CN1157593A - 喷墨印刷片 - Google Patents

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D·沃纳
李武雄
李宗琦
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Abstract

本发明涉及一种用塑料作基材的喷墨印刷片,其中还含有一种用喷墨墨水能产生抗抹污良好图象的微粒材料。这种喷墨印刷片适用于标志、档案和其他用途。

Description

喷墨印刷片
技术领域
本发明涉及适用于标志用途的喷墨印刷片,特别是一种具有与胶粘剂层接触的可剥离层的印刷片。本发明还涉及一种使用本发明印刷片的印刷方法。
发明背景
各种适用于印出耐用的室外标志的方法是本领域已了解的,例如通过静电印刷工艺,还知道一些着墨体材料以及转移到标志材料上的方法。这些方法已制出具有各种用途的材料,如用于广告、招贴牌、车辆标志。然而,这些方法都有缺陷,所需的机器和制品很贵,而且这些机器需要相当高的维修费用和操作技巧。
喷墨印刷工艺已众所周知。其中的一个应用例子是用于制作文件和字幕幻灯片的计算机打印机。近来由于大规格打印机的工业化,可以打印出较大的制品,如大的工程图、设计图和彩色招贴和标志。这些打印机与许多其他硬拷贝输出设备如数字静电打印机相比较为低廉。而且,这类打印机具有计算机编址硬拷贝输出设备的所有通常的优点,其中,可使用本领域众所周知的扫描设备对正的透明图片或非透明图片上的图象进行扫描、将图象储存在计算机磁盘中、处理、储存和打印等等。
一般,喷墨用的墨水是全部或部分水基的,这类墨水的典型着墨体是光板纸或最好是专门的着墨体材料纸,这种纸张经过处理或涂布,改善了着墨性能或所产生图象的质量。
适用于如字幕幻灯片应用的许多喷墨着墨体组合物也已为本领域了解。它们由透明塑料材料如聚酯组成,因为它们本身不能接受水性墨水,因此需要涂布着墨体层。典型的着墨体层是由能从喷墨用墨水吸收水性混合物的水溶性聚合物的混合物组成。
在Iqbal等人的美国专利4,935,307和5,208,092、Kitchin等人的美国专利5,342,688和EPO公开0 484 016 A1中揭示了用于字幕幻灯片的一些喷墨着墨体组合物的例子。
用喷墨产生的图象的一个普通问题是随后的染料渗开,而且在湿热条件下特别严重。因此,许多着墨体材料含有在印刷后能与染料反应或以其它方式固定住染料的组分。还可以改变墨水的配方以防止染料的渗开。
目前许多喷墨组合物的另一个缺陷是由于图象颜色变化或染料颜色发暗而丧失档案性,图象质量随时间而变化,较高质量图象在直接阳光照射下寿命缩短。对于如广告类的短期标志用途这并不成为一个问题。然而这些缺陷使图象不适用于一些长期用途,如档案印刷品或需要耐用性好的室外图案和标志。
在Maruyanma等人的美国专利5,132,146和Idei等人的美国专利5,302,437中,揭示了其他喷墨记录材料。
需要一种喷墨着墨体材料,它在使用染料基喷墨墨水时能提供高密度、低染料渗出的图象,而在使用颜料喷墨墨水时能提供抗抹污的图象。
发明概述
简单地说,本发明一方面提供了一种包括一种基材和与基材接触的图象接受层的喷墨印刷片,其中图象接受层由至少一层某种组合物的防渗透层和至少一层另一种组合物的喷墨着墨体层组成,防渗透层和喷墨着墨体层均含有分散的、其大小足以使防渗透层和喷墨受体层表面粗糙的颗粒。
在与图象接受层相反的基材另一面上也可以按顺序覆上一层粘结剂层和一层可剥离衬里层。这种片使用了可用于标志、档案或其他成象用途中的基材,是可以采用喷墨印刷工艺的。
有利的是,图象接受层(或由单层或由多层组成)可与许多种基材如热塑性材料、热固性材料、涂塑纸张、织物、涂塑织物,或厚或薄的基材一起使用,只要涂布的基材能装在喷墨印刷设备中。
在经印刷的着墨体层上用一层保护薄膜或涂层层压覆盖起来或经其它处理以提供耐用性好的表面,可以用于商业标志、档案或成象用途。
本发明的一个优点,是当其处于雨水、阳光及外界环境温度变化和外界环境中表面的温度变化中时,喷墨印刷纸的基材和粘结剂可经用好几年。通常本发明的制品具有一定的柔韧性,它能够粘附到具有一定弧度或不平整性的表面,如带有螺丝头或铆钉的墙壁或表面上,材料不易产生剥离,在表面的凸出部位上,图象接受层、其他层、图象或表面材料均不易产生开裂或层离或“帐篷”现象。
