CN107580557B - 可印刷介质 - Google Patents

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Abstract

可印刷介质，其包含具有图像面和非图像面的复合支承基底，所述基底具有第一和第二构成材料层，其中至少所述构成材料层之一是纤维层，并且其中所述第一和第二材料层与阻燃粘结层层压在一起。所述可印刷介质进一步包含涂布在所述复合支承基底的图像面上的第二层上的图像接收层。在本文中描述的可印刷介质中，至少所述复合支承基底的图像面和所述图像接收层是织构化表面。还公开了制造所述织构化介质的方法。

Description

可印刷介质
发明背景
喷墨印刷技术因其产生经济、优质、多色印刷品的能力而在除家庭和办公用途外还已将其应用扩展到高速商业和工业印刷。这种技术是一种非击打式(non-impact)印刷方法，其中电子信号控制和引导墨滴或墨流，其可沉积在各种各样的介质基底上。喷墨印刷技术已在不同基底，包括例如纤维素纸、金属、塑料、织物等上找到各种应用。基底在印刷图像的整体图像品质和持久性方面起到关键作用。
大幅面印刷介质变得越来越普遍并可用于许多应用，如墙面饰层、条幅和许多类型的标识，它们可以经过印刷以生成具有一个或多个符号、文本和照片的图像。当在这样的基底上印刷时，由于它们的特殊性质而存在挑战。因此，继续研究以开发可有效用于大幅面印刷和/或用于墙面饰层，并提供良好的印刷性能的介质基底。
附图概述
附图图解说明了本发明的可印刷介质的各种实施方案并且是说明书的一部分。图1、2和3是根据本公开的实施方案的可印刷介质的横截面视图。图4图解说明了由峰向谷的过渡形成的织构化表面和倾斜角(slope angle)。图5是图解说明根据本公开的一些实施方案制造可印刷介质的方法的流程图。
发明详述
在公开和描述本公开的特定实施方案之前，要理解的是，本公开不限于本文中公开的特定工艺和材料。还要理解的是，本文中所用的术语仅用于描述特定实施方案并且无意构成限制，因为保护范围由权利要求书及其等同物界定。在描述和要求保护本发明的制品和方法时，会使用下列术语：除非上下文清楚地另行规定，否则单数形式“一”、“一个/种”和“该”包括复数对象。浓度、量和其它数值数据在本文中可能以范围格式呈现。要理解的是，这样的范围格式仅为方便和简要起见而使用，并应灵活解释为不仅包括作为该范围的界限明确列举的数值，而且还包括该范围内涵盖的所有独立的数值或子范围，就如同明确列举各数值和子范围那样。例如，大约1重量％至大约20重量％的重量范围应被解释为不仅包括1重量％至20重量％的明确列举的浓度界限，而且还包括独立的浓度，如2重量％、3重量％、4重量％和子范围，如5重量％至15重量％、10重量％至20重量％等。除非另行指明，否则所有百分数按重量计(重量％)。如本文中所用的“图像”是指用可见或不可见的墨水组合物沉积在材料或基底上的标记、标识、符号、图形、指示和/或外观(appearances)。图像的实例可包括字符、词语、数字、字母数字符号、标点、文本、线条、下划线、突出显示(highlights)等。
本公开涉及可印刷记录介质或可印刷介质，包含具有图像面和非图像面的复合支承基底，所述基底具有第一和第二构成材料层，其中至少构成材料层之一是纤维层，并且其中第一和第二材料层与阻燃粘结层层压在一起；以及涂布在复合支承基底的图像面上的第二层上的图像接收层；其中，至少复合支承基底的图像面和图像接收层是织构化表面。本文中还公开了制造这样的介质的方法。
如本文中公开的可印刷介质可以用作用于家庭或商业用途、用于装饰或展示的墙面饰层材料(例如壁纸)以及标识或条幅等。在一些实例中，本公开的可印刷介质是墙面饰层基底。在另一些实例中，可印刷介质是含有多层复合结构的墙面饰层基底。该复合结构包括在可印刷介质上形成非图像面和图像面的层压层。非图像面或背面在墙面饰层应用中或甚至在具有单一图像面的标识或条幅应用中是面向并附着到墙壁上的面。图像面是包括用于接收、支承和保护图像的材料层的面。
如本文中所用的术语“墙面饰层”是指相对于小幅面办公用纸或照片介质产品(例如信件、A4、法定规格等尺寸)，具有远大于宽度的长度(或反之亦然)的大幅面印刷介质。例如，墙面饰层可以成卷提供，其为1.37米(54英寸)宽和27.43米(30直线码数)长。此外，术语“墙面饰层”是指支承用于成像的各种成像材料和应用，例如各种类型的喷墨墨水和喷墨印刷(包括数字印刷)的印刷介质。此外，术语“墙面饰层”是指符合关于墙面饰层的联邦和工业标准或规范，包括但不限于CCC-W-408A和D、ASTM F793和CFFAW-101D的产品。在这些标准下，墙面饰层具有取决于该墙面饰层属于哪种类别或类型的重量和耐久性要求。类别I是仅装饰性墙面饰层，而类别VI是商业服务性墙面饰层。(在标准中，I、II和III型墙面饰层基本上分别相当于类别IV、V和VI)。根据本文中所述的原理的墙面饰层具有符合上述标准的II型或可能更高等级的墙面饰层的耐磨损和撕裂性并可能满足或超过在上述标准下对于II型墙面饰层所设立的标准。在本文中，术语“墙面饰层”、“墙面饰层印刷介质”和“墙面饰层数字印刷介质”可互换使用。
在一些实例中，本公开的可印刷介质在用作墙面饰层时具有满足或超过II型商业服务性墙面饰层标准或规范的耐久性以提供耐久的II型墙面饰层，其还不含对环境有害的聚氯乙烯(PVC)。
在另一些实例中，可印刷介质在用作室内环境中的墙面饰层时能够满足“耐火性或阻燃性(Fire Resistance or flame resistance)”标准，例如ASTM E84。在又另一些实例中，可印刷介质在用于墙面饰层应用时具有在至少50lb至大约60lb的范围内；或在大约55lb至大约60lb的范围内的机械断裂强度。机械断裂强度在纵向(MD)上可以为大约58lb至大约60lb，在横向(CMD)上可以为大约55lb至大约58lb。根据ASTM D751“涂层织物标准测试法(Standard test method for coated fabrics)”进行这样的测量。可印刷介质在用于墙面饰层应用时可以具有300个或可能更多的线性磨耗周期的最低耐擦洗性。根据ASTM F793“涂层织物标准测试法”进行这样的测量。
本公开由此还涉及具有多层复合结构的墙面饰层基底，所述多层复合结构包括阻燃粘结层、具有织物结构的第一构成材料层和具有合成聚合物纤维与合成聚合物膜的第二构成材料层，在其上施加表面粗糙度大于5微米的图像接收层。
可印刷介质可以是喷墨可印刷介质。可印刷介质由此可以专门设计成接收任何可喷墨印刷墨水，例如有机溶剂基喷墨墨水或水基喷墨墨水。可沉积、建设或以其它方式印刷在可印刷介质上的喷墨墨水的实例包括基于颜料的喷墨墨水、基于染料的喷墨墨水、基于着色胶乳的喷墨墨水和可UV固化的喷墨墨水。
本公开的可印刷介质是织构化介质。词语“织构化”是指介质的外部和视觉方面。织构化方面是由于以下事实：至少复合支承基底和图像接收层是织构化表面。织构化介质在本文中指的是已经被嵌入(embedded)并呈现宏观织构化表面的介质。织构化表面不光滑，具有明显的物理特征。织构化介质可以被认为具有二维和三维设计，其可以通过其被感知的物理性质来区分。介质的织构由此具有来自于介质表面上的物理变化的物理织构。这样的“物理织构”与“视觉织构”的不同之处在于具有可以通过触觉感知的物理品质。该介质的物理表面织构影响介质的平滑度。
介质表面上的织构化特征的尺寸是宏观的，其尺寸大到足以被人眼(从正常的观看距离)看到。这样的宏观特征可以具体化为例如“峰”和“谷”。织构表面的峰和谷限定了例如可以小于60°的倾斜角(α)。在一些实例中，由于普通人眼可以自1米的观看距离解析小至0.35毫米的特征，介质表面上的织构化特征的平均尺寸至少超过大约0.3毫米。在另一些实例中，如图4中所示，复合支承基底的图像面和可印刷介质的图像接收层是具有受控的峰向谷的过渡和小于60°的倾斜角(α)的织构化表面。
