CN1090104C - 图象接受介质 - Google Patents

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Abstract

图象接受介质包括具有两个相对主表面的图象接受层。该图象接受层包含酸/丙烯酸酯改性的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)树脂。或者，图象接受介质包括具有两个相对主表面的聚合物基片层和位于该基片层第一个主表面上的图象接受层。该图象接受层具有接受图象的外表面，且包含酸/丙烯酸酯改性的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)树脂。任何一个图象接受介质的实施方式还可包括任选的底涂层、任选的粘合剂层和任选的喷印层。

Description

图象接受介质
发明领域
本发明涉及用作各种成象材料(如油墨和调色剂)的图象接受介质(imagereceptor media)的薄膜。
发明背景
广告和宣传显示物通常包括显示在结构表面(如卡车侧面和凉篷)或自由悬挂物(如旗帜)上的图象。为了制造显示物，图象可形成于背面有粘合剂的图象接受介质(有时称作图象印标薄膜)。然后将其粘贴于所需的基片上。或者先将图象形成于临时的载体(即图象转移介质)，然后将其转移到图象接受介质上。该图象接受介质通常包括覆盖有附加接受层的底基材料(base material)。该底基材料一般是增塑的聚氯乙烯薄膜，虽然也可使用纸。
虽然图象显示物可以是5年或5年以上的长期设置，但通常是较短期(3个月至1年)的户外设置。在短期显示物的情况下，图象接受介质宣为具有良好印刷性以及油墨和/或调色剂附着力的低成本、耐气候老化性、耐久的图象印标薄膜(graphic marking film)。油墨和/或调色剂易于施加在其表面以及从其上面清除。图象印标薄膜中通常所用的聚氯乙烯底膜一般对于短期用途来说成本太高，且会出现增塑剂渗移、增塑剂玷污和粘合剂锚固的问题。另外，聚氯乙烯的化学性质也会存在问题。例如，由于其危险的分解产物以及在许多国家中限制或禁止使用在大多数聚氯乙烯配方所用的稳定剂中含有的镉，聚氯乙烯的氯化组分可能导致与聚氯乙烯处理和在具有火灾危险的用途中的应用有关的环境难题。纸基介质没有足够的耐久性或耐气候老化性，而且除去时容易撕裂。聚烯烃底膜成本低且不含增塑剂，但没有良好的油墨和/或调色剂附着力。在底膜上涂覆接受层通常需要附加的工艺步骤，这会增加制造工艺的成本。
图象可用已知的几种方法(如电子印刷术、丝网印刷术、喷墨印刷术和热转印术)之一产生。电子印刷术(electrography)包括让基片(一般是介电材料)通过电版印刷设备。一种电版印刷设备是静电印刷机。在这种印刷机中，基片用静电荷(如来源于记录针)处理，形成潜象，然后用合适的调色剂将其显影。这种技术特别适用于产生用在广告画和标志上的大型图象。
在电子印刷方法结束时，上色的图象已显影在介电基片上，印刷的基片可包封在两层透明的聚氯乙烯塑料薄膜之间，并可直接用在户外用途中，如标志。然而因为常规的介电基片是纸基的，它们常常缺乏户外标志所需的耐气候老化性。耐久性更好的基片(如聚氯乙烯(PVC)和聚乙酸乙烯酯(PVA)薄膜)由于其电学和机械性能而难于直接成象。
为了制造适用于户外显示物的大型标志，用电子印刷法淀积在介电基片上的上色图象可转印到耐气候老化性更好的图象接受介质上。该介电基片称为图象转印介质。该技术揭示在美国专利5,262,259中。用许多其它已知的技术(如刀涂法、辊涂法、轮转凹辊涂布法、丝网印刷法等)产生的图象也可实施图象转印。
图象从图象转印介质转印到图象接受介质一般需要通过在加热压辊装置中层压(热辊层压)施加压力和热量。这种图象转印装置描述在美国专利5,114,520中。虽然热辊层压装置是有效的，但现已认为转印速度慢(一般为0.5-1.0米/分钟)。
图象也可用丝网印刷法和喷墨印刷法之类的技术直接产生于耐气候老化的耐久图象接受介质中。
喷墨印刷法现已是众所周知的。目前宽幅印刷机已成商品，这有利于印刷宽幅制品，如广告画、标志和旗帜。与许多其它类型的硬拷贝输出装置(如静电印刷机)相比，喷墨印刷机较廉价。喷的墨一般是完全水基或部分水基的。喷墨图象可以印刷在已进行处理或涂覆以改善喷墨接受性能的普通纸或合适的图象接受介质上。例如，已知在图象接受介质上涂覆附加的材料层，以改善喷墨的接受性和附着力。通常在这种喷墨接受层中存在的材料一般不会与许多图象接受介质底膜(如聚氯乙烯或聚酯)粘合得很好。
能操作一种以上印刷方法的印刷商店或图象艺术企业必须储备适用于各种方法的不同图象接受介质。因此，接受层介质的库存会很大，费用较高。
发明概述
因此，存在一种对低成本、耐久、耐气候老化的图象接受介质的需求。这种图象接受介质可与许多油墨和调色剂一起使用，并能以比目前更快的速度通过热辊层压接受转印的图象。
本发明解决本领域中与用作图象接受介质的薄膜有关的问题。这些薄膜可用于各种印刷和图象转印方法，而且可与各种成象材料(如油墨和调色剂)一起使用。该图象接受介质用热辊层压法以比现有介质更快的转印速度从电版印刷图象转印介质接受上色的图象，而且它可由较低成本的材料制成。在一个情况下，该图象接受介质包括具有两个相反主表面的图象接受层。该图象接受层包含酸或酸/丙烯酸酯改性的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)树脂。该图象接受层为图象接受介质提供图象接受性能。“图象接受性”是指在进行粘合带迅速剥离试验(tapesnap test)后，在图象接受介质上形成的或施加在上面的图象仍完全粘附或几乎完全粘附。在该试验中，将3M SCOTCHTM Tape No.610(购自3M Company，St.Paul，MN，USA)牢固地粘贴在图象上，然后以一个快速的猛拉动作加以剥离。底涂层可任选地包括在该图象接受层的第一主表面上。在这种情况下，图象接受层的第二主表面是接受图象的外表面。