例如通过层压上一层透明保护层,可使印刷片具有一定的防水性、增加防止图象划伤、和溅污等性能。
而且,本发明的制品还保持理想喷墨印刷片所需的其他性能,如抗染料渗散的性能和浅的底色。在所印刷的图象上还观察到良好的颜色饱和度和密度。印刷的制品在潮湿条件下或在喷墨印刷过程中不会过度卷曲,印刷后的图象会很快干燥,显示良好的图象清晰度。
在说明书中使用的:
“着色剂”指任何赋于另一种材料或材料混合物以颜色的材料,可以是染料或颜料;
“耐用性好”指本发明使用的基材能够承受与标志有关的磨损和撕裂,在外部环境中可使用2-5年;
“塑料”指在加热或不加热条件下能成型或模制的材料,包括热塑性或热固性,热塑性和热固性材料可以是柔性、半刚性或刚性、脆性或有延展性的;
本发明中使用的“抗抹污”指按下面试验描述喷墨墨水的抗抹污性,试验是以黑色线条印出图象,待至少5分钟干燥后,用手指以正常触摸图象所使用的轻到中等的压力擦拭这些线条,观察是否发生线条的渗开。
附图简述
图1是印刷和层压后具有两层式图象接受层结构的喷墨印刷片的侧视图。
较好实施方案的描述
参考图1,本发明的一种喷墨印刷片包括(a)一层图象接受层(11-12),(b)一层基材(10),还可以包括有(c)一层粘结剂层(13),它涂布或层压在基材(10)背对着图象接受层(11-12)的另一面上。粘结剂层背面可以有一层可剥离衬里层(14),也可以没有。在这一实施方案(图1)中,图象接受层(11-12)中至少有两层,其中一层是防止渗透层(12),另一层是喷墨着墨体层(11)。
一旦使用喷墨印刷工艺对喷墨印刷片印刷成象(15)以后,该印刷片(100)可用一层透明保护层(16)层压上去。透明保护层(16)可以是一透明塑料片,其一面有一种压敏粘结剂或热熔粘结剂,可以是一层透明涂层、或是一种能影响印刷片(100)表面的处理技术。
典型的可剥离衬里层(14)是一层纸或塑料或其他合适的片材,在其与粘结剂层接触的至少一个表面上用可剥离材料如一种有机硅树脂或碳氟化合物型材料涂布或处理,可剥离衬里层粘附到粘结剂层上面,但当需要时又能容易地除去,露出粘结剂层。
基材最好是用耐用性好的材料,能抵抗外部标志环境包括环境的很大温度范围60℃-107℃,直接受阳光照射等的有害影响。这种耐用性好的材料有时还应适合于固定到外表面上,即可粘附到有一定弧度或不平整性(如有略从表面突出的螺丝头或铆钉)的墙壁或表面上,而不易使材料出现剥离或“帐篷”现象。然而,本发明的基材不限于此,耐久性差的塑料也可用于内部标志用途,如在用染料基喷墨墨水印制图象时使用。
根据本发明的用途情况,基材可以是透明的、半透明或不透明的。不透明基材用于在人工采光或阳光的光照条件下,从印刷片的图象那一面观察图象的情况。半透明基材对背光用途如发光标志特别有用。
本发明中使用的基材均已商品化,许多已设计成外部耐用性很好的。这些基材的非限制性例子,包括可从3M公司得到的ScotchcalTM Marking薄膜和ScotchcalTMSeries 9000 Short-Term Removable(STR)薄膜,可从Fasson,Avery或Meyercord得到的AveryTM GLTM系列长效薄膜、AveryTM XLTM系列长效薄膜、AveryTM SXTM系列长效薄膜、FasCalTM或FasFlexTM范围的合适薄膜或任何合适的标记、图表或广告用薄膜。然而还有其他合适材料的制造厂家,因而本发明不限于上述的例子。根据最终图象的用途例如根据是否需要好的耐用性,可使用几乎所有由塑料片组成的材料作为基材,只要处于图象接受层底部的喷墨着墨体层能充分粘结到这种薄膜的表面。