织构化介质可以通过压凸(embossing)和压凹(un-embossing)技术来生成。此类压凸和压凹技术是在纸和其它材料中创建凸起或凹陷的浮雕图像和设计的工艺。压凸图案相对于背景凸起，而压凹图案陷入材料的表面内。在一些实例中，织构化介质是已经过压印的介质。所述压印介质能够保留所有其固有的成像和性能特性。织构化介质可以通过以下步骤获得：使所述介质在具有图案化表面的辊之间穿过，由此将图案压印到介质中。将织构、图案和/或设计压印到介质上的技术可以包括通过迫使该介质在由压印辊形成的压力辊隙之间来塑造该介质的表面。织构化可印刷介质还可以通过使用压印滚筒来获得，所述压印滚筒可以用特定的图案和/或设计来机械或化学蚀刻。织构化介质可以使用压力下的压印辊来生成。在织构化过程中通过生成大约5微米至大约90微米的压印深度来改变该介质。Parker Print Surface(PPS)粗糙度在1600psi压力下在压印辊上可以为大约0.45微米至大约7.5微米不等。图案的负荷和深度增加表面粗糙度。Zygo表面粗糙度由0.23Rq(rms)增加至2.08Rq(rms)。当表面积减小时，静摩擦系数不变，但是动摩擦系数略微降低。
在一些实例中，可印刷记录介质可以被视为粗糙材料(或粗糙介质)，但是其可以被视为是平坦的。“粗糙”是指可印刷介质的表面粗糙度按PPS方法(即Parker Print Surf方法)计大于大约3微米。在一些实例中，可印刷介质的表面粗糙度大于5微米，或大于9微米(如通过PPS方法测得)。在另一些实例中，表面粗糙度大于7微米，或大于9微米(如通过PPS方法测得)。
图1示意性图解说明了本公开的可印刷介质(100)的实例。要理解的是，出于说明性目的而夸大了各个层的厚度。可印刷介质(100)具有图像面或印刷面(101)和背面或相对面(102)。该介质的图像面(101)是包括将接收、支承和保护图像的材料层的那面。背面，或相对面(102)，不被设计用于接收印刷图像，而是在墙面饰层应用中或甚至在标识或横幅应用中面向并附着到对象(如面板、板材和墙壁表面)上的那面。如图1中所示，可印刷记录介质(100)包括复合支承基础基底(110)，在其上施加图像接收层(120)。图像接收层(120)施加在支承基础基底(110)的图像面上。可印刷介质(100)包括含有两个构成纤维层(111)的支承复合基础基底(110)，所述构成纤维层与阻燃粘结层(113)层压在一起。阻燃粘结层(113)位于两个构成材料层(111)之间。如图1中所示，各构成材料层是纤维层(111)。如图2中所示，一个构成材料层是纤维层(111)，另一个构成材料层是织物层(112)。
图3图解说明了根据本文中描述的实例的可印刷记录介质(100)结构的另一实例的侧视图。可印刷介质(100)的复合支承基础基底(110)含有层压在阻燃粘结层(113)各侧面上的两个构成纤维层(111)。可印刷介质(100)包括涂布在复合支承基础基底(110)的图像面(101)上的图像接收层(120)并还包括在复合支承基础基底(110)的背面(102)上的阻挡层(130)。
如图1、2和3中所示，复合支承基底(110)和图像接收层(120)在该介质的图像面(101)上形成织构化表面(200)。图4示意性例举了织构化表面(200)的结构。如图4中所示，在图像接收层(120)的外表面上由“峰”(201)和“谷”(202)产生该介质的织构化表面(200)。受控的峰(201)向谷(202)的过渡形成了切线(203)，该切线产生小于60°的倾斜角(α)。
图5是图解说明制造如本文中所述的可印刷介质的方法的流程图。这样的方法(300)包括：提供(310)两个构成材料层和阻燃粘结层(113)；层压(320)所述两个构成材料层与所述阻燃粘结层(113)以形成复合支承基础基底(110)；将图像接收层(120)涂布(330)到复合支承基础基底(110)的图像面上，然后压印(340)复合支承基底与图像接收层以获得织构化表面。
复合基础基底
复合支承基底(110)(或复合基础基底或复合结构)至少具有两个构成材料层——第一和第二构成材料层，其形成图像面(101)和背面(102)(或非图像面)。这些构成材料层中的一个是纤维层。含有粘结剂化合物和按阻燃粘结层的总重量计至多50％的阻燃剂的阻燃粘结层位于这两个构成材料层之间。这两个构成材料层(即第一和第二构成材料层)与阻燃粘结层层压在一起以形成层压复合支承基底。在一些实例中，复合基础基底的两个构成材料层是纤维层。在另一些实例中，复合基础基底的第一或第二构成材料层是织物层。在又另一些实例中，复合基础基底的一个构成材料层(即第一构成材料层)是纤维层，另一个构成材料层(即第二构成材料层)是织物层。
词语“支承”在本文中是指其中印刷图像可以在基底的一面，即图像面(101)上经由沉积在该支承件表面上的图像接收涂层形成的基底。词语“支承”还指的是承载具有任何所需几何形状和尺寸的图像、具有优异的耐久性或机械强度的基底的实体目标(physicalobjective)。词语“复合材料”在本文中是指由至少两种具有彼此不同的物理性质和/或化学性质的构成材料层制成的材料，且其中这些构成材料/层在分子水平上保持分离并在该复合材料的结构内分立。如本文中所用的“复合结构”是可印刷介质的支承件或基底，其支承墙面饰层材料层，所述墙面饰层材料层包括但不限于成像接收层、成像层、保护性材料层以及作为单独的层涂布到该复合结构上的粘结剂化合物中的一种或多种。此外，在各种应用和环境(例如高湿度和高磨耗环境)中施加或附着到表面或墙壁上时，复合支承基础基底(110)支承墙面饰层。复合支承基底为层压结构。如本文中所用的“层压”反映了如下事实：已使用层压法将层或化合物施加到彼此上。在一些实例中，该复合材料进一步包括层压在两个其它构成层之间的粘结剂构成层。
在一些实例中，复合支承基础基底(110)是耐久和柔性的支承件。“耐久的”是指复合支承基底对某些物理力和表面降解力具有高耐受性。根据撕裂强度和拉伸强度、表面磨耗、耐水和溶剂性、耐火性、尺寸稳定性、抗沾污性、热老化、寒冷气候和墙面饰层分类标准ASTM F793和Federal Specification CCC-W-408D(例如对于II型商业服务性墙面饰层而言)中描述的其它方面中的一项或多项来表现复合支承基底的耐久性。复合支承基础基底(110)可以是多孔或非多孔的，并可以是基本上柔性的。“柔性”是指柔韧或易弯并能够在例如不破损或开裂的情况下卷绕和退卷。
复合基础基底(110)(其含有两个构成材料层)与阻燃粘结层(113)层压在一起，其中至少所述构成材料层之一是纤维层(111)。在一些实例中，复合基础基底的第一或第二构成材料层是纤维层。
纤维层(111)可以含有仅源自天然木材物类的纤维并包括来自再生纸浆的纤维(即木纤维基材)(无聚合物纤维)。该纤维层可以含有作为第一成分的合成聚合物材料和作为第二成分的天然纤维。合成聚合物材料的量可以在按总纤维的重量计大约2重量％至大约80重量％的范围内；或可以在按总纤维的重量计大约5重量％至大约40重量％的范围内。纤维层(111)还可以含有非织造纤维结构，其包含在按总纤维的重量计大约5％至大约40％范围内的合成纤维。
复合支承基础基底(110)的纤维层可以包含无PVC的合成聚合物组分，其是在非织造结构中的合成聚合物材料和合成聚合物膜之一。在一些实例中，合成聚合物材料可以选自聚烯烃、聚酰胺、聚酯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚丙烯酸系(polyacrylics)、两种或更多种所述纤维的组合、以及两种或更多种所述纤维的混合物。合成聚烯烃纤维可以包括但不限于聚乙烯纤维、聚乙烯共聚物纤维、聚丙烯纤维、聚丙烯共聚物纤维、两种或更多种所述聚烯烃纤维的组合、任何所述聚烯烃纤维与另一聚合物纤维的组合、两种或更多种所述聚烯烃纤维的混合物或任何所述聚烯烃纤维与另一聚合物纤维的混合物。在一些实例中，该纤维层可以包括合成纤维素材料，包括但不限于二乙酸纤维素、三乙酸纤维素、丙酸纤维素、丁酸纤维素、乙酸丁酸纤维素和硝化纤维素。
纤维组合物可用于形成具有非织造结构的网幅(web)，例如使用造纸设备。该纤维可以具有在大约1毫米(mm)至大约4毫米范围内的平均长度。这一长度与天然纤维素纤维的长度相当。在一些实例中，合成聚合物材料具有大于3毫米的长度，只要该合成聚合物材料不会不利地影响使用造纸设备来形成纤维层，例如在造纸机的筛网上。在另一些实例中，合成聚合物材料具有在大约10微米(μm)至大约40微米范围内的直径及在大约2毫米至大约3毫米范围内的平均长度。该纤维层中的合成聚合物材料的量取决于纤维的长度。例如，使用较长的合成纤维可使得能够在使用较低量的合成纤维的情况下改进复合支承基底的尺寸稳定性。