在另一情况下，图象接受介质包括具有两个主表面的聚合物基片层和位于该基片层一个主表面上的图象接受层。图象接受层包含具有上述图象接受性的酸或酸/丙烯酸酯改性的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)树脂，而且具有接受图象的外表面。该图象接受层较好含有至少60％重量的改性EVA树脂。
为了促进基片层和任选的粘合剂层间的牢固粘接，图象接受介质还可在图象接受层反面的基片层主表面上包括任选的底涂层。该粘合剂层较好含有压敏粘合剂，从而使该多层薄膜可用作图象印标薄膜，该底涂层本身也可用作粘合剂层。该图象接受介质还可包括覆盖在图象接受层外表面上的任选的喷印层，以提高喷印油墨在图象接受介质上的可印刷性和可接受性。该喷印层较好含有一种组合物的至少一层面涂层(top coat layer)和第二种组合物的至少一层下涂层(bottom coat layer)。该下涂层含有分散的颗粒，它的粒度使得在该面涂层的表面上形成突起。
如果图象接受介质包括基片层，图象接受介质较好可综合不同层中几种树脂的最佳性能，同时可使用最少量的昂贵树脂，从而产生高质量、低成本的图象接受介质。例如，为了赋予多层薄膜具体所需的物理性能，一般选择低成本的树脂制造基片层。这些性能可包括尺寸稳定性、耐撕裂性、贴合性、弹性体性能、模切性能、硬挺度和耐热性。
与现有的图象接受介质相比，用本发明的图象接受介质也可以经热辊层压获得更快的热图象转印，从而提高印刷过程中的生产率。这种图象接受介质可用相对简单和廉价的制造技术(如共挤塑法或辊涂法)制造。
图象接受介质可仅由非卤化聚合物制成，这是指在废物处理时避免某些法规限制(例如涉及到聚氯乙烯(PVC))。图象接受介质对许多印刷材料(如丝网印刷油墨、电版液体和干调色剂、热转印材料和喷印油墨(如有任选的喷印层存在))显示图象接受性。
在任何一层中，图象接受介质无需含有增塑剂，从而避免了与增塑剂渗移和增塑剂沾污有关的问题。该图象接受介质特别适用作短期广告和宜传显示物(不论户外或户内)用途的图象印标薄膜或旗帜薄膜。
在另一方面，本发明提供了一种制造图象接受介质的方法。该方法包括提供至少两种物料，每种物料含有至少一种成膜树脂；把两种物料共挤塑成多层共挤塑物，其中所述的共挤塑物的每一层相应于一种物料；把该共挤塑物双轴拉伸形成多层薄膜，该薄膜包含具有两个相反主表面的未增塑聚合物基片层；和基片层第一主表面上的图象接受层。该图象接受层具有接受图象的外表面，且含有上述的酸或酸/丙烯酸酯改性的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)树脂。
在另一方面，本发明提供几种在图象接受介质上形成图象的方法。在所有方法中，图象接受介质包括未增塑的基片层和含上述的酸或酸/丙烯酸酯改性的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)树脂的图象接受层。第一种方法包括用电子印刷法在图象转印介质上形成图象，然后将图象转印到图象接受介质上。其它方法包括在图象接受介质上丝网印刷图象，在图象接受介质上热喷墨印刷图象(其中的图象接受介质也包括上述的喷印层)以及用热转印法在图象接受介质上形成图象。
以下结合如下附图说明本发明的实施方式。
附图的简要说明
图1是表示本发明图象接受介质实例的横截面示意图，它包括图象接受层和基片层。
图2是表示本发明图象接受介质实例的横截面示意图，它包括图1所示的各层和任选的底涂层。
图3表示本发明图象接受介质实例的横截面示意图，它包括图1所示的各层、任选的底涂层和任选的喷印层。
本发明的实施方式
在一个实施方式中，本发明的图象接受介质包含具有两个主表面的单层图象接受层。如图1所示，在另一个实施方式中，图象接受介质10包含具有两个主表面的基片层14以及置于图1所示的基片层的一个表面上并与之接触的图象接受层12。图象接受层12具有接受图象的外表面13。
图象接受层
图象接受层12包含酸或酸/丙烯酸酯改性的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)聚合物树脂。这类材料包括与含足量酸或酸/丙烯酸酯官能度的聚合物共混的EVA树脂，以提供上述所需用途要求的足量图象接受性。一组特别优选的树脂是BYNEL CXA系列3000酸/丙烯酸酯改性的EVA树脂，它购自E.I.Du Pont deNemours and Co.(“Du Pont”)。加入这些BYNEL树脂的化学官能度有助于它们的优良可印刷性和油墨附着力特性。
这些树脂一般以较薄粘合剂过渡层夹在较厚官能层之间用在共挤塑法中。较好在图象接受介质性能要求限度内使图象接受层中改性EVA树脂的用量最大。虽然大多数本发明实施方式的常见配方包括至少60％，较好约70％重量的改性EVA树脂，但一般需要使该用量最优化。最佳的用量取决于图象接受介质所需的用途和预定的成本。改性EVA树脂的性能可能受图象接受层中其它添加剂的影响。
图象接受层中改性的EVA树脂为电子印刷法、丝网印刷术、热转印术或其它印刷法中所用的许多成象材料提供图象接受性。改性的EVA树脂较好能挤塑或共挤塑到基本平面片材中，而且当多层共挤塑或层压时该树脂能粘合在相邻的基片层上，而不会发生脱层。或者，改性EVA树脂可制成分散体形式，能用辊涂法之类的方法涂覆在基片层上。
如果图象用热辊层压法之类的方法从图象转印介质转印到具有图象接受层和基片层的图象接受介质，图象接受层较好保持与基片层完全粘接，且显示粘附到图象转印介质的未成象部分的倾向最小。
图象接受层也可含有其它组分，如颜料、填料、紫外(UV)吸收剂、抗粘连剂、抗静电剂以及颜料之类添加剂的载体树脂。所有这些对本领域中普通技术人员都是熟悉的。选择这些添加剂，较好使其不影响图象接受性。
如果图象接受层12与基片层14一起使用，图象接受层12与基片层14相比较薄，其厚度较好为2.5-127微米(0.1-5密耳)。如果图象接受层12不与基片层14一起使用，图象接受层12可能要比上述的范围厚，以便为所需的用途提供足够的耐久性和尺寸稳定性。较厚的图象接受层可能增加图象接受介质的总成本。
任选的基片层