可用的基材可有以具有各种表面光洁度,如ScotchcalTMSeries 9000暂时可去除(STR)薄膜的无光光洁度或ScotchcalTM3650标记薄膜的有光光洁度。可使用经挤塑、压延或流延法制造的不同塑料薄膜,如以ScotchcalTM增塑聚(氯乙烯)或Surlyn为例的一种聚烯烃。可以使用任何合适的塑料材料。非限制性例子包括聚酯材料,如E.I.Du Pont de Nemours & Company的MylarTM、ImperialChemicals,Inc.的MelinexTM和Celanese Corporation的CelanarTM。其他例子包括聚烯烃,如聚乙烯和聚丙烯、聚碳酸酯、聚合丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚砜、聚醚砜、三乙酸纤维素、赛珞玢、聚(氟乙烯)、聚酰亚胺、PPG Indstries的TeslinTM、橡胶聚合物如苯乙烯-丁二烯共聚物、丁腈橡胶或丁基橡胶、聚丁二烯。用作基材的较好材料包括那些增塑的聚(氯乙烯)或离子交联聚合物,虽然可不限于这些。较好的材料为白色不透明或半透明材料,但在特殊用途中也可使用透明材料或有色不透明、半透明、透明材料。
通常基材的厚度范围为0.05-0.75毫米。然而,厚度可在这一范围之外,只要在印刷和使用期间仍能保留抗撕裂和抗开裂性,薄膜厚度可任意选择。考虑了各种因素之后,任何厚度都可使用,除了基材厚度不能太厚,无法喂入喷墨印刷机以外。
图象接受层由至少两层组成,至少一层的功能是对喷墨起着墨体的作用。当图象接受层至少由两层组成时,最上层的功能为防渗透层,底层为喷墨受体。
图1中图象接受层为两层结构,这是较适宜的。虽然图象接受层被描述为多层结构。“多层”这个术语不一定指各层是完全不同的,即各层之间存在着可辨别得出的清晰界面,虽然可能如此。例如,在涂布过程中,特别在界面上会发生层间某种程度的混合作用。
本领域通常使用的一般亲水或水溶性或水吸收性聚合物或粘结剂为聚(乙烯基吡咯烷酮)、乙烯基吡咯烷酮与例如乙烯或苯乙烯的共聚物、聚(乙烯醇)、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或(1-烷基)丙烯酸共聚物和无机盐如由上述化合物衍生的碱金属盐,聚(环氧烷)或聚乙二醇、碳水化合物、烷基和羟烷基纤维素衍生物、淀粉和淀粉衍生物如羟烷基淀粉、羧烷基纤维素和其盐、阿拉伯树胶、黄原胶、角叉菜胶、蛋白质和多肽。可采用其他反应物或催化剂使一种或多个聚合物进行交联。
底层的较好组成包括EP 0484016 A1中揭示的共聚物即聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(环氧乙烷)和美国专利5,342,688描述的媒染剂,该媒染剂是用以防止印刷后染料在图象中的迁移。但对使用颜料基喷墨墨水设计的印刷片则不需要媒染剂。
顶层的较好材料为亲水或水溶性聚合物、水溶胶和与例如聚(乙烯基吡咯烷酮)相比,对接触带来的湿气敏感性较小的表面活性剂。这些材料包括聚(乙烯醇)、前面提到的颗粒材料如玉米淀粉或其衍生物或改性玉米淀粉、黄原胶和表面活性剂如Triton X-100。在美国专利4,935,307中描述了类似材料的顶层,在此作为参考。
最好使用一种具有两层结构的图象接受层,其中的底层和顶层含有一种分散的颗粒材料,使喷墨印刷片的表面粗糙。粗糙表面的特点在于分散的颗粒使得在喷墨印刷方法中用颜料基喷墨墨水印刷的图象基本上是不会被抹污或者能抗抹污。用颗粒材料填充底层能得到一层粗糙化的着墨体表面。还可获得其他优点,例如改进了在喷墨打印机中的附着,改善了本发明的制品在印刷机中的通过和防止了“粘合”。然而,当要求使用染料基喷墨墨水时,也可以使用较光滑的材料。而且也可使用至少两层的结构,在两层中都没有分散的颗粒材料,和/或仅其中一层含有颗粒材料。
此外,顶层的厚度比底层厚度薄得多。根据印刷标志的用途可以使用不同的厚度。相比较而言,底层含有颗粒的尺寸最好应比顶层的厚度大。
较好的这种分散颗粒材料包括那些在喷墨涂料混合物的其余部分(通常为水质的)中不溶或极少溶解的材料。较好的颗粒材料有一定的水吸收能力。颗粒材料的非限制性例子包括玉米淀粉或改性玉米淀粉、二氧化硅、氧化铝、二氧化钛或其他白色无机氧化物或氢氧化物的材料、棉花或絮凝状颗粒和其他纤维素或改性纤维素颗粒、碳酸钙或硅酸钙和其他白色无机硅酸盐、硫酸盐和碳酸盐、粘土和滑石。分散颗粒的粒度一般是直径约为1-40微米,最好约为2-20微米。然而,本发明并不限于此范围,只要有足够多的颗粒其大小足以使底层和顶层表面粗糙。尽管允许使用超出上述范围的颗粒,但上述粒度范围只是有代表性的。图象接受层中加入的颗粒含量范围为总固体重量的10-60%,最好为总固体重量的15-25%。此外,尽管并不排除使用一种粒度的颗粒,只要该粒度如上所述是足够的大,但分散颗粒一般是有一定粒度分布的。