当存在时，复合支承基础基底(110)的纤维层的合成聚合物组分可以是高分子量的无PVC合成聚合物膜。“高分子量”是指大于1×104克/摩尔(g/mol)的重均分子量(Mw)。合成聚合物膜可以由非氯乙烯聚合物制成，所述非氯乙烯聚合物包括但不限于聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、尼龙(聚酰胺)、聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯、其两种或更多种的组合、或其两种或更多种的混合物的均聚物和/或共聚物。“非氯乙烯聚合物”是指在合成聚合物膜中不存在聚氯乙烯(PVC)或合成聚合物膜不含氯乙烯链单元(即无PVC的膜)，因为如上文提到的那样，聚氯乙烯已知对环境有害。
合成聚合物组分可以是具有通过用聚苯乙烯标样校准的凝胶渗透色谱法(GPC)测得的在大约2.90×105g/mol至大约3.95×105g/mol范围内的重均分子量(Mw)的聚丙烯膜。对于该实例而言，由Mw/Mn表示的分子量分布为大约2.9至大约4.8，其中Mn是数均分子量。此外，在该实例中，聚丙烯膜可以是单取向或双轴取向的，非晶区域的密度为大约0.85g/cm3且结晶区域的密度为大约0.94g/cm3。该聚丙烯膜还可具有在大约140℃至大约185℃范围内的熔点。
如上所示，复合支承基底(110)的纤维层(111)的纤维组合物可以包含合成纤维和天然纤维。天然纤维包括来自硬木物类或者硬木物类与软木物类的天然纤维素纤维。在一些实例中，纤维层中硬木纤维与软木纤维之比可以在大约100∶0至大约50∶50范围内。天然纤维素纤维可以加工成各种纸浆，包括但不限于无木纸浆，如漂白或未漂白的牛皮纸化学浆和漂白或未漂白的亚硫酸盐化学浆；含木纸浆，如磨木浆、热磨机械浆和化学-热磨机械浆中的一种或多种；非木天然纤维，如竹纤维、蔗渣纤维、再生纤维、棉纤维中的一种或多种的纸浆；两种或更多种纸浆的组合，或两种或更多种纸浆的混合物。进一步包括天然纤维的纤维层组合物中合成聚合物材料的量可以在按总纤维的重量计大约5重量％至大约80重量％的范围内。在一些实例中，纤维层组合物中合成聚合物材料的量按总纤维的重量计为大约10重量％至大约50重量％、或大约10重量％至大约40重量％。
复合支承基础基底(110)的纤维层(111)形成可以具有在大约40微米至大约300微米的范围内的厚度的膜。在一些实例中，该纤维层的合成聚合物膜的厚度在大约60微米至大约200微米、或大约80微米至大约150微米的范围内。复合支承基础基底(110)的纤维层形成可以具有大约0.50克/立方厘米(g/cm3)至大约1.2g/cm3的密度的膜。在另一些实例中，该纤维层的密度在大约0.60g/cm3至大约1.0g/cm3、或大约0.75g/cm3至大约0.90g/cm3的范围内。
在一些实例中，纤维层是厚度在大约40微米至大约300微米范围内且密度在大约0.50克/立方厘米(g/cm3)至大约1.2g/cm3范围内的合成聚合物膜，该合成聚合物膜是选自聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、丙烯腈丁二烯苯乙烯、聚碳酸酯、其两种或更多种的组合、及其两种或更多种的混合物的高分子量均聚物和/或共聚物。在另一些实例中，将纤维层层压到织物层上并在图像面上具有通过PPS方法得出的小于大约5微米的表面粗糙度，该纤维层包含含有在按总纤维的重量计大约10％至大约40％范围内的合成聚合物材料的非织造纤维结构以及厚度在大约40微米至大约300微米范围内的合成聚合物膜中的一种。
复合支承基础基底(110)的纤维层(111)可以进一步包含聚合物粘合剂。该聚合物粘合剂可以与例如合成聚合物材料和/或天然纤维预混。纤维层组合物中包含的聚合物粘合剂的实例包括但不限于水溶性聚合物，如聚乙烯醇、淀粉衍生物、明胶、纤维素衍生物、丙烯酰胺聚合物；水分散性聚合物，如丙烯酸系聚合物或共聚物、乙酸乙烯酯胶乳、聚酯和苯乙烯-丁二烯或丙烯腈-丁二烯共聚物胶乳；两种或更多种上述聚合物粘合剂的组合；或两种或更多种上述聚合物粘合剂的混合物。聚合物粘合剂可以具有在大约-30℃至大约10℃范围内的玻璃化转变温度(Tg)。在一些实例中，聚合物粘合剂的Tg在-25℃至大约10℃、或-20℃至大约10℃、或-15℃至大约10℃、或-10℃至大约10℃的范围内。纤维层组合物中胶乳树脂粘合剂与天然纤维素纤维之比可以为大约1∶20至大约1∶1.在一些实例中，纤维层组合物中胶乳树脂粘合剂与天然纤维素纤维之比为大约1∶15至大约1∶1、或大约1∶10至大约1∶1、或大约1∶5至大约1∶1。此外，在纤维层组合物中还可以以改善纤维之间的粘合的量使用水性偶联剂。市售偶联剂的代表性实例包括但不限于来自Dow Corning，Inc.，MI，USA的Dow
Figure BPA0000250807420000101
Z 6032、Dow
Figure BPA0000250807420000102
Z 6030和Dow
Figure BPA0000250807420000103
Z 6040硅烷，或来自StruktolCompany of America，OH，USA的
Figure BPA0000250807420000104
SCA 98、
Figure BPA0000250807420000105
SCA 930和
Figure BPA0000250807420000106
SCA960有机硅烷。
在一些实例中，复合基础基底(110)含有与阻燃粘结层(113)层压在一起的两个构成材料(第一和第二构成材料)层，其中构成材料层之一是纤维层(111)且另一构成材料层(112)是织物层。在一些实例中，第一构成材料层是织物层(111)且第二构成材料层(112)是纤维层。如本文中所用的术语“织物”意在指具有机械强度和透气性的纺织品、布、织物材料、织物布料或另一织物产品。术语“织物结构”意在指具有经纱和纬纱的结构，其是例如机织、非织造、针织、簇绒、钩编、编结或压制的。术语“经纱”和“纬纱”指的是具有它们在纺织业中的普通含义的编织术语。如本文中所用，经纱是指在织机上的纵长(lengthwise)或纵向纱，而纬纱是指在织机上的交叉(crosswise)或横向纱。复合支承基底的织物层包括具有经纱和纬纱的织物以促进非图像面上的空气流动。空气流动是指穿过织物的厚度(例如z方向)和/或沿着织物与该织物的非图像面所要附着到的表面(如墙壁)之间的界面(例如x和y方向)。不与任何理论相关联，据信，充分的空气流动有助于防止形成一些有害的生物生长，如霉菌和霉病形成。可以通过两种单独的方法验证充分的空气流动。第一种方法使用根据ASTM E96的流体流测量，其测定穿过介质的相对水蒸气传输率。第二种方法是根据与ULGreenGuard Test Method P040结合的ASTM D6329，其测定该介质的生长和维持霉菌和霉病形成的能力。
织物层具有织物结构，包括但不限于机织、非织造、针织和簇绒中的一种；并具有可能平坦或表现出绒头之一的织物表面。此外，该织物结构可能具有表面粗糙度或织构以便在与该织物所要附着到的墙壁表面的界面处形成气流通道或路径以促进空气流动。该织物可具有机械强度性质和/或透气性质。复合支承基底(110)的织物层可以是机织、非织造、针织或簇绒织物结构。在一些实例中，织物层的织物是机织纺织品，包括但不限于缎布、府绸和绉纹组织。在另一些实例中，织物层是针织纺织品，包括但不限于圆筒针织物、经编针织物和具有微旦面的经编针织物。
织物层还可以是具有毛圈结构的针织物，包括经编针织物和/或纬编针织物。纬编针织物是指织物一行的毛圈由相同纱线形成。经编针织物是指织物结构中的每一毛圈由主要以纵向织物方向引入的单独纱线形成。在一些实例中，织物层的织物是非织造产品，例如包括通过化学处理法(例如溶剂处理)、机械处理法(例如压印)、热处理法或这些方法中的两种或更多种的组合结合在一起和/或互锁在一起的多个纤维或长丝的柔性织物。