在一个实施方式中，图象接受层中包括基片层14，例如为了降低成本和/或增强介质的物理性能。基片层大多数是白色的，对图象显示用途是不透明的，但也可以是透明、半透明的或着色不透明的。基片层14可含有任何具有预计用途所需物理性能的聚合物。这些性能例如是柔韧性或硬挺性、耐久性、耐撕裂性、对非均匀表面的贴合性、模切性、耐气候老化性、耐热性和弹性。例如，用在短期户外宣传显示物中的图象印标薄膜一般能经受3个月至1年或更多时间的户外条件，而且具有易于粘贴和剥离所需的耐撕裂性和耐久性。
基片层的材料较好是能挤塑或共挤塑成基本上平面薄膜的树脂。合适材料的实例包括聚酯、聚烯烃、聚酰胺、聚碳酸酯、聚氨酯、聚苯乙烯、丙烯酸酯类树脂和聚氯乙烯。该基片层较好含有未增塑的聚合物，以避免与图象接受介质中增塑剂渗移和污染有关的难题。该基片层最好含有聚烯烃，即含有约6％重量乙烯的丙烯-乙烯共聚物。
基片层也可含有其它组分，如本领域中普通技术人员熟知的颜料、填料、紫外吸收剂、滑爽剂、抗粘连剂、抗静电剂和加工助剂。基片层通常是白色不透明的，但也可以是透明的、有色不透明的或半透明的。
基片层14的一般厚度在12.7-254微米(0.5-10密耳)之间。然而，厚度也可超过这个范围，只要制成的图象接受介质没有厚到不能送入所选的印刷机或图象转印装置。有用的厚度一般根据所需用途的要求确定。
任选的底涂层
如图2所示，任选的底涂层16位于与图象接受层12反面的基片层14的表面。如果图象接受介质没有包括基片层(未画出)，底涂层位于与外表面13反面的图象接受层12的表面上。底涂层用于提高基片层和粘合剂层17之间的粘接强度，如果没有底涂层粘接强度就不够高的话。存在粘合剂层使图象接受介质可用作图象印标薄膜。虽然较好使用压敏粘合剂，但也可使用特别适合于基片层和所选用途的粘合剂。这些粘合剂是本领域中已知的粘合剂，且可包括干粘性粘合剂、压敏粘合剂、可再定位或可定位粘合剂、热熔粘合剂等。
粘合剂层17较好用剥离衬(release liner)(未画出)覆盖，以保护粘合剂，直到图象接受介质准备涂覆到表面为止。
在某些用途中，底涂层16本身也可用作粘合剂层。该底涂层较好含有乙酸乙烯酯含量为5-28％重量的乙烯乙酸乙烯酯树脂和滑石之类的填料，以便使底涂层产生表面粗糙度。填料有助于防止粘连和促进粘合剂的粘合。填料的用量一般约为2-12％重量，较好为约4-10％重量，最好为约8％重量。该层也可含有其它组分，如颜料、填料、紫外吸收剂、抗粘连剂、抗静电剂等。
任选的喷印层
图3表示一种图象接受介质。它不仅具有图2所示的相同特征，而且还包括图象接受层12外表面13上的任选喷印层36。当图象接受介质用水基喷印油墨(或染料基或颜料基)从热喷墨印刷机中接受图象时，为了提供防渗色性、低褪色性、均匀褪色性和快速干燥性，较好使用喷印层。在一个实施方式中，喷印层包含至少两层32和34。最上层32(即面涂层)用作能迅速吸收水基油墨的保护性渗透层，而下涂层34用作喷印接受层。下涂层含有分散的颗粒，它的粒度使得面涂层表面具有突起物或被粗糙化。分散的颗粒较好是玉米淀粉或改性的玉米淀粉。这类喷印层的配方描述在PCT国际专利公报WO96/08377中。或者，喷印层可含有如美国专利5,389,723和5,472,789中所述的单层(未画出)。
除图象接受层12、基片层14、任选的底涂层16、任选的粘合剂层17和任选的喷印层36以外，本发明的构思范围内也包括其它层。其它层可用于加入颜色、提高尺寸稳定性、促进上述各层中不同聚合物间的粘合性等。当图象接受介质印刷了图象后，可以将任选的保护性上薄片层(overlaminate layer)(未画出)粘合到印刷后的表面上。该上薄片层通过有助于保护薄膜免受环境湿度、直接日照和其它气候影响以及保护图象免遭划痕、擦伤和飞溅来改善薄膜的耐气候老化性，此外，上薄片层可赋予图象所需的面层，如高光泽度或无光的。合适的上薄片层包括在其一个表面带有粘合剂的任何合适的透明塑料片材料。这类上薄片层的应用例如描述在美国专利4,966,804中。
图象接受介质的制造方法
本发明的图象接受介质可用多种方法制备。例如，可用任何合适的共挤塑模头和任何合适的制膜方法(如吹胀薄膜挤塑法或平挤薄膜挤塑法)将层12和任选的层14和16共挤塑。粘合剂层17可与其它层共挤塑，从一衬垫(liner)转移到图象接受介质或在附加的加工步骤中直接涂覆在图象接受介质上。为了获得共挤塑中的最佳性能，选择各层的聚合物材料，使其具有相似的性质，如熔融粘度。共挤塑技术可在许多聚合物加工文献中找到，包括Progelhof，R.C.和Throne，J.L.，“聚合物工程原理”，Hanser/Gardner Publications，Inc.，Cincinnati，OH，1993。或者，一层或多层可挤塑成分离的片材，然后层压在一起形成图象接受介质。在一层或多层预先挤塑的层上涂覆水基或溶剂基分散液，也可形成该一层或多层。这种方法是不太适宜的，因为需要额外的工艺步骤和产生其它废料。
制成的图象接受介质可进行表面处理(如电晕处理)，以提高某些用途中图象接受介质的图象接受能力。
图象接受介质的应用
可用于本发明的成象材料是含有成膜或树脂状粘结剂(一般是热塑性的)颗粒状和半结晶或无定形材料。该成象材料也含有颜料或染料，以便为淀积的图象提供对比度或颜色。油墨和调色剂是众所周知的成象材料的实例。这些成象材料可用许多已知的技术淀积，如电子印刷法、丝网印刷法、刀涂法或辊涂法、轮转凹辊涂布法等。
使用本发明图象接受介质的成象方法的一个实例包括在静电印刷机中先用如美国专利5,262,259所述的技术和材料在图象转印介质上产生上色的图象，然后将该图象转印到图象接受介质的图象接受表面。图象转印可用本领域中已知的许多方法进行，如用称为热辊层压法之类的方法让片材一起通过加热的夹辊，或在真空压延模架中将这些片材一起放在加热压板上。热辊层压法描述在美国专利5,144,520中。然后较好用上薄片层覆盖成象后的介质。如果多层薄膜包括粘合剂层和剥离衬，可将剥离衬剥离，然后用本领域中熟知的技术将成象的介质固定在墙壁、车辆侧面、旗帜、或其它表面。
在成象法的另一个实例中，图象接受介质被直接丝网印刷，从而无需额外的图象转印步骤就可接受所需的图象。实施丝网印刷的技术和材料记载在美国专利4,737,224中。然后按上述方法使用成象的薄膜。
在成象方法的另一个实例中，将图象接受介质送入喷墨印刷机中，直接印刷所需的图象，然后按上述的方法进行覆盖和使用。