受体涂层中的添加剂,包括但不限于作为吸收剂材料或粘结剂或作为这两者的水溶性聚合物或水溶性聚合物的混合物、交联材料或其他聚合物、也可是其他材料如表面活性剂、交联剂、防止染料在印刷的图象中渗散或其他形式的迁移的媒染剂、其他防止染料渗散的成分、分散液或乳状液等。还可使用紫外光吸收材料、自由基清除剂和抗氧剂。使用的任何添加剂的数量就是本领域技术人员了解和可选择的用量。
尽管最好使用压敏粘结剂,但特别适合于所选用的基材和最终用途的任何一种粘结剂都可用于喷墨印刷片。本领域了解的这类粘结剂,包括干粘性粘结剂、压敏粘结剂、可复位和/或定位的粘结剂、热熔粘结剂等。而且,在制造喷墨着墨体片时也可以不添加一层粘结剂层,例如用作放在一个标志盒内的短期内部标志即是如此。
在本发明申请中,层压层是能粘结到任何一块已经涂布的或未经涂布的片材表面上的任何一种片材。“层压”是指能获得这一粘结效果、特别是要没有会损害最终制品或图象外观的气泡、折皱或其他缺陷出现的任何工艺方法。
通过层压上一层透明保护涂层即片材(这里称为层压层),可以减缓环境湿度的有害影响。加上层压层还有一个优点,它可保护图象免受划伤或溅污,层压层可提供有高度光泽的光洁度或其他所需的表面修饰或花样,也可提供所需的光点放大。层压层还可吸收紫外光,保护下层和图象不受直接阳光或其他幅射的有害影响。层压方法可以是如美国专利4,966,804中所述的。
在本发明的受体层上印刷出一种图象或花纹后,在图象或花纹上面最好再用一透明无色或几乎无色的材料层压上去。合适的层压层可以是一面有粘结剂的任何透明塑料材料。层压层上的粘结剂可以是热熔或其他热粘结剂或压敏粘结剂。层压层表面可以是有高度光泽,可以是无光译,也可有其他表面结构。较好的层压层可设计用于外部图案用途,它包括可从3M公司得到的商品ScotchprintTM8910外层保护膜、8911外层保护膜和8912外层保护膜。但可使用或制造其他薄膜,本发明不受上述例子的限制。
作为本发明所用印刷方法的一个例子,是将原已制成片状的或刚从辊子上卸除的片状材料送入喷墨印刷机中,印刷出所需颜色的或单色的图象,从印刷机取出图象,有时还用一层层压层将图象覆盖起来,保护着墨体层和图象免受水、划伤或对图象的其他可能危害,然后再除去可剥离的衬里层线,将印有图象的印刷片固定在墙壁、车辆、旗帜、纸张或其他可观看的表面上。
本发明的制品的优点是当基材由耐气候作用的塑料材料组成时,能接受颜料基喷墨墨水,并从而能在外部标志环境条件下提供热稳定和光稳定的图象结构。
本发明喷墨印刷片提供了既可采用染料基又可采用颜料基喷墨墨水的有用图象,适用于例如宽幅喷墨印刷机,通过标志用途中使用的喷墨印刷方法既能印刷出小尺寸的图象,也能印刷出大尺寸的图象。得到的这种印刷片极便于手携而不会抹污图象,当喷墨印刷片上有粘结剂层时,用本领域所了解的简便方法即可粘贴到墙壁、车辆或其他标志表面上,而无需要使用其他特别的设备如喷涂器。
实施例
用下面一些实施例进一步说明本发明,但在这些实施例中列举的具体材料和数量以及其他条件和细节不构成对本发明的限制。除非另行指出或十分明显,所有使用的材料都是可购买到的,或为本领域的技术人员了解的。
在此描述的实施例中,密度和光密度为用Gretag SPM-50光密度计测定的反射密度减去作为背景的未印刷片的密度,作为基准。用配备了推荐给印刷机的HP5 1650系列印芯(cartridge)(包括HP5 1640A是黑的)的Hewlett-PackardDesignjet 650C,在Hewlette-Packard HP51631E特制喷墨纸上进行了印刷,获得下列密度:1.365(深蓝),1.154(品红),0.976(黄)和1.247(黑)。作为基准,用配备了HP51640系列印芯(包括HP51640A是黑的)的Hewlett-PackardDesignjet 650C,在Hewlette-Packard HP51631E特制喷墨纸上进行了印刷,获得下列密度:1.247(深蓝),1.123(品红),0.686(黄)和1.242(黑)。