织物层可以包含天然纤维和/或合成纤维。可用于该织物层的天然纤维包括但不限于羊毛、棉、丝、亚麻(linen)、黄麻、亚麻(flax)或大麻。可以使用的附加纤维包括但不限于粘胶纤维或衍生自可再生资源的那些热塑性脂族纤维，所述可再生资源包括但不限于玉米淀粉、木薯产品或甘蔗。为了论述的简要性，这些附加纤维在本文中也被称为“天然”纤维。在一些实例中，纤维层包括两种或更多种上文列举的天然纤维的组合、任何上文列举的天然纤维与另一天然纤维或与合成纤维的组合、两种或更多种上文列举的天然纤维的混合物、或其中任何纤维与另一天然纤维或与合成纤维的混合物。
可用于织物层的合成纤维是聚合物纤维，包括但不限于由聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、聚丙烯酸系、聚丙烯、聚乙烯、聚氨酯、聚苯乙烯、聚芳酰胺(例如)、聚四氟乙烯(例如
Figure BPA0000250807420000112
)(均为E.I.du Pont de Nemours and Company的商标)、玻璃纤维、聚对苯二甲酸丙二醇酯(polytrimethylene)、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸酯(polyesterterephthalate)或聚对苯二甲酸丁二醇酯制成的无聚氯乙烯(PVC)纤维。在一些实例中，用于织物层的纤维包括两种或更多种所述纤维的组合、任何所述纤维与另一聚合物纤维或与天然纤维的组合、两种或更多种所述纤维的混合物、或任何所述纤维与另一聚合物纤维或与天然纤维的混合物。在一些实例中，合成纤维包括改性纤维。术语“改性纤维”指的是已经经受化学或物理过程的聚合物纤维和/或作为整体的织物，所述化学或物理过程例如但不限于与其它聚合物的单体共聚合、使化学官能团与聚合物纤维和/或织物表面接触的化学接枝反应、等离子体处理、溶剂处理(例如酸蚀刻)和生物处理(例如酶处理或抗微生物处理以防止生物降解)中的一种或多种。术语“无PVC”是指在墙面饰层或复合支承基底中不存在聚氯乙烯(PVC)聚合物或氯乙烯单体单元。
复合支承基底(110)的织物层可以含有天然纤维与合成纤维二者。合成纤维的量可以占纤维总量的大约20％至大约90％。天然纤维的量也可以占纤维总量的大约10％至大约80％。在另一些实例中，设计可印刷介质以使复合基础基底的第一或第二构成材料层是包含天然纤维与合成纤维的织物层，其中合成纤维的量占纤维总量的大约20％至大约90％。
复合支承基底(110)的织物层(112)可以含有添加剂，所述添加剂包括但不限于例如着色剂(例如颜料、染料、色料(tints))、抗静电剂、增白剂、成核剂、抗氧化剂、UV稳定剂、填料、阻燃剂和润滑剂中的一种或多种。包含添加剂以改善该织物的各种性质。
在一些实例中，可印刷记录介质具有包含第一构成材料层和第二构成材料层的复合支承基底，所述第一构成材料层具有包含天然纤维和/或合成纤维的织物结构，并且所述第二构成材料层包含在非织造结构中的合成聚合物纤维和合成聚合物膜。在另一些实例中，复合支承基底的第二构成材料包含合成聚合物膜，其是选自聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、其两种或更多种的组合、及其两种或更多种的混合物的均聚物或共聚物。
含有两个构成材料层的复合基础基底(110)还包含阻燃粘结层(113)。阻燃粘结层(113)含有粘结剂化合物和按阻燃粘结层的总重量计至多50％的阻燃剂。阻燃粘结层(113)夹在两个构成材料层之间。在一些实例中，阻燃粘结层(113)在复合基础基底(110)的两个构成材料层之间形成涂层重量为大约10gsm至大约60gsm的层。在另一些实例中，在阻燃粘结层中，粘结剂化合物的量与阻燃剂的量之比在大约50∶50至大约80∶20的范围内，或在大约60∶40至大约70∶30的范围内。
粘结剂化合物的作用是与阻燃剂一起形成薄且连续的层，以提高复合基础基底的疏水性和阻燃性。粘结剂化合物可以是能够以足够的强度将两种材料结合在一起的任何粘结剂化合物。该粘结剂可以是选自各种各样的树脂胶乳的水性胶乳粘结剂。在一些实例中，粘结剂化合物是聚合物胶乳。这样的聚合物胶乳可以是基于聚氨酯的胶乳，其能够形成其中阻燃剂(例如含磷化合物和含氮化合物的粒子)嵌入其内部的连续膜。
该粘结剂的树脂胶乳可以包括但不限于由疏水性加成单体的聚合形成的树脂。疏水性加成单体的实例包括但不限于丙烯酸C1-C12烷基酯和甲基丙烯酸C1-C12烷基酯(例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯)、芳族单体(例如苯乙烯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸邻甲苯酯、甲基丙烯酸间甲苯酯、甲基丙烯酸对甲苯酯、甲基丙烯酸苄酯)、含羟基的单体(例如丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯)、含羧酸的单体(例如丙烯酸、甲基丙烯酸)、乙烯基酯单体(例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、己酸乙烯基-2-乙酯、叔碳酸乙烯酯)、乙烯基苯单体、C1-C12烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺(例如叔丁基丙烯酰胺、仲丁基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺)、交联单体(例如二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、双(丙烯酰氨基)亚甲基)及其组合。也可以使用由丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基酯和苯乙烯衍生物的聚合和/或共聚制成的聚合物。市售粘结剂产品的代表性实例包括但不限于来自BASF的
Figure BPA0000250807420000131
788或
Figure BPA0000250807420000132
866；来自Specialty Polymers，Inc.的
Figure BPA0000250807420000133
347；来自Air Products，Inc.的
Figure BPA0000250807420000134
325或
Figure BPA0000250807420000135
825；或来自Mallard Creek Polymers的
Figure BPA0000250807420000136
4040。
在一些实例中，粘结剂化合物是环氧官能添加剂。环氧官能添加剂可以包括烷基和芳族环氧树脂或环氧官能树脂，例如环氧酚醛清漆树脂和其它环氧树脂衍生物。环氧官能分子可包括至少一个或者两个或更多个侧接环氧部分。该分子可以是脂族或芳族的、直链、支链、环状或无环的。如果存在环状结构，则它们可通过单键、连接部分、桥连结构、pyro部分等连接到其它环状结构上。合适的环氧官能树脂的实例是市售的，并包括但不限于
Figure BPA0000250807420000141
AR555(可购自Air Products)、
Figure BPA0000250807420000142
AR550、
Figure BPA0000250807420000143
3510W60、
Figure BPA0000250807420000144
3515W6或
Figure BPA0000250807420000145
3522W60(可购自Hexion)。在另一些实例中，粘结剂化合物是环氧树脂。环氧树脂的合适的水性分散体的实例包括
Figure BPA0000250807420000146
1422(可购自Cognis)或
Figure BPA0000250807420000147
AR555 1422(可购自Air Products)。
在一些实例中，阻燃粘结层(113)包含固化剂。该固化剂可以是环氧树脂硬化剂。此类环氧树脂硬化剂可以是例如水基多官能胺、酸、酸酐、酚、醇和/或硫醇。环氧树脂硬化剂的实例还包括各种分子量的液体脂族或脂环族胺硬化剂，其为100％固体形式或为乳液或水和溶剂溶液形式。还可以设想与醇和酚的胺加合物或乳化剂。合适的市售固化剂的实例包括
Figure BPA0000250807420000148
100(来自Air Products)和
Figure BPA0000250807420000149