在成象方法的另一个实例中，使用GERBER EDGE热转印机(GerberScientific Products，Inc.，Manchester，CT，USA)之类的设备在图象接受介质上用热质转印法直接印刷图象。然后按上述的方法使用成象薄膜。
本发明用如下的实施例作进一步的说明，但不应认为本发明受这些实施例中引用的具体材料和用量以及其它条件和细节限制。
实施例1
按如下步骤制备四个图象接受介质试样，每个试样都含基片层和图象接受层：对两个试样中的每一个，用平挤薄膜法制备薄膜。将树脂颗粒加入4.45厘米(1.75英寸)Prodex单螺杆挤塑机中，其温度分布为171℃(340°F)至232℃(450°F)，熔融温度为207℃(405°F)。用锻模(drop die)把挤塑物平挤在宽约30厘米(12英寸)和厚约为0.05毫米(0.002英寸)的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)底膜上。让产生的薄膜结构通过钢质骤冷辊和橡胶托辊之间，以将熔融的树脂固化成厚度约为0.05毫米(0.002英寸)的层。用这种方法制得的试样1A含有购自杜邦公司的BYNEL CXA 3101酸/丙烯酸酯改性的EVA树脂，不含其它添加剂；试样1B仅含同样购自杜邦公司的BYNEL CXA 1123酸改性的EVA树脂。两种试样都用Electro-Technic Products，Inc，Chicago，IL，60640制造的#BD-20C型手持式电晕处理器进行电晕处理。
后两种试样(试样1C和1D)以及对比试样(试样(C-1)用常规的吹胀薄膜共挤塑法制备。三个挤塑机A、B和C都把熔体配料供入一个环形模头。在这个环形模头中熔体被合并成单个熔融物流，由其可构成套管形的三个不同层。对于每个试样，挤塑机A的熔体形成图象接受层，挤塑机B的熔体形成基片层，挤塑机C的熔体形成底涂层。对于对比试样C-1，每层仅含LLDPE或LDPE和LLDPE的混合物作为聚合物组分。然后在该套管中通入空气，并将该套管夹入模头和吹胀薄膜塔架顶端的夹辊之间，将熔融的聚合物套管吹胀成最终的直径和厚度。然后将该薄膜套管纵切成两幅平的薄膜，在图象接受层一侧对每幅薄膜进行电晕处理，然后将其卷在一个轴芯上。所制得试样的厚度均约为0.1毫米(0.004英寸)，虽然层的厚度分布有所变化。层的配方和厚度列于下表中。
层的配方
                      组分  试样1C(重量份)  试样1D(重量份) 试样C-1(重量份)
图象接受层
ELVAX3135乙烯乙酸乙烯酯(EVA)树脂(杜邦)   100   --   --
BYNEL CXA 3101酸/丙烯酸酯改性的EVA树脂(杜邦)   --   100   --
AMPACET11976TiO2浓色母料(Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ)   20   20   25
POLYFIL MT5000滑石母料(Polyfil Corp.，Dover，NJ)   20   5   10
AMPACET 10407UV抑制剂母料(Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ)   5   5   5
ESCORENE 108.37低密度聚乙烯(ExxonChemical Co.)   --   --   60
6109T线型低密度聚乙烯(Chevron Chemical Co.)   --   --   40
基片层
DOWLEX 2256A线型低密度聚乙烯树脂(DowChemical，Midland，MI)   100   100   --
6109T线型低密度聚乙烯(Chevron Chemical Co.)   --   --   100
AMPACET11976TiO2浓色母料(Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ)   30   30   --
AMPACET 10407UV抑制剂母料(Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ)   5   5   5
AMPACET 19270黑色母料(Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ)   --   --   1
底涂层
ELVAX 3135B乙烯乙酸乙烯酯(EVA)树脂(杜邦)   100   100   --
ESCORENE 108.37低密度聚乙烯(ExxonChemical Co.)   --   --   60
6109T线型低密度聚乙烯树脂(Chevron ChemicalCo.)   --   --   40
POLYFIL MT5000滑石母料(Polyfil Corp.，Dover，NJ)   20   20   10
AMPACET 10407UV抑制剂母料(Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ)   5   5   5
AMPACET 19270黑色母料(Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ)   5   3   --
AMPACET 11976TiO2浓色母料(Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ)   --   --   25
层的厚度
    层     试样1C(薄膜总厚度的％)     试样1D(薄膜总厚度的％)   试样C-1(薄膜总厚度的％)
图象接受层      40      40     30
基片层      45      45     40
底涂层      15      15     30