实施例1
在3M公司提供的ScotchcalTM标记薄膜上涂布下面配方的涂料,制备供染料或颜料基喷墨墨水用的喷墨印刷片。该配方物是将810克含EP 0484016 Al中所述共聚物为20%的水溶液、469克聚(乙烯基吡咯烷酮)固体K90(从ISPTechnologies Inc.,获得)、162克聚乙二醇600(从Union Carbide Chemicals andPlastics Company Inc.获得)、108克15%媒染剂(美国专利5,342,688和PCT公开WO 94/20304、WO 94/20305、WO 94/20306中所述的是有氯抗衡离子的媒染剂)溶液、3560克去离子水和1638克乙醇彻底混合直至均匀而制成的。在此配方物中再加入167克LOK-SIZE30阳离子玉米淀粉(从A.E.StaleyManufacturing Company获得)。用一个悬架在上部的搅拌器混合4小时,随后用一个配备有一个分散头的Silverson实验室用高速多功能混合器在一个5加仑桶内均化3分钟。
涂布之前,先将3.3克30%氨水(从Aldrich Chemical Company获得)然后再将24.3克Xama 7(Hoechst Celanese Corporation的一种氮丙啶交联剂)加入上述配方物中,彻底混合之。
用一个自动化的中间试验涂布机以0.10米/秒的基料速度将上述配方物涂布在宽0.3048米的ScotchcalTM标记薄膜系列3650上,该薄膜为3M公司的耐气候作用的白色乙烯产品,按顺序由一层白色乙烯层、一层压敏粘结剂层和可剥离纸层组成。使用一个间隙设定为约127微米的刮涂机进行涂布。干燥后涂层重量测定为14.90克/米2。材料以0.10米/秒速度通过四个干燥区:65.6℃的干燥区3.66米,79.4℃的干燥区3.66米,93.3℃的干燥区3.66米,121℃的干燥区7.32米。
作为第二道,使用有间隙设定为76微米的中间试验刮涂机将顶层涂料涂布在前面描述的涂布后产品的涂层上。所用的类似于美国专利4,935,307描述的顶层涂料,其组成为66重量%(总混合物的重量)去离子水、1.64重量%Airvol 540聚(乙烯醇)(从Air Products获得)、31.17重量%工业乙醇、0.61重量%LOK-SIZE30阳离子玉米淀粉(从A.E.Staley Manufacturing Company得到)、0.28重量%黄原胶,它是一种称作KELTROL TF 1000的聚糖树胶,(从Kelco DivisionofMerck&Co.Inc.获得)和0.3重量%Triton X-100表面活性剂(从Union CarbideChemicals and Plastics Company Inc.获得)。
经这样涂布后的制品以0.10米/秒速度通过四个干燥区,65.6℃的干燥区3.66米,79.4℃的干燥区3.66米,93.3℃的干燥区3.66米,93.3℃的干燥区7.32米。使用能给出优良密度、快干燥速度、颜色包括黑色(由装有黑色颜料基墨水的HP 51640A印芯印刷的)抗抹污的,装有标准51650系列墨水印芯的Hewelett-Packard HP650C design喷墨印刷机,将图象直接印刷到经涂布材料的着墨体涂层上。
用本领域了解的方法,用3M公司的有光泽的ScotchcalTM8910外层保护透明薄膜层压在图象上,得到能防溅污的光泽图象。加上的这层层压层还具有防止染料在潮湿环境条件下的渗散作用。
用Gretag SPM-50手动光密度计测定无层压层的样品,获得的光密度的例子为1.294(深蓝),0.969(品红),0.654(黄)和1.450(黑)。
也可用备有LaserMaster Corp.墨水(全部为染料基)的Encad Novajet宽幅印刷机印刷这种印刷片。尽管其干燥时间较长,达触摸干燥需10分钟,但可获得非常高的密度。获得的光密度的例子为1.857(深蓝),1.802(品红),1.044(黄)和1.937(黑)。
实施例2