8290-Y-60(来自Hexion)。在另一些实例中，阻燃粘结层(113)可以包含水基多胺作为固化剂。在又另一些实例中，阻燃粘结层(113)包含水基环氧树脂作为粘结剂化合物，并包含水基多胺作为固化剂。该固化剂可以以占大约1至10重量份的量存在于阻燃粘结层中。
阻燃粘结层包含按阻燃粘结层的总重量计至多50％的阻燃剂。在一些实例中，阻燃剂以占大约5至50重量份或大约15至40重量份的量存在于阻燃粘结层(113)中。阻燃剂在本文中是指抑制或降低可燃性或延缓含有其的介质燃烧的任何物质。在一些实例中，阻燃剂选自含磷化合物、含氮化合物和有机磷酸酯化合物、三水合氧化铝和碳酸钙。在另一些实例中，阻燃剂选自含磷化合物和含氮化合物。
含磷化合物包括具有不同氧化态的有机和无机磷酸酯、膦酸酯和/或次膦酸酯(phoshpinates)。同样可以使用的含氮化合物包括三聚氰胺类(包括三聚氰胺衍生物)，如三聚氰胺、三聚氰胺氰脲酸盐、三聚氰胺多磷酸盐(melamine polyphosphate)、蜜勒胺(melem)和氰脲酰胺(melon)。有机磷酸酯化合物的实例包括脂族磷酸酯和膦酸酯以及芳族膦酸酯。有机磷酸酯化合物可以是具有连接到中心磷上的四个氧原子的有机膦酸酯；具有连接到中心磷上的3个氧原子的脂族、芳族或聚合有机磷酸酯，或具有连接到中心磷原子上的2个氧原子的有机次膦酸酯。有机磷酸酯的具体实例包括磷酸二苯酯(TPP)、间苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)、双酚A二苯基磷酸酯(BADP)、磷酸三甲苯酯(TCP)；膦酸二甲酯、2，2-氧基双[5，5-二甲基-1，3，2-二氧磷杂环己烷]2，2-二硫化物、双酚-A-双(二苯基-磷酸酯)二乙基-膦酸酯、二乙基次膦酸铝盐、二甲基-丙基-膦酸酯、二乙基N，N-双(2-羟乙基)，芳基-磷酸酯(diethyl N，N-bis(2-hydroxyethyl)，aryl-phosphates)、二苯基-磷酸甲苯酯(二苯基-甲苯基-磷酸酯)；环状膦酸酯；二乙基-乙基膦酸酯、二甲基-甲基-膦酸酯；(2-乙基己基)磷酸二苯酯等。具有包括氮和磷二者的分子结构的化合物也显示出可接受的性质。此类化合物的实例包括APP(多磷酸铵)、PDSPB(聚(4，4-二氨基二苯基甲烷螺环季戊四醇双膦酸酯))、DTPAB(1，4-二(二乙氧基硫代磷酰胺苯))、膦酸氨基甲酯、乙二胺正磷酸酯/盐(ethylenediamine-o-phosphate)、改性磷酸胍、三聚氰胺磷酸盐、三聚氰胺多磷酸盐、三聚氰胺-多(磷酸铵)及其混合物。具有包括金属元素和磷二者的分子结构的化合物也显示出可接受的性质。此类化合物的实例包括二乙基次膦酸铝、二乙基次膦酸钙及其混合物。含有磷和卤素二者的化合物显示出较少的不利环境影响。此类化合物包括磷酸三(2，3-二溴丙基)酯和氯代有机磷酸酯如磷酸三(1，3-二氯-2-丙基)酯(TDCPP)、四(2-氯乙基)-二氯-异戊基二磷酸酯、磷酸三(1，3-二氯异丙基)酯、磷酸三(2-氯异丙基)酯、磷酸三(2-氯异丙基)酯。第一阻燃剂还可以选自矿物粉末，例如氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁、碳酸钙镁石和水菱镁矿水合物、红磷、勃姆石(水合氧化铝)和硼化合物，如硼酸盐。
市售产品的实例包括
Figure BPA0000250807420000151
(可获自Shanghai Xusen Co Ltd)或
Figure BPA0000250807420000152
-PE和
Figure BPA0000250807420000153
-MSG(均可获自Thor)。阻燃剂的其它实例包括市售产品如
Figure BPA0000250807420000154
AP化合物(可获自Clariant)、
Figure BPA0000250807420000155
化合物(可获自Thor)、
Figure BPA0000250807420000156
DPK(可获自Lanxess)、Phoslite B化合物(可获自Italmatch Chemicals)或
Figure BPA0000250807420000157
S-3(J.M.Huber Corp)。在一些实例中，在本文中可以使用的阻燃剂具有水溶解度限制。在环境条件下，水溶解度可以小于0.5克/100克H2O，或小于0.15克/100克H2O。发现具有较高溶解度的阻燃剂容易迁移到图像接收层的表面上，并降低墨水粘附性和图像耐久性。
图像接收层(120)
可印刷介质(100)进一步包括在复合支承基础基底(110)的图像面上，涂布在复合支承基础基底的构成材料层上的图像接收层(120)。图像接收层(120)的涂层重量可以为例如大约5gsm至大约50gsm，或可以为大约10gsm至大约20gsm。一旦涂布，图像接收组合物干燥以形成层(即图像接收层)。在一些实例中，图像接收层的厚度为大约5微米(μm)至大约40微米(μm)。
在一些实例中，图像接收层(120)含有颜料填料和聚合物粘合剂。图像接收层(120)还可含有颜料填料、聚合物粘合剂和胶乳成膜剂。该颜料填料可以是固体粉末形式或分散浆料形式的无机和/或有机微粒。无机颜料填料的实例包括但不限于硅酸铝、高岭土、碳酸钙、二氧化硅、氧化铝、勃姆石、云母、滑石、及其组合或混合物。无机颜料填料可包括粘土或粘土混合物。无机颜料填料可包括碳酸钙或碳酸钙混合物。碳酸钙可以是重质碳酸钙(GCC)、沉淀碳酸钙(PCC)、改性GCC和改性PCC中的一种或多种。无机颜料填料还可包括碳酸钙和粘土的混合物。在一些实例中，无机颜料填料包括两种不同的碳酸钙颜料(例如GCC和PCC)。有机颜料填料的实例包括但不限于以分散浆料或固体粉末形式存在的聚苯乙烯及其共聚物、聚甲基丙烯酸酯及其共聚物、聚丙烯酸酯及其共聚物、聚烯烃及其共聚物，如聚乙烯和聚丙烯、所述聚合物中的两种或更多种的组合的粒子。用于图像接收层(120)的颜料可以选自硅胶(例如可获自Grace Co.的
Figure BPA0000250807420000161
703C)、改性(例如表面改性、化学改性等)碳酸钙(例如
Figure BPA0000250807420000162
B6606、C3301和5010，其均可获自Omya，Inc.)、沉淀碳酸钙(例如可获自Specialty Minerals，Inc.的
Figure BPA0000250807420000163
30)及其组合。颜料可以以按图像接收层(120)的总重量％计例如大约65重量％至大约85重量％的量存在。
存在于图像接收层(120)中的聚合物粘合剂可以是水基粘合剂。合适的聚合物粘合剂的实例包括聚乙烯醇、苯乙烯-丁二烯乳液、丙烯腈-丁二烯胶乳或任意组合。此外，除上述粘合剂外，可添加其它水性粘合剂，包括：淀粉(包括氧化淀粉、阳离子淀粉、酯化淀粉、酶变性淀粉等)、明胶、酪蛋白、大豆蛋白、纤维素衍生物，包括羧甲基纤维素、羟乙基纤维素等；丙烯酸系乳液、乙酸乙烯酯乳液、偏二氯乙烯乳液、聚酯乳液和聚乙烯基吡咯烷酮。合适的聚合物粘合剂的其它实例包括水基粘合剂如聚乙烯醇(其实例包括可获自KurarayAmerica，Inc.的Kuraray
Figure BPA0000250807420000171
235、
Figure BPA0000250807420000172
40-88知
Figure BPA0000250807420000173
20-98)、苯乙烯-丁二烯乳液、丙烯腈-丁二烯胶乳及其组合。存在于图像接收层(120)中的聚合物粘合剂的量可以是按干重量计每100份颜料填料大约5至大约40份；或可以为按干重量计每100份颜料填料大约10至大约30份。
图像接收层(120)可以进一步含有胶乳成膜剂。要理解的是，成膜剂可能能够降低聚合物微粒(尤其存在于要印刷在可印刷介质上的胶乳墨水中)的弹性模量并提供暂时的增塑，这促进了成膜过程中聚合物微粒的聚合物链运动。由此，聚合物微粒更容易聚结，因此成膜剂可以改善聚合物微粒的成膜性质。在一些实例中，作为图像接收层(120)的一部分的成膜剂包括柠檬酸盐化合物、癸二酸盐化合物、乙氧基醇、二醇低聚物、二醇聚合物、二醇醚、甘油缩醛、具有多于12个碳骨架的阴离子型、阳离子型或非离子型表面活性剂(例如C-18脂肪酸的丙二醇单酯和丙二醇单油酸酯(其各自可由BASF Corp以商品名