用3M SCOTCHCALTM3905和3M SCOTCHCALTM6605I丝网印刷油墨试验所有试样的油墨附着力，用常规的丝网印刷法在图象接受层一侧向每个薄膜试样印刷油墨。该方法使用有“ABC”试验字样的230目丝网。把印刷好的试样放在66℃(150°F)干燥4小时。也用390目丝网在每个试样上印刷3MSCOTCHCAL 9705UV固化油墨。在聚焦固化装置中用158毫焦耳/平方厘米(mJ/cm2)的UV剂量(在UVA光谱范围内用EIT，Inc.，Sterling，VA.制造的UVICURE PLUS辐射计测得)使印刷的试样固化。然后用下述的划格法附着力试验对所有印刷试样进行评价。用锋利剃须刀片角在每个试样上划出十条平行线，每条线间隔约1.6毫米(1/16英寸)。划线仅切开油墨层，而没有切开底膜。在与第一组划线垂直的方向切开油墨层划出另一组相似的线条。形成划格的图形，然后把2.5厘米×10.2厘米(1英寸×4英寸)的610号3M SCOTCHTM粘合带粘贴在划格的图形上，用3M PA-1涂敷橡胶辊滚两遍，使其牢固粘接。用急速的猛拉将该带剥离，检查划格试样的油墨剥离情况。根据目测标准把试样定级为“差”、“及格”，“良好”或“优等”。结果列于下表中。正如所料，图象接受层中仅含LDPE和LLDPE为聚合物组分的对比试样C-1具有差的油墨附着力。
然后评价试样的图象转印质量。为此在一台SCOTCHPRINTTM9512静电印刷机中把多色条纹图案(weather bar graphic)成象在购自3M的SCOTCHPRINTTM8601转印介质上。然后使转印介质上已上色的图象与多层薄膜的图象接受层接触，让两片材通过设定在96℃(205°F)和441kPa(64psi)Pro-Tech Model EGS-692热辊层压机。逐渐增加每个试样的转印速度，直到转印质量变差为止。根据目测结果将转印图象的质量定级为“差”、“及格”、“良好”或“优等”。结果列于下表中。
   试样 3900系列油墨附着力 6600I系列油墨附着力 9700系列油墨附着力   图象转印质量 许可的最大图象转印速度(米/分)(fpm)
    1A   良好   良好   良好   良好     3.7(12)
    1B   良好   良好   良好   良好     3.7(12)
    1C   差   良好   良好   良好     2.6(8.5)
    1D   良好   良好   良好   良好     3.1(10)
C-1 差 差 差 及格-良好 0.5(1.5)
在非常低的转印速度下，对比试样C-1仅有合格的图象转印质量。重要的是注意含有BYNEL CXA 3101改性EVA树脂和约13％重量载体树脂形式的LDPE的试样1D提供了良好的油墨附着力和图象转印质量。这个结果有点令人惊奇，因为LDPE和LLDPE(试样C-1所示)是不良的油墨接受体。
然后按如下方法进一步试验试样1D的耐候性。把试样1D薄膜层压到一侧有丙烯酸类粘合剂层的市售剥离衬上。层压薄膜时，使与图象接受层相反的一面与剥离衬的粘合剂接触。然后用该层压薄膜制备两个印刷的试样，标明为1D-1和1D-2。用具有“ABC”字母的试验字样的230目丝网用3MSCOTCHCALTM3905黑色油墨在试样1D-1上丝网印刷，然后空气干燥1小时。再用230目丝网在整个试样表面上印刷3M SCOTCHCALTM3920透明油墨，并在66℃(150°F)鼓风烘箱中干燥4小时。用具有与试样1D-1相同试验字样的390目丝网在试样1D-2上丝网印刷上3M SCOTCHCALTM 9705 UV固化丝网印刷油墨。用剂量为153毫焦耳/平方厘米的紫外线使油墨固化。然后在固化试样的整个表面上印上3M SCOTCHCALTM9720透明油墨，并用剂量为246毫焦耳/平方厘米的紫外线固化。将所得的印刷试样1D-1和1D-2切成6.4厘米×8.9厘米(2.5英寸×3.5英寸)的碎片。从每一个碎片上剥离剥离衬，将它们粘贴在铝板上，并放在氙灯老化装置(Atlas Model 65XWWR)中。然后在ASTM G-26 B型试验条件下照射这些试样。照射3000小时后，这些试样只有很小的色移，而且仍软得足以从该板整片剥离。认为这些结果表示能成功用于户外显示用途。
                         实施例2
评价12种图象接受介质的图象转印质量。这些介质是厚度为25-254微米的聚合物薄膜。每一种薄膜都用标准挤塑法制备且含有单个图象接受层。进行对比评价的是LDPE薄膜和市售的图象接受介质(购自3M的SCOTCHPRINTTMCONTROLTACTM印标薄膜8620)。在SCOTCHPRINTTM9512静电印刷机中用标准SCOTCHPRINTTM调色剂在SCOTCHPRINTTM8601转印介质上产生图象。所有这些产品都购自3M。然后用设定在96℃(205°F)和441kPa(64psi)条件下的Pro-Tech Model EGS-692热辊层压机把上色的图象转印到每一个薄膜试样上。转印速度为0.6和3.1米/分钟(2和10英寸/分钟)。
在低和高的转印速度下用目测标准方法定级体系(VSM)评价试样的图象转印质量。这种方法包括检查转印后转印介质上剩余的调色剂和检查接受介质上的转印图象质量、颜色的均匀性和是否存在缺陷。合格转印所需的最小级别为8.5，而级别为10.0认为是最佳的调色剂转印。最低的级别是4.0。聚合物薄膜和相应的结果都列在下表中：
      在以下转印速度下的图象转印质量[VSM]
试样 聚合物薄膜 0.6米/分钟(2fpm) 3.1米/分钟(10fpm)
 2A 含ELVAX 3124-2乙烯乙酸乙烯酯树脂(EVA)(E.I.Du Pont de Nemour& Co)的挤塑薄膜     10.0     8.5
 2B 含ELVAX 4260 EVA树脂(杜邦)的挤塑薄膜     10.0     9.0
 2C 含ELVAX 4355 EVA树脂(杜邦)的挤塑薄膜     10.0     8.5
 2D 含BYNEL 1123酸改性的EVA树脂(杜邦)的挤塑薄膜     10.0     9.0
 2E 含BYNEL CXA 3101酸/丙烯酸酯改性的EVA树脂(杜邦)的挤塑薄膜     10.0     9.0