如下制备的制品是试验另一种背面有粘结剂层的基材,其图象可在短期使用后去除。用一台中间试验涂布机以0.10米/秒速度,将与实施例1所述组成相同的底层涂料溶液涂布在3M公司的0.30米宽的ScotchcalTM系列9000短期可除去(STR)薄膜上,该薄膜按顺序有一层白色乙烯树脂层、一层粘结剂层(可在两年后除去,而在绝大多数表面上很少有或没有粘结剂残渣)和一剥离层。
用间隙设置为约127微米的刮涂机将底层涂料涂布在薄膜的乙烯树脂层上,测得干燥后涂层重量为15.51克/米2
材料以0.10米/秒速度通过四个干燥区:65.6℃的干燥区3.66米,79.4℃的干燥区3.66米,93.3℃的干燥区3.66米和121℃的干燥区7.32米。
顶层涂料与实施例1所述的相同,不同之处为用去离子水将其稀释至固体含量为1%。在第二道,用间隙设置为127微米的中间试验刮涂机,将经稀释的顶层涂料涂布在经前一道涂布的产品的涂层上。顶层涂布的速度约为0.076米/秒。是用一把横向刮刀涂布顶层涂料。涂布后材料以约0.076米/秒通过四个干燥区:65.6℃的干燥区3.66米,79.4℃的干燥区3.66米,93.3℃的干燥区3.66米,121℃的干燥区7.32米。
用Hewlett-Packard Designjet 650C将颜色试验图案印刷在这些材料的21.6×27.9厘米样品上,产生了快速干燥的抗抹污图象,包括了颜料黑。用配备Hewlett-Packard 51640系列印芯的Hewelett-Packard Designjet 650C,也印刷了试验图案和较大的全彩色图象,产生了快速干燥的抗抹污图象。
对100%颜色面积测出的光学密度例子为:对Hewelett-Packard DesignjetHP650C印刷机所印的HP51640墨水(包括HP51640A黑):0.970(深蓝),1.013(品红),0.581(黄)和1.125(黑)。
对100%颜色面积测出的光学密度例子为:对Hewelett-Packard DesignjetHP650C印刷机所印的HP51640墨水:1.367(深蓝),0.987(品红),0.991(黄)和1.185(黑)。
实施例3
本实施例是说明印刷片作为对单独颜料基墨水的着墨体,因而不需用任何媒染方法来减缓或防止染料的渗散。底层(图象接受层)涂料的配方为59.8克含EP 0484016中所述共聚物为20%的水溶液、34.6克聚(乙烯基吡咯烷酮)固体K90(从ISP Technologies Inc.,获得)、12克聚乙二醇600(从Union CarbideChemicals and Plastics Company Inc.获得)和263克去离子水,将此配方混合物彻底混合直到均匀。在混合物中再加入121克乙醇和12.3克LOK-SIZE30阳离子玉米淀粉(从A.E.Staley Manufacturing Company获得)。玉米淀粉用一个配备分散头的Silverson L4R实验室用多功能混合器均化10分钟。
在50克上面溶液中加一滴30%氨水(从Aldrich Chemical Company获得)和0.18克Xama 7(从Hoechst Celanese Corporation获得),彻底混合。用设置在约127微米间隙的刮刀或带槽口的棒手工涂布上面产生的混合物,然后在93.3℃的烘箱内干燥4分钟。
用一把刮刀,以设置的约76微米间隙在如上所得的涂层上再涂布实施例1的顶层涂料,后在93.3℃干燥3分钟。用Hewlett-Packard Designjet HP640A黑墨水印刷的图象区域是抗抹污。将一块没有8910层压层(因此其防潮作用应最小)的样品放入温度为40℃、湿度为85%的恒温箱90小时,结果表明黑色并无渗开并且对黑色图象区域或印刷片也不产生明显的其它有害影响。制备了四个图象,以本领域了解的技术在其中三个图象上,层压上一层3M公司的有光泽ScotchcalTM8910外层保护透明薄膜,获得了有光泽的图象。
实施例4