Figure BPA0000250807420000175
出售))、环酰胺及其组合。环酰胺可以是β-内酰胺(例如克拉维烷(clavam)、氧头孢烯、头孢烯、青霉烷、碳青霉烷(carbapenam)和单酰胺菌素(monobactam))、γ-内酰胺、δ-内酰胺(例如己内酰胺和葡糖内酰胺(glucarolactam))及其组合。成膜剂可以是环酰胺，例如内酰胺，如β-内酰胺、γ-内酰胺和δ-内酰胺及其混合物。胶乳成膜剂也可以是γ-内酰胺。γ-内酰胺的代表性实例包括N-甲基-2-吡咯烷酮、5-甲基-2-吡咯烷酮和2-吡咯烷酮。
颜料填料的量与成膜剂的量之比可以在大约200∶1至大约10∶1范围内；或者也可以在大约150∶1至大约12∶1范围内或在大约100∶1至大约30∶1范围内。在一些实例中，图像接收层(120)包含颜料填料、按干重量计每100份颜料填料大约5份至大约40份的量的水基聚合物粘合剂和在大约200∶1至大约10∶1范围内的颜料填料与胶乳成膜剂的比率下的胶乳成膜剂。
图像接收层可以进一步包含其它添加剂，例如加工助剂和改性剂。可并入的添加剂的实例包括交联剂、表面活性剂、消泡剂、固色剂和/或pH调节剂。图像接收层可包含大约1重量％至大约3重量％的硼酸作为交联剂、大约0.5重量％至大约2重量％的甘油和大约1重量％至大约5重量％的染料固色剂(例如可获自Clariant International Ltd的
Figure BPA0000250807420000174
)。图像接收层还可以以按图像接收层的总重量％计大约0.05重量％至大约0.2重量％的量包含消泡剂。消泡剂的实例包括
Figure BPA0000250807420000181
1410、1420、1430，其均可获自BASF Corp。
阻挡层(130)
可印刷介质可以进一步包含阻挡层(130)。所述阻挡层可以在该介质的非成像面上沉积在复合基础基底之上。在一些实例中，当复合基础基底的构成材料层是仅源自天然纤维的纤维层时，阻挡层可以在该介质的非图像面上存在于复合基础基底之上。仅有天然纤维在本文中仅仅是指该纤维仅包含木材物类，并包含来自再生纸浆(即木纤维基材)的纤维，并且不含聚合物纤维。
阻挡层是富含树脂的颜料涂层，其减少了外部水分向基底中的渗透。阻挡层包含一种或多种类型的颜料粒子和聚合物树脂粘合剂。术语“富含树脂”指的是其中与颜料粒子彼此粘合和将阻挡层粘合到下面的基底上所需的比例(其可以为总涂层量的5-20重量％)相比包含更大比例的聚合物树脂组分的组合物。例如，富含树脂的阻挡层可以以总颜料填料的至少30重量％的量包含聚合物树脂。在一个实例中，该阻挡层包含按阻挡层的总重量计60至80％的树脂。
各种各样的树脂组合物可用于阻挡层。例如，树脂组合物可以包括但不限于由疏水性加成单体的聚合形成的树脂。疏水性加成单体的实例包括但不限于丙烯酸C1-C12烷基酯和甲基丙烯酸C1-C12烷基酯(例如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸异丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸2-乙基己酯、丙烯酸辛酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丙酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸叔丁酯)、和芳族单体(例如苯乙烯、甲基丙烯酸苯酯、甲基丙烯酸邻甲苯酯、甲基丙烯酸间甲苯酯、甲基丙烯酸对甲苯酯、甲基丙烯酸苄酯)、含羟基的单体(例如丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸羟乙酯)、含羧酸的单体(例如丙烯酸、甲基丙烯酸)、乙烯基酯单体(例如乙酸乙烯酯、丙酸乙烯酯、苯甲酸乙烯酯、特戊酸乙烯酯、己酸乙烯基-2-乙酯、叔碳酸乙烯酯)、乙烯基苯单体、C1-C12烷基丙烯酰胺和甲基丙烯酰胺(例如叔丁基丙烯酰胺、仲丁基丙烯酰胺、N，N-二甲基丙烯酰胺)、交联单体(例如二乙烯基苯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、双(丙烯酰氨基)亚甲基)及其组合。特别地，可以使用由丙烯酸烷基酯、甲基丙烯酸烷基酯、乙烯基酯和苯乙烯衍生物的聚合和/或共聚制成的聚合物。该聚合物可以使用各种各样的聚合方法来制得。例如，该聚合物可以使用本体聚合、溶液聚合、乳液聚合或其它合适的方法制得。在一个实施方案中，在水性溶剂如水的存在下的乳液聚合可用于制造上述聚合物树脂。在一个实例中，采用乳液聚合以0.1至5微米的粒度制造聚合物胶乳树脂。粒度范围在一些实施方式中可能更窄。例如，粒度可能为0.5至3微米。聚合物树脂的玻璃化转变温度Tg可能是影响所需性能的另一因素。聚合物树脂的玻璃化转变温度可以为大约20至大约50℃。
在阻挡涂层组合物中还可能存在无机颜料。在一个实施方式中，阻挡涂层中的无机颜料可以具有0.2微米至1.5微米的平均尺寸。这些无机颜料可以为粉末或浆料形式，并且实例包括但不限于二氧化钛、水合氧化铝、碳酸钙、硫酸钡、二氧化硅、粘土(如高亮度高岭土)和氧化锌。在一些实例中，该无机颜料是碳酸钙。
形成可印刷介质的方法
在一些实例中，根据本文中所述的原理，提供了形成织构化可印刷介质的方法，所述可印刷介质包含具有两个构成材料层和阻燃粘结层(113)的复合支承基础基底(110)、和施加在该复合支承基础基底的顶部上的图像接收层(120)。在一些实例中，可印刷介质是织构化墙面饰层介质。这样的复合支承基础基底(110)具有与阻燃粘结层(113)层压在一起的两个构成材料层，其中至少所述构成材料层之一是纤维层。阻燃粘结层(113)可以含有粘结剂化合物和按阻燃粘结层的总重量计至多50％的阻燃剂。
图5是图解说明制造如本文中所述的可印刷介质(100)的方法(300)的流程图。这样的方法包括：提供(310)两个构成材料层和阻燃粘结层(113)，其中至少所述构成材料层之一是纤维层(111)；层压(320)构成材料层和阻燃粘结层(113)以形成复合支承基础基底(110)；将图像接收层(120)涂布(330)到复合支承基础基底的构成材料层上，和(340)压印复合支承基底与图像接收层以获得织构化表面。在一些实例中，该方法进一步包括在复合基础基底的背面上(即在一个构成材料层(111)或(112)上)施加阻挡层(140)。
形成织构化可印刷介质的方法由此包括提供第一和第二构成材料层和阻燃粘结层，其中两个构成材料层之一是纤维层；将第一和第二构成材料层与阻燃粘结层层压以形成具有图像面和非图像面的复合支承基础基底；在复合支承基础基底的图像面上涂布图像接收层；并在图像面上压印复合支承基底与图像接收层以获得织构化表面。
在一些实例中，两个构成材料层之一是纤维层(111)，另一个构成材料层是织物层(112)。当构成材料层是织物层(112)时，可以例如使用纺织品制造技术来提供所述织物层。所述层可以例如是任何机织、非织造、针织或簇绒织物结构。
纤维层(111)可以包含合成聚合物组分。该纤维层可以是使用造纸技术和造纸设备形成的无纺纸组合物。在这一实例中，使用造纸法(湿法成型法)形成含纤维的纤维层(111)，其中将纤维悬浮在水中，送至成型单元，在此通过连续运行的丝网或筛网沥除水并将纤维沉积在丝网上，然后将纤维从丝网上取下以便干燥。为了得到按目标成型的网幅或片材，无纺纸组合物的纤维浓度可以非常低，如小于大约0.5重量％。用于形成纤维层的合成聚合物材料可能无法自结合在一起，例如如同天然木纤维那样通过氢键合来自结合。因此，对该合成聚合物纤维使用外部结合法，如使用各种粘合剂类型和施加方法中的一种或多种。例如，可以在成网前或在成网后施加粘合剂。在成网后，可以通过浸透、喷涂、印刷、发泡或其组合施加粘合剂。在施加粘合剂后，可以将该网幅干燥，在一些实例中，可以用例如蒸汽加热罐活化粘合剂。在加工生产线的尽头，将该网幅压光以使无纺纸密实、平滑和软化，从而实现纤维层的目标密度和平滑度。例如，使用在大约35千克/平方厘米(kg/cm2)至大约140kg/cm2范围内的内压光机压力与在大约25℃至大约300℃范围内的压光机温度的各种组合实现通过PPS法测得的不大于5微米的目标平滑度。