 2F 含BYNEL 2002酸改性的乙烯丙烯酸酯树脂(杜邦)的挤塑薄膜     10.0     9.0
 2G 含DPDA 9169乙烯丙烯酸乙酯共聚物(EEA)(Union CarbideChemicals and Plastics Co.Inc)的热熔体压制薄膜     10.0     7.5
 2H 含TC-120乙烯丙烯酸甲酯树脂(EMA)(Exxon Chemical Corp.)的挤塑薄膜     10.0     9.0
 2I 含Primacor 3440乙烯丙烯酸树脂(EAA)(Dow Chemical)和紫外辐射稳定剂混合物(包含一对紫外辐射吸收剂、受阻胺光稳定剂和抗氧剂)的51微米厚挤塑薄膜     10.0     7.5
 2J 含SURLYN 1705-1EMA共聚物离子键树脂(杜邦)、12％重量TiO2和紫外辐射稳定剂混合物(包含一对紫外辐射吸收剂、受阻胺光稳定剂和抗氧剂)的102微米厚挤塑薄膜     10.0     7.0
 2K 含SURLYN 1705-1EMA共聚物离子键树脂(杜邦)和紫外辐射稳定剂混合物(包含一对紫外辐射吸收剂、受阻胺光稳定剂和抗氧剂)的挤塑薄膜     10.0     4.0
 2L 含BOSTIK-4189聚酯树脂(Bostik，Inc.)热熔体压制薄膜     10.0     9.5
 C-2 SCOTCHPRINTTMCONTROLTACTM印标薄膜8620(3M)     9.5     ＜4.0
 C-3 含低密度聚乙烯树脂(LDPE)和TiO2基浓色母料的挤塑薄膜     ＜4.0     ＜4.0
除对比试样C-3(LDPE)以外，所有试样在0.6米/分钟时都有很好的转印质量。在3.1米/分钟时，除试样2K以外所有试样都有比对比试样C-2和C-3好得多的转印质量。
                         实施例3
评价两种图象接受介质有关层压温度、层压压力、转印速度和图象转印介质的图象转印质量。第一种介质是实施例1中所述的试样1D薄膜。该图象接受层含有BYNEL CXA 3101酸/丙烯酸酯改性的EVA树脂(购自杜邦)和二氧化钛(TiO2)基白色母料，该母料含有50％ LDPE作为载体树脂，以使该层呈白色。底涂层含有ELVAX 3135B EVA树脂(购自杜邦)和黑色母料，以使该层呈黑色。
第二种薄膜通过挤塑102微米(4密耳)厚含SURLYN 1705乙烯酸共聚物离子键树脂(购自杜邦)的层制成。该薄膜用约20％重量含有8.55％重量LDPE的TiO2基浓色母料着色成白色，而且含有类似于树脂制造商推荐的紫外辐射稳定剂混合物(package)，它含有一对紫外辐射吸收剂、受阻胺光稳定剂和抗氧剂。对薄膜的一个表面进行电晕放电处理。用一对加热的夹辊将25.3微米(1密耳)厚的丙烯酸类压敏粘合剂层层压到电晕处理过的表面上，然后加上录离衬膜，以保护该粘合剂层。将该薄膜标明为试样3A。
按与实施例1相同的方法在SCOTCHPRINTTM8601和SCOTCHPRINTTM8603转印介质(都购自3M)上形成条纹图案。在高和低层压温度(96℃和88℃)、高和低层压压力(441kPa和276kPa)以及高和低转印速度(1.5米/分钟和0.5米/分钟)的组合下用热辊层压机把这些图案转印到试样1D和3A以及对比试样3M SCOTCHPRINTTMCONTROLTACTM印标薄膜8620上。用实施例2的目测标准方法定级体系(VSM)评价图象转印质量。结果列于下表中。
试样 图象转印介质 层压温度[℃(°F)] 层压压力[kPa(psi)] 转印速度[米/分钟(fpm)] 转印质量[VSM]
SCOTCHPRINTTM8620 SCOTCHPRINTTM8601 96(205) 441(64) 0.5(1.5) 10.0
3A SCOTCHPRINTTM8601 96(205) 441(64) 1.5(5.0) 10.0
1D SCOTCHPRINTTM8601 96(205) 441(64) 1.5(5.0) 9.5*
1D SCOTCHPRINTTM8601 96(205) 276(40) 1.5(5.0) 9.0*
1D SCOTCHPRINTTM8601 88(190) 441(64) 1.5(5.0) 8.5*
1D SCOTCHPRINTTM8601 88(190) 276(40) 1.5(5.0) 6.5*
1D SCOTCHPRINTTM8603 96(205) 441(64) 0.5(1.5) 10.0
1D SCOTCHPRINTTM8603 96(205) 441(64) 1.5(5.0) 7.0
1D SCOTCHPRINTTM8603 96(205) 276(40) 1.5(5.0) 6.5
1D SCOTCHPRINTTM8603 88(190) 441(64) 1.5(5.0) 7.0
1D SCOTCHPRINTTM8603 88(190) 276(40) 1.5(5.0) 6.0
*部分图象接受层粘接到图象转印介质的白色、无图象区域。
当使用SCOTCHPRINTTM8601转印介质时，试样1D和3A在较高转印速度下都有良好的转印质量。然而，试样1D(含BYNEL改性EVA树脂)粘连到转印介质的白色未上色区域。这个结果是令人惊奇的，因为含100％ BYNEL改性EVA树脂薄膜的实施例2的试样2E从SCOTCHPRINTTM8601转印介质接受图象时没有发生粘连。有人认为，对试样1D的电晕处理可能引起粘连。
                         实施例4