下面的步骤是说明不同底涂层厚度的作用。按实施例1所述(但每一种材料的量为两倍)制成底层涂料配方物。用一个自动中间试验室涂布机以0.10米/秒的速度,在一卷宽0.30米的ScotchcalTM标记薄膜系列3650(从3M公司获得)上涂布该种涂料。用设置在约51微米间隙的刮涂机涂布15分钟,干燥后涂层重量测定为5.60克/米2。对设置在约76微米间隙的刮涂机再涂布15分钟,干燥后涂层重量测定为9.16克/米2。用设置在约102微米间隙的刮涂机又涂布15分钟,干燥后涂层重量测定为13.3克/米2和13.5克/米2。所有材料以0.10米/秒速度通过四个干燥区:65.6℃的干燥区3.66米,79.4℃的干燥区3.66米,93.3℃的干燥区3.66米和121℃的干燥区7.32米。
第二道中,用有设置在76微米间隙的中间试验刮涂机将顶层涂料(按实施例1所述的配方)以约为0.076米/秒的速度涂布在经上述涂布产品的涂层上,然后通过四个干燥区:65.6℃的干燥区3.66米,79.4℃的干燥区3.66米,93.3℃的干燥区3.66米,121℃的干燥区7.32米。
用配备Hewlett-Packard 51640系列印芯的Hewlett-Packard Designjet 650C印刷出试验图案的图象,获得快速干燥的抗抹污图象。下表为其光学密度。
重量:克/米2      5.6      9.2       13.4
间隙:微米         51       76        102
Dc                 0.744    0.604     0.694
Dm                 0.65     0.619     0.671
Dy                 0.738    0.731     0.671
Dk                 1.143    1.124     1.237
实施例5
含有二氧化硅的底层涂料配方物为11.95克在3M公司专利申请EP 0484016A1中所述共聚物的20%的水溶液、6.92克聚(乙烯基吡咯烷酮)固体K90(从ISPTechnologies Inc.,获得)、2.93克聚乙二醇600(从Union Carbide Chemicals andPlastics Company Inc.获得)、1.59克15%的聚合媒染剂(实施例1所述的具有氯抗衡离子的媒染剂)水溶液、52.6克去离子水和24.2克乙醇,将此配方混合物彻底混合直到均匀。用一个悬架在上部的空气驱动搅拌器搅拌此混合物溶液,在此溶液中加入2.46克Aerosil 380二氧化硅(从Degussa Corporatiion SillcaDivision获得)、0.05克30%氨水(从Aldrich Chemical Company获得)和0.36克Xama 7(从Hoechst Celanese Corporation获得),彻底混合。
用设置在约127微米间隙的刮刀或带槽口的棒手工涂布上述获得的混合物,然后在93.3℃的烘箱内干燥4分钟。
用一个设置在约76微米间隙的刮刀在上面获得的涂层上再涂布实施例1的顶层涂料,然后在93.3℃干燥3分钟。
用配备HP51650系列墨水印芯和HP51640A黑色墨水印芯的Hewlett-Packard HP650C印刷出试验图案。获得了具有抗抹污性和快速干燥的图象。光密度的例子为0.718(深蓝),0.663(品红),0.509(黄)和1.007(黑)。
比较实施例A
本例为底层涂料不含分散颗粒但用另一种媒染剂的情况。这种配方对染料基喷墨墨水能产生优质的图象,但当用颜料基墨水印刷图象或图象的一部分时,在例如超过48小时那样长的时间里仍会被抹污。是按实施例1所述,但将每种组分的量加倍制备底层涂料配方物,而且使用了不同于实施例1的媒染剂。这里使用的媒染剂为实施例1所述的含一当量氯离子和一当量三氟乙酸离子的15%媒染剂溶液。用中间试验涂布机以0.043米/秒速度将此底层涂料涂布在一卷0.30米宽的ScotchcalTM标记薄膜系列3650(从3M公司获得)上面。使用设置在约127微米间隙的刮涂机,干燥后的涂层重量测定为10.84克/米2
所有经涂布的制品以0.043米/秒速度通过三个加热干燥区:79.4℃的干燥区3.66米,121℃的干燥区3.66米和121℃的干燥区3.66米。