使用层压机将构成材料层(111)和/或(112)与阻燃粘结层(113)层压(320)在一起。在一些实例中，构成材料层和阻燃粘结层(113)在层压辊处一起进料，在那里将它们层压在一起，并在干燥烘箱或干燥器中干燥，卷绕到光制轧辊(finished roll)上以形成复合支承基底(110)。在一些实例中，可以使用层压机对纤维层施加在大约60牛顿(N)至大约120N范围内的张力，并对其它构成材料施加80N至大约160N的张力。在另一些实例中，构成材料层和阻燃粘结层(113)在层压辊处以大约10米/分钟至30米/分钟的速度层压在一起，然后在干燥器中使用大约80℃至大约150℃的峰值温度干燥和固化。
层压设备的实例包括但不限于来自GBC，Lincolnshire，IL的Talon 64(152.4厘米宽的幅面)；来自Seal，Elkridge，MD的62 Pro层压机(152.4厘米宽的幅面)；和来自Polytype Converting Ltd.，Freiburg，Switzerland.Coating的层压机，并且层压机可获自例如Faustel，Germantown，WI和Black Clawson Ltd，Newport，South Wales，UK。
形成可印刷介质的方法(300)进一步包括使用涂布机或任何涂施器在复合支承基础基底(110)的图像面(101)上涂布(330)图像接收层(120)。图像接收层可以使用涂施器来涂布，所述涂施器包括但不限于喷涂机、旋涂机、槽模涂施器、幕涂器、刮刀涂施器、棒涂施器、气刀涂施器或气刷涂施器中的一种或多种。图像接收层(120)使用鼓风机、风扇、红外灯和烘箱中的一种或多种来干燥。
压印法可用于实现所需的织构化方面和表面粗糙度。这样的方法至少包括两个辊：压印辊和背衬辊。压印辊含有所需织构。在一些实例中，为了开发所需织构，用特殊软件形成和处理计算机生成的图像以形成数字化的图像接收层。层的数量取决于织构的深度和在峰与谷之间形成的倾斜角(α)。随后用计算机控制的激光束将图像逐层雕刻到钢压印辊上。背衬辊可以以橡胶材料或纸/羊毛制成。在另一些实例中，可以存在两个或更多个背衬辊以形成两个或更多个辊隙。压印辊与背衬辊之间的辊隙压力通过液压系统来控制。
在一些实例中，尤其在用作墙面饰层介质时，可印刷介质(100)的背面(102)(或非图像面)可以预施加有粘结剂以便粘附到墙壁或其它表面上。在另一些实例中，可以使用市售粘结剂将可印刷介质(100)作为墙面饰层施加在墙壁上。用于墙面饰层的商业贴墙粘结剂的实例包括但不限于Pro-880 Premium Clear Strippable、Pro-838 Heavy DutyClear、Pro-543 Universal、ECO-888 Strippable with Mildew Guard和Golden HarvestWheat壁纸粘结剂，均来自Roman Decorating Products，IL，USA；
Figure BPA0000250807420000211
Sure
Figure BPA0000250807420000212
-128和Zinsser Sure
Figure BPA0000250807420000213
-132壁纸粘结剂，均来自
Figure BPA0000250807420000216
Corporation，USA；
Figure BPA0000250807420000214
234、
Figure BPA0000250807420000215
C-11、
Figure BPA0000250807420000221
DEFENDER壁纸粘结剂，各自来自Gardner-Gibson，FL，USA；来自AkzoNobel Group of Companies，UK的
Figure BPA0000250807420000222
Paste theWall壁纸粘结剂；来自Ecofix AB，Sweden的ECOFIX粘结剂；和来自Henkel，Germany的Metylan和Solvite壁纸粘结剂。
印刷方法
如本文中所述的可印刷介质(100)可用于印刷方法。该印刷方法包括获得可印刷介质，所述可印刷介质包含复合基础基底(110)，其至少含有两个与阻燃粘结层(113)层压在一起的构成材料层，其中至少所述构成材料层之一是纤维层(111)；和涂布在复合支承基底的图像面上的图像接收层(120)，其中至少在复合支承基底的图像面上，图像接收层是织构化表面；然后将墨水组合物施加到所述可印刷介质上以形成印刷图像。
可印刷介质(100)可以用作用于家庭或商业用途、用于装饰或展示的墙面饰层材料(例如壁纸)。可印刷介质由此可以是可印刷墙面饰层介质。可印刷介质专门设计成接收任何可喷墨印刷墨水，例如有机溶剂基喷墨墨水或水基喷墨墨水。墨水组合物在可印刷介质的图像面上或在墙面饰层介质的图像面上形成图像。
可以使用任何合适的印刷装置在可印刷介质上沉积、建设或印刷墨水组合物。在一些实例中，经由喷墨印刷技术将墨水组合物施加到可印刷介质上。可以经由连续喷墨印刷或经由按需滴墨式喷墨印刷(其包括热喷墨印刷和压电喷墨印刷)在介质上沉积、建设或印刷墨水。用于在如本文中定义的可印刷介质或墙面饰层介质上印刷的印刷机的代表性实例包括但不限于来自Hewlett-Packard Company的HP DesignJet印刷机：L25500、L26500和L65500；HP Scitex印刷机：LX600、LX800、LX850和TurboJet 8600UV。由上文列举的印刷机使用的代表性喷墨墨水包括但不限于HP 791、HP 792和HP Scitex TJ210。印刷机可以在标准壁纸设置(profile)中以生产印刷模式或正常印刷模式使用。印刷模式可以在彼此的大约50％至大约250％的范围内改变墨水施加。
可沉积、建设或以其它方式印刷在可印刷介质上的喷墨墨水的一些实例包括基于颜料的喷墨墨水、基于染料的喷墨墨水、基于着色胶乳的喷墨墨水和可UV固化的喷墨墨水。另外，可印刷介质也设计成在其上接收固体调色剂或液体调色剂。固体调色剂或液体调色剂可包括例如由聚合物载体和一种或多种颜料制成的调色剂粒子。液体调色剂可以是有机溶剂基(例如烃)液体调色剂。固体调色剂或液体调色剂可以分别使用合适的干压或液压技术，如干调色剂电子照相印刷装置或液体调色剂电子照相印刷装置来沉积、建设或以其它方式印刷在可印刷介质的实例上。
在一些实例中，墨水组合物是喷墨墨水组合物并含有一种或多种为印刷信息赋予所需颜色的着色剂。如本文中所用的“着色剂”包括染料、颜料和/或可悬浮或溶解在墨水载体中的其它微粒。着色剂可以以产生所需对比度和可读性所需的量存在于墨水组合物中。在另一些实例中，墨水组合物包含颜料作为着色剂。可用的颜料包括自分散颜料和非自分散颜料。颜料可以是如本领域中熟知的有机或无机粒子。如本文中所用的“液体载体”被定义为包括用于将着色剂(包括颜料)载带至基底的任何液体组合物。
在另一些实例中，施加到印刷介质上的墨水组合物是含有胶乳组分的墨水组合物。胶乳组分是例如聚合物胶乳微粒。因此，在一些实例中，墨水组合物含有以基于墨水组合物的总重量计大约0.5重量％至大约15重量％的量的聚合物胶乳微粒。聚合物胶乳在本文中是指分散在墨水的水性载体中的聚合物微粒的稳定分散体。聚合物胶乳可以是天然胶乳或合成胶乳。通常通过使用各种引发剂、表面活性剂和单体的乳液聚合制造合成胶乳。在各种实例中，聚合物胶乳可以是阳离子型、阴离子型或两性聚合物胶乳。在一些实例中，该胶乳通过胶乳乳液聚合来制备并具有大约10,000Mw至大约5,000,000Mw的重均分子量。聚合物胶乳可选自丙烯酸系聚合物或共聚物、乙酸乙烯酯聚合物或共聚物、聚酯聚合物或共聚物、偏二氯乙烯聚合物或共聚物、丁二烯聚合物或共聚物、苯乙烯-丁二烯聚合物或共聚物和丙烯腈-丁二烯聚合物或共聚物。胶乳组分呈聚合物胶乳液体悬浮液的形式。这样的聚合物胶乳液体悬浮液可含有液体(如水和/或其它液体)和尺寸为大约20纳米至大约500纳米或大约100纳米至大约300纳米的聚合物胶乳微粒。
实施例
示例性实施例中所用的原材料和化学组分列在表1中。
Figure BPA0000250807420000241
表1
实施例1-可印刷介质样品的制备