通过在多层薄膜上涂覆如下喷印层制剂制备适用于染料和颜料基喷墨的图象接受介质。该薄膜用与实施例1中试样1D薄膜相同的技术和材料制成，所不同的是在基片层制剂中，用Z9470丙烯-乙烯共聚物树脂(Fina Oil andChemical Corp.)代替LDPE树脂组分。通过将如下组分充分混合至均匀制备喷印层的下涂层溶液：11.66％重量(占全部混合物的)EP 0484016 A1中所述共聚物的20％水溶液、6.75％重量K90固体聚乙烯基吡咯烷酮(ISP Technologies，Inc.)、2.33％重量CARBOWAX C600聚乙二醇(Union Carbide Chemicals andPlastics Company，Inc.)、1.56％重量美国专利5,342,688以及PCT公报WO94/20304、WO94/20305和WO94/20306中所述的含有氯反离子的媒染剂的20％水溶液、23.58％重量乙醇和51.32％重量去离子水。向该混合物中加入2.4％重量LOK-SIZE 30阳离子玉米淀粉(A.E.Staley ManufacturingCompany)。用高架搅拌器将此溶液搅拌4小时，然后在五加仑桶中用装有粉碎头的Silverson高速多功能实验型混合机将其均化30分钟。
涂布前，充分混合0.05％重量30％氨水(Aldrich Chemical Company)、然后混合0.35％重量XAMA 7氮丙啶交联剂(Hoechst Celanese Corporation)。
用实验型缺口试棒涂布器把该下涂层溶液涂布在上述多层薄膜的图象接受层表面。缺口试棒的间隙设定在0.18毫米(7密耳)。把涂布后的试样放在设定在82℃(180°F)的烘箱中干燥5分钟，产生干燥、交联的下涂层。
将如下组分充分混合至均匀来制备面涂层溶液：66％重量(占全部混合物)去离子水、0.56％重量AIRVOL 540聚乙烯醇(Air Products)、33％重量乙醇、0.21％重量LOK-SIZE阳离子玉米淀粉(A.E.Staley Manufacturing Company)、0.14％重量KELTROL TF 1000黄原胶(Kelco division of Merck & Co.，Inc.)、和0.1％重量TRITON X-100非离子表面活性剂(Union Carbide Chemicals andPlastics Company，Inc.)。
用间隙为0.07毫米(3密耳)的相同缺口试棒涂布器将上述的溶液涂覆在多层薄膜的上述下涂层上。再将试样放在82℃(180°F)干燥5分钟，形成干燥的面涂布。
为了评价形成的喷印层，用如下印刷机和油墨混合物把彩色试验图案直接印刷在所得材料的喷印层表面：
A.装有HP 51650系列染料基墨盒(青、品红、黄色)和HP 516040颜料基墨盒(黑色)(购自Hewlett-Packard)的HP755 DesignJet印刷机(Hewlett-Packark)。
B.装有购自American Ink Jet Corp.的染料基油墨的Novajet III印刷机(Encad Co.)。
C.装有购自Minnesota Mining and Manufacturing Company of St.Paul，MN的颜料基油墨(青、品红、黄色)的Novajet III印刷机(Encad Co.)。
在没有上薄片层(overlaminate)的情况下用Gretag SPM-50密度计测量印刷试样上的光密度，扣除作为背景的试样未印刷部分的密度。用如下的粘合带剥离试验测试所有试样的油墨附着力：
1.把试样放在32℃(90°F)和90％相对湿度的受控环境中老化30分钟。每个试样从该环境中取出后马上进行测试。
2.把一片3M SCOTCHTM610号粘合带放在试样上，用3M PA-1涂敷橡胶辊至少滚两遍，使其牢固粘贴。把这片粘合带放在能接触色彩条纹一侧的所有不同颜色区域以及一些未成象区域的地方。
3.用一次快速的猛拉动作将该带从试样上剥离。
4.目测试样在着色区域中的油墨剥离情况。如果着色区域中完好无缺没有油墨剥离，则试验结果记录为“通过”。如果有剥离现象，则记录为“失败”。
结果列于下表中。
试验设备    密度(C)     密度(M)     密度(Y)     密度(K)  油墨附着力
    A    1.52     1.47     1.37     1.77     通过
    B    2.0     2.18     1.03     2.2     通过
    C    1.5     1.5     1.14     --     通过
应当注意：用高密度聚乙烯(HDPE)代替丙烯-乙烯共聚物作为基片层主要组分的其它多层薄膜也涂覆了上述相同的喷印层制剂。这些薄膜不能成功地进行印刷质量评价，因为这些薄膜不能耐热喷墨印刷过程中的高温，会发生变形。因此，耐热性是选择喷墨印刷过程中基片层的一个因素。
                         实施例5
用实施例1中用于试样1C和1D的吹胀薄膜共挤塑法制备具有图象接受层、基片层和底涂层的图象接受介质。所得多层薄膜的总厚度为102微米(4密耳)。其中图象接受层占总厚度的15％，基片层占65％，底涂层占20％。层的配方列于下表中。
组分   重量份
图象接受层
BYNEL CXA 3101酸/丙烯酸酯改性的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)树脂(杜邦)     100
AMPACET11976TiO2浓色母料(Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ)     20
POLYFIL MT5000滑石母料(Polyfil Corp.，Dover，NJ)     5
AMPACET 10407UV抑制剂母料(Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ)     5
基片层
Z9470丙烯-乙烯共聚物树脂(Fina Oil and Chemical Corp.)     100
AMPACET11233TiO2浓色母料(Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ)     30
AMPACET 10407UV抑制剂母料(Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ)     5
底涂层
ELVAX 3135B乙烯乙酸乙烯酯(EVA)树脂(杜邦)     100
POLYFIL MT5000滑石母料(Polifil Corp.，Dover，NJ)     20
