坏的评价结果示出在表9-1至10-2中。
(耐迁移性)
对上述实施例和比较例中的印刷材料进行迁移试验。将印刷材料在高温高湿环境(30℃和80%RH)中放置72小时。然后,目视地检查印刷材料的图像渗色(迁移),以基于以下标准评价图像保存性(耐迁移性)。
ο:未发生图像渗色。
Δ:图像部分(略微)渗色。
×:图像渗色。
(耐水性)
对上述实施例和比较例进行耐水性试验。将印刷材料浸入纯水中,放置48小时。然后,目视地检查印刷在各印刷材料上的图像渗色,以基于以下标准评价图像保存性(耐水性)。
ο:未发生图像渗色。
Δ:图像部分(略微)渗色。
×:图像渗色。
(耐光性)
对上述实施例和比较例中的印刷材料进行耐光性试验。将印刷材料供给到Atlas褪色计中(条件:在340nm的波长下的39W/m2的照射强度、45℃的温度和50%的湿度)。一百小时后,使用光学反射光密度计(商品名“RD-918”;由Gretag Macbeth制造)测量各印刷材料上的图像的光学密度。根据以下等式计算残留OD率用于评价。
残留OD率=(试验后OD/试验前OD)×100%
ο:残留OD率为90%以上。
Δ:残留OD率为60%以上且小于90%。
×:残留OD率低于60%。
(耐磨性)
评价上述实施例20和比较例4中的印刷材料的耐磨性。使用其上施加有200g载荷的清洁纸,将各印刷材料的印刷表面摩擦50次。目视地检查印刷图像的磨损和印刷部分(实心图像)到清洁纸的转印状态,基于以下标准评价耐磨性。评价结果在表6-1、6-2、9-3和9-4中示出。
ο:图像未磨损,印刷的图像均未附着到清洁纸上。
×:图像略微磨损。
表2-1
表2-2
表2-3
表2-4
表3-1
表3-2
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表4-1
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表8-1
表8-2
表9-1
表9-2
表9-3
表9-4
表10-1
表10-2
虽然已经参考示例性实施例描述了本发明,但是应当理解,本发明不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求书的范围符合最宽泛的解释,以便包括所有这样的修改以及等同结构和功能。

Claims (7)

1.转印材料,包含:
基材;
在所述基材上设置的墨接收层;和
在所述墨接收层的表面上设置的粘接层,
其中所述墨接收层为空隙吸收型,且包含无机微粒和水溶性树脂,
其中相对于100重量份无机微粒,水溶性树脂的量为3.3至20重量份,
其中所述粘接层包括离散地设置于所述墨接收层的表面上的多个粘接部,
其中所述墨接收层(53)的表面具有(i)与所述粘接部(1000)接触的部分、和(ii)不与所述粘接部(1000)接触的露出部(1001,1014),
其中所述粘接部(1000)为粘接颗粒的聚集体,并且
其中当在所述墨接收层(53)的表面上印刷图像时,所述粘接部(1000)和露出部(1001,1014)能接收墨。
2.根据权利要求1所述的转印材料,
其中所述墨接收层的表面上的所述露出部的面积占所述墨接收层的总面积的50%以上。
3.根据权利要求1所述的转印材料,
与所述墨接收层接触的各粘接部的部分的面积小于所述粘接部从所述粘接层的厚度方向投影的投影面积。
4.印刷材料,其层压有图像基材、和用墨在其上印刷有图像的墨接收层,
其中所述墨接收层转印自根据权利要求1所述的转印材料。
5.用于印刷材料的制造方法,该制造方法包括:
印刷步骤,通过将墨从粘接层侧施加到根据权利要求1所述的转印材料上来印刷图像;和
转印步骤,将其上印刷有所述图像的所述转印材料的面转印到图像基材。
6.根据权利要求5所述的制造方法,
其中,在所述印刷步骤中,使用喷墨印刷系统来施加墨。
7.根据权利要求5所述的制造方法,还包括:
剥离步骤,在所述转印步骤之后剥离基材。
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