第二道,用设置在51微米间隙的中间试验刮涂机将顶层涂料(按实施例1所述的配方)以约0.043米/秒的速度涂布在经上述涂布产品的涂层上,然后通过三个干燥区:65.6℃的干燥区3.66米,79.4℃的干燥区3.66米,93.3℃的干燥区3.66米。
用配备有51650系列颜料印芯(深蓝、品红和黄)和51640A印芯(黑色墨水)的Hewlett-Packard HP650C Designjet印刷机将试验图案直接印刷到上面得到的材料上,获得了良好的图象,但在印刷后超过48小时后图象的黑色区域仍易被抹污染这点来说,它没有实施例1、2、3、4、5和6中所列举的材料上获得的图象那么好。获得的光密度的例子为0.820(深蓝),0.667(品红),0.591(黄)和1.310(黑)。
实施例6
本例为塑料材料基材、粘结剂层和可剥离纸都不同的情况。与实施例4类似,用相同的中间试验规模的涂布设备,用相同的配方物,但涂布在美国专利5,198,301、5,196,246和4,994,322所述的宽约0.41米由一层白色SurlynTM塑料、一层可除去的粘结剂层、一层可剥离纸构成的材料上。涂布是在自动中间试验涂布机上以0.10米/秒的速度进行。使用了各种涂布重量,但在本例子中,使用的刮涂机间隙设置在约为102微米。材料经涂布后以0.10米/秒速度通过四个干燥区:79.4℃的干燥区3.66米,79.4℃的干燥区3.66米,93.3℃的干燥区3.66米,93.3℃的干燥区7.32米。
第二道,用设置在76微米间隙的中间试验刮涂机将顶层涂料(按实施例1和实施例4所述的配方)以0.10米/秒速度涂布在上述涂布产品的涂层上,然后通过四个干燥区:79.4℃的干燥区3.66米,79.4℃的干燥区3.66米,93.3℃的干燥区3.66米,93.3℃的干燥区7.32米。
用配备有Hewlett-Packard 51650系列印芯的Hewlett-Packard Designjet印刷出试验图案,获得快速干燥和抗抹污性良好的图象。获得的光密度例子为0.978(深蓝),0.834(品红),0.624(黄)和1.117(黑)。
比较实施例B
本例说明,没有本发明着墨体层,仅附有粘结剂层和可剥离衬里层的塑料材料基材,对水质喷墨墨水的性能不象含有喷墨着墨体的材料那样令人满意。将下段所述的材料的片材(21.6×27.9厘米)送入Hewlett-Packard HP650CDesignjet喷墨印刷机。用配备HP51640系列墨水印芯(含HP51640A黑色印芯)的印刷机试行印刷,然后再试用配备HP51650系列印芯(含HP51640A黑色印芯)的印刷机印刷。
所试验的材料为3M公司的ScotchcalTM8620标记薄膜、ScotchcalTM8640标记薄膜、和美国专利5,198,301、5,196,246和4,994,322所述的由一层白色SurlynTM塑料、一层可除去粘结剂层和一层可剥离纸构成的材料。对后一种材料进行涂布以接受喷墨墨水着墨体已在实施例中描述过。
印刷结果,墨水在塑料薄膜上聚集成珠状,即很大程度不能渗入或完全不能渗入,也即不能湿润塑料表面,只能得到差的图象和很低的光密度。手指轻微接触后,图象就会渗开而被抹污。印刷18小时后仍有此严重缺点。对染料基墨水和HP51640A颜料基黑墨水,均是如此。
下面的权利要求用于限定本发明的范围。

Claims (5)

1.一种包括基材和与基材接触的图象接受层的喷墨印刷片,其特征在于图象接受层由至少一层某种组合物的防渗透层和至少一层另一种组合物的喷墨受体层组成,防渗透层和喷墨受体层都含有其大小足以使防渗透层的一个表面和喷墨受体层的一个表面粗糙的分散颗粒材料。
2.如权利要求1所述的喷墨印刷片,其特征在于分散颗粒是一种玉米淀粉或改性的玉米淀粉。
3.如权利要求1或2中任一权利要求所述的喷墨印刷片,其特征在于防渗透层厚度比喷墨受体层中的最大分散颗粒的粒度小。
4.如权利要求1-3中任一权利要求所述的喷墨印刷片,其特征在于基材是不透明或半透明的聚(氯乙烯)基塑料片。
5.如权利要求1-4中任一权利要求所述的喷墨印刷片,其特征在于它还包括一层与基材背对着图象接受层的另一表面紧贴的粘结剂层。
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