AMPACET 10407UV抑制剂母料(Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ)     5
塑料浓色片#520002灰色母料(Plastic Color Chips，Inc.，Asheboro，NC)     2.5
AMPACET11976TiO2浓色母料(Ampacet Corp.，Tarrytown，NJ)     20
把所得的多层薄膜层压在涂有硅氧烷的聚酯剥离衬的水基丙烯酸类压敏粘合剂上。该剥离衬具有预冲压的导向孔，以便适当地输入GERBER EDGE热转印机(由Gerber Scientific Products，Inc.，Manchester，CT制造)。多层薄膜比剥离衬窄，以便让导向孔仍保持敞开。然后让所得的图象接受介质通过GERBEREDGE印刷机，并用标准热转印材料印刷上试验字样。为了比较，也把相同的试样字样印刷在SCOTCHCALTM3636-10B和SCOTCHCALTM3636-20B印标薄膜上(两种薄膜都购自3M公司，且都用于热转印方法)。对三种图象进行目测，判断本发明图象接受介质上的图象质量至少与两种标准印标薄膜上的图象质量相差不大。另外，用实施例1中所述的油墨粘合带剥离试验测试本发明图象接受介质上图象的附着力。没有观察到图象损坏。
                         对比例6
为了与上述实施例进行比较，评价市售多层共挤塑背面有粘合剂的标签薄膜的油墨附着力和图象转印质量。这些试样包括购自Avery InternationalCorporation，Pasadena，CA的FASCLEAR和PRIMAX标签薄膜。评价时，把每一种薄膜片放在30厘米×30厘米3M SCOTCHCALTM180-10印标薄膜片上。
用3M SCOTCHCALTM3905、3M SCOTCHCALTM6605I和3MSCOTCHCALTM1971丝网印刷油墨试验所有试样的油墨附着力。用常规丝网印刷法和230目丝网将油墨固体色块涂在每个薄膜试样上。把印刷后的试样放在66℃(150°F)烘箱中干燥4小时。用390目丝网在每个试样上也丝网印刷上3MSCOTCHCALTM9705紫外可固化丝网印刷油墨。把印刷好的试样放在能产生159毫焦耳/平方厘米紫外线剂量的聚焦固化装置中固化。然后用实施例1中所述的划格法附着力试验对所有印好的试样进行评价。测量剥离油墨的百分数，结果列于下表中。
          油墨   PRIMAX标签薄膜[％油墨附着力破坏]  PASCLEAR标签薄膜[％油墨附着力破坏]
SCOTCHCALTM1971油墨     100     50
SCOTCHCALTM3905油墨     100     100
SCOTCHCALTM6605I油墨     100     45
SCOTCHCALTM9705油墨     100     100
对于所有类型的油墨，PRIMAX薄膜显示完全的油墨附着力破坏，而FASCLEAR薄膜仅显示稍好的性能。破坏的程度一般认为是不合格。
然后评价每一种标签薄膜试样的图象转印质量。在SCOTCHPRINTTM9512静电印刷机中把多色条纹图案印刷在购自3M公司的SCOTCHPRINTTM8601转印介质上。然后用设定在96℃和441kPa(64psi)的Pro-Tech Model EGS-692热辊层压机把上色的图象转印到试样薄膜上。图象在0.5米/分钟(1.5fpm)和1.2米/分钟(4fpm)的速度下转印到每个试样上。用实施例2中所述的目测标准定级方法(VSM)检查成象试样的图象转印质量，也用实施例1所述的划格法试验检测调色剂附着力。结果列于下表中。
              试样 PRIMAX标签薄膜 FASCLEAR标签薄膜
在0.5米/分钟时的图象转印质量     ＜4.0     9.5
在1.2米/分钟时的图象转印质量     ＜4.0     ＜4.0
在0.5米/分钟时的调色剂附着力     无剥离     无剥离
在1.2米/分钟时的调色剂附着力     有些剥离     无剥离
PRIMAX薄膜在两种速度下显示差的图象转印质量(比最低可能的级别更差)。FASCLEAR薄膜在较慢的转印速度下显示良好的图象转印质量，但在较快的转印速度下显示较差的转印质量。与之相比，上述实施例中所述的薄膜在高达3.8米/分钟(12.5fpm)的转印速度下仍显示合格的图象转印质量。
本发明不受上述实施方式的限制，而由所附的权利要求书所确定。

Claims (10)

1.一种图象接受介质，其特征在于它包含具有两个相对主表面的图象接受层，所述的图象接受层含有酸/丙烯酸酯改性的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)树脂。
2.如权利要求1所述的图象接受介质，其特征在于它还包括图象接受层第一主表面上的底涂层，第二主表面是接受图象的表面。
3.如权利要求2所述的图象接受介质，其特征在于它还包括具有与底涂层接触的主表面的基片层。
4.如权利要求2或3所述的图象接受介质，其特征在于它还包括所述底涂层外表面上的粘合剂层。
5.如权利要求1所述的图象接受介质，其特征在于它还包括图象接受层上的喷印层。
6.如权利要求1所述的图象接受介质，其特征在于所述的图象接受层包含至少60％重量酸/丙烯酸酯改性的乙烯乙酸乙烯酯(EVA)树脂。
7.如权利要求2所述的图象接受介质，其特征在于所述的底涂层含有乙烯乙酸乙烯酯树脂和填料。
8.如权利要求5所述的图象接受介质，其特征在于喷印层包含一种组合物的至少一层面涂层和第二种组合物的至少一层下涂层，所述的下涂层含有分散颗粒，其粒度使得在面涂层上形成突起。
9.如权利要求3-8中任一项所述的图象接受介质的制造方法，其特征在于它包括如下步骤：
a)提供至少两种物料，每一种物料含有至少一种成膜树脂；
b)把所述的物料共挤塑成多层薄膜，所述多层薄膜的每一层相应于一种物料。
10.如权利要求3-8中任一项所述的图象接受介质在形成图象方面的应用。
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