根据本文中所述的原理，示例性样品2至3是用于墙面饰层应用的印刷介质。样品1和4是对比例。样品1至4的详细结构显示在表2中。各样品具有复合支承结构(110)和图像接收层(120)。
复合支承基底(110)包含纤维层(111)，其是包含12重量％的聚乙烯纤维、8重量％的碳酸钙填料、69重量％的天然纤维素纤维和11重量％的其它添加剂如粘合剂、偶联剂、二氧化钛、有色染料和光学增白剂的非织造纤维(基重为170gsm)。复合支承基底(110)还包含织物层(112)，其是具有总纤维数的90％的聚酯纤维和总纤维数的10％的天然棉纤维并具有46×48的纱支数的机织织物。
复合支承基底(110)进一步包含阻燃粘结层(113)。将构成材料层(111)和(112)与阻燃粘结层(113)以20米/分钟的速度层压在一起并使用120℃的峰值温度干燥以获得复合支承基底(110)。随后用涂层重量为12gsm的图像接收层(120)涂布复合支承基底以获得如表2中所示的样品1至4。
可印刷介质样品1至4是具有由数字图像生成的所需织构和倾斜角的织构化介质。用控制激光雕刻机(来自Yuncheng Embossing Company)的特殊软件加工3D数字图像。为了控制倾斜角，根据图像的复杂程度，用许多层来加工数字图像。由此使用压印辊来创造样品1，并通过酸侵蚀法来雕刻以获得90度的倾斜角(α)。用激光雕刻机以8个层来雕刻样品2。样品3以10个层来雕刻。各个层的倾斜角(α)显示在下表2中。
Figure BPA0000250807420000251
表2
阻燃粘结层组合物(113)的配方显示在下表3中。各数字表示干燥量(以份数计)。
Figure BPA0000250807420000252
表3
图像接收层(120)的配方显示在下表4中。图像接收层(120)在高剪切混合机中制备。混合后的最终固含量是52％且通过Brookfield粘度计在100rpm下测得的粘度为180厘泊(cps)。图像接收层(120)以12gsm的涂层重量在复合结构(110)的图像面上施加到可印刷介质样品上。将配备有Mayer棒涂施站的生产涂布机用于以湿罩干的次序涂布这些涂层。在8米热空气干燥通道中以20米/分钟的总涂布速度完成干燥。
Figure BPA0000250807420000261
表4
实施例2-可印刷介质性能
根据被称作ASTM F793的耐久性墙面饰层工业标准，“根据用途特性对墙面饰层的标准分类(Standard Classification of Wall Covering by Use Characteristic)(2010版本，基本依照联邦规范CCC-W-408D)来评价样品1至4，所述标准规定了从“装饰性”墙面饰层(类别I)到定义为“商业服务性”墙面饰层I型(类别IV)、II型(类别V)、III型(类别VI)和直至“IV型”的更严格使用情况的耐久性要求。
使用配备有HP 792胶乳墨水的HP DesignJet L26500印刷机、使用六色法、在110℃和100平方英尺/小时的速度下印刷样品1至4(10道次双向颜色配置)。用等百分比的这六种墨色各自在各样品上创造图像。图像的最终视觉外观是样品上看起来灰色的区域。(根据ASTM F793，图像包括许多不同颜色)。
然后评价印刷介质的磨耗性能和图像品质。这些测试的结果显示在下表5中。
通过使各种待测试的样品在具有直线前后运动的BYK磨耗试验机(来自BYK-Gardner USA，Columbus，MD)中暴露于尼龙硬毛刷和洗涤剂溶液(根据ASTM F793的第7.4.1节下的“Note 1”制得)来进行根据ASTM F793的耐久性试验(擦洗试验)，尝试磨掉样品的图像面(尼龙刷在印刷表面上的300次循环，用基于磷酸三钠的清洗溶液润湿)。在试验结束后，根据ASTM F793的7.7.2中列出的准则和7.4.2中列出的视觉评分标准将样品评为“通过”或“失败”。印刷表面中的任何“视觉差异”无法通过试验(分数等于或低于3)。如果不存在差异，那么样品通过试验(分数4-5)。
使用数字测量方法(72色域)来评价图像品质。该方法涉及在所述印刷介质上印刷标准化诊断图像，然后使用分光光度计(如X-Rite i1/i0)和单角度光泽度计(如BYKGloss-meter)数字测量色域/色饱和度、渗墨、聚结、文字清晰度、墨水干燥时间和光泽度水平。
通过PPS方法(即Parker Print Surf法)测定表面粗糙度，并按照ASTM D3786以微米(μm，10×10-6米)表示。其计算跨越织构化表面的表面的压降，其与微米尺度相关。较低的数字对应于“光滑”或没有视觉感知的织构。较高的数字对应于较高的视觉感知的织构。
Figure BPA0000250807420000271
表5。

Claims (12)

1.可印刷介质，其包含：
a. 具有图像面和非图像面的复合支承基底，所述复合支承基底具有第一和第二构成材料层，其中所述第一和第二构成材料层是纤维层，所述第一和第二构成材料层与阻燃粘结层层压在一起，并且所述阻燃粘结层位于所述第一和第二构成材料层之间；和
b. 涂布在所述复合支承基底的图像面上的第二构成材料层上的图像接收层；
其中，至少所述复合支承基底的图像面和所述图像接收层是织构化表面，
其中所述复合支承基底的图像面和所述图像接收层是具有受控的峰向谷的过渡和小于60°的倾斜角（α）的织构化表面，其中在图像接收层的外表面上由“峰”和“谷”产生该织构化表面，并且所述受控的峰向谷的过渡形成了切线，该切线与图像接收层的外表面产生了所述倾斜角（α），以及
所述可印刷介质的表面粗糙度按照PPS方法大于5微米。
2.根据权利要求1所述的可印刷介质，其中所述图像接收层包含颜料填料和聚合物粘合剂。
3.根据权利要求1所述的可印刷介质，其中所述复合支承基底的纤维层含有作为第一成分的合成聚合物材料和作为第二成分的天然纤维。
4.根据权利要求1所述的可印刷介质，其中所述复合支承基底的第一或第二构成材料层是织物层。
5.根据权利要求1所述的可印刷介质，其中所述复合支承基底的第一或第二构成材料层是包含天然纤维及合成纤维的织物层，其中合成纤维的量占纤维总量的20%至90%。
6.根据权利要求1所述的可印刷介质，其中所述复合支承基底包含具有织物结构的第一构成材料层和具有在非织造结构中的合成聚合物纤维与合成聚合物膜的第二构成材料层。
7.根据权利要求1所述的可印刷介质，其中所述复合支承基底的第二构成材料包含合成聚合物膜，所述合成聚合物膜是选自由聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯、聚碳酸酯、其中两种或更多种的组合、以及其中两种或更多种的混合物构成的组的均聚物或共聚物。
8.根据权利要求1所述的可印刷介质，其中所述阻燃粘结层含有粘结剂化合物和按所述阻燃粘结层的总重量计至多50%的阻燃剂。
9.根据权利要求1所述的可印刷介质，其中所述阻燃粘结层在所述复合支承基底的两个构成材料层之间形成涂层重量为10 gsm至60 gsm的层。
10.根据权利要求1所述的可印刷介质，其在所述可印刷介质的非成像面上进一步包含沉积在所述复合支承基底之上的阻挡层。
11.具有多层复合结构的墙面饰层基底，所述多层复合结构包括阻燃粘结层、具有织物结构的第一构成材料层和具有合成聚合物纤维与合成聚合物膜的第二构成材料层，在所述第二构成材料层之上施加表面粗糙度大于5微米的图像接收层，其中所述阻燃粘结层位于所述第一和第二构成材料层之间。
12.形成可印刷介质的方法，其包括：
a. 提供第一和第二构成材料层和阻燃粘结层，其中所述第一和第二构成材料层是纤维层；
b. 将所述第一和第二构成材料层与所述阻燃粘结层层压以形成具有图像面和非图像面的复合支承基底，其中所述阻燃粘结层位于所述第一和第二构成材料层之间；
c. 在所述复合支承基底的图像面上涂布图像接收层；以及
d. 在图像面上压印所述复合支承基底与所述图像接收层以获得织构化表面，
其中在所述复合支承基底的图像面和所述图像接收层上获得的织构化表面具有受控的峰向谷的过渡和小于60°的倾斜角（α），其中在图像接收层的外表面上由“峰”和“谷”产生该织构化表面，并且所述受控的峰向谷的过渡形成了切线，该切线与图像接收层的外表面产生了所述倾斜角（α），以及
所述可印刷介质的表面粗糙度按照PPS方法大于5微米。
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