CN1248005A - 具有双轴定向的聚烯烃片的半透明显示纸 - Google Patents

具有双轴定向的聚烯烃片的半透明显示纸 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种照相元件,其含有纸基、一层双轴定向聚烯烃片和至少一个影像层其中该纸基片的基重为40~120g/m2,和该双轴定向聚烯烃片具有至少40%的光谱透射和反射密度低于60%。

Description

具有双轴定向的聚烯烃片的半透明显示纸
本发明涉及照相材料。更可取的形式是涉及照相半透明显示的基层材料。
已知在该技术中照相显示材料用于广告,也用于照相影像的装饰显示。由于这些显示材料用于广告,所以在表达产品或广告服务的质量信息时,显示材料的影像质量是关键性的。而且,照相显示影像必须耐冲击,因为它要使消费者注意显示材料和想要传达的信息。显示材料的典型应用包括产品和在公共场所,如飞机、公共汽车和运动场中的广告服务,电影广告画,以及精细工艺摄影。耐冲击照相显示材料的期望质量特征是微蓝,密度最小,耐用,清晰和平滑。成本也是重要的,因为与其他显示材料工艺,主要是纸上平版印刷影像相比,这种显示材料价格昂贵。作为显示材料,传统的彩色照相纸是不能令人满意的,因为对于处理、光学加工和大尺寸影像显示来说,这种纸不耐用。
已知在形成彩色照相纸时,基底纸上施用一层聚合物,一般是聚乙烯。该层聚合物用于提供纸的防水,也提供了平滑的表面,在该表面上形成光敏层。合适的平滑表面的形成是困难的,需要特别小心和巨大的花费,以保证聚乙烯层的恰当地沉积和冷却。合适的平滑表面的形成也可以改善影像质量,如显示材料具有更明显的黑度,改进的基底的反射性比以前的材料更强。由于白的更白而黑的更黑,在之间有了附加的范围,因而反差增强。如果更可靠的、改进了的表面可以以低费用形成,是更令人满意的。
先前的技术摄影反光纸含有一层熔融挤压聚乙烯,它也作为荧光增白剂和其他增白剂,以及着色材料的载体层。如果荧光增白剂、增白剂材料和着色材料不是遍及聚乙烯挤压层分布,而是可以在接近表面处浓集(在近表面处它们是光学上更有效的),那会是更有效的。
先前的具有混合散射体的艺术摄影透射显示材料具有高度光敏的卤化银乳剂,它直接涂在涂有透明聚酯片的明胶上。为了散射用于逆光透射显示材料的光源,混合散射体是必需的。没有散射体,光源会减低影像质量。典型地,白色颜料涂在成像层的最下层。由于明胶用作照相乳剂的粘合剂,高光敏卤化银乳剂倾向于发黄所以显出影像的最小密度区域将倾向于出现黄色。黄白色减低透射显示材料的商业价值,因为观察成像的公众把影像质量与白白的颜色相联系。如果带有混合散射体的透射显示材料能够具有带蓝的白色,将会是令人满意的,作为优选这是可以理解的。
在U.S.5,212,053中建议采用基量少于120克/米2的一种纤维素纸基作为照相半透明显示材料的支持体。在U.S.5,212,053中通过采用纤维素纸作为片基获得了许多好处。这些好处是,与合适的聚合物片基相比,纸的低成本,以及通过采用彩色照相纸生成装置而获得生产效率的增加。尽管利用纸基有可能得到上述所有改进,但是U.S.5,212,053所描述的纸基不具备所需要的强度性质,不能保证在成像显影过程中所需要的湿化学法中加工的可靠性。当逆光照明的照相显示材料用照相加工化学法进行加工时,片幅会破裂并引起材料损失和减低商业光加工的功效。为了增加U.S.5,212,053中所描述的纸的强度,又会放松了纸的透射性要求。如果带有纤维素纸基的半透明显示材料具有在光加工中避免断裂所需的强度性质,而又薄到足够显示出所需的透射性,将是令人满意的。
先有技术的具有混合散射体的摄影透射显示材料具有直接涂在明胶上的感光卤化银乳剂,明胶是涂在透明聚酯片上。TiO2加到成像层的最下层,以充分地把光扩散,致使显示影像的观察者看不到所用的照明灯泡的各个元件。然而,在成像层涂TiO2引起加工问题,如增加了涂布范围,这就要求附加的涂布机干燥,并减低了涂布机的生产能力,因为TiO2需要额外清洗涂布机。另外,由于较大量TiO2用于扩散高强度逆光照明体系,涂在最下成像层的TiO2引起不能令人满意的光散射,减低了透射影像的质量。从成像层清除TiO2,同时提供必需的透射性和影像质量性质是合意的。
先前的技术摄影透射显示材料用聚酯作为支持体的基材。一般聚酯支持体厚度为150~250微米,以提供所需要的挺度。纤维素纸基材料成本较低,而且为提高压辊操作效率创造条件,因为压辊可以重量较轻,直径较小。应用具有所需挺度的纤维素纸基材料也是较薄的,所以减低成本并改进压辊操作效率这是令人满意的。
需要低成本相纸透射显示材料,它提供改进的光透射同时更有效地扩散光,以使光源元件不被观察者发现。
本发明的一个目的是提供改进的透射显示材料。
另一个目的是提供低成本显示材料,也提供清晰而耐久的影像。
还有一个目的是提供用于照明透射显示材料的光的更有效的应用。
还有一个目的是提供具有所需强度性质的薄成像基材,以保证有效的光加工。
本发明的这些及其他目的都是通过一种含有纸基、一层双轴定向聚烯烃片和至少一个影像层的照相元件达到的,其中所说的纸基片基重为40~120克/米2,所说双轴定向聚烯烃片具有至少40%的光谱透射,反射密度少于60%。
本发明通过让用于照相显示材料的光更有效扩散来提供低成本的带有较明亮影像的支持物。
本发明具有许多超过先前的透射显示材料和成像透射显示材料的方法的优点。本发明的显示材料提供非常有效的光扩散,同时使光的透射具有高百分率。该材料成本低,因为半透明纤维素纸基比先前的产品薄,而其强度足以提供改进的光加工。它们的成本也较低,因为当没有防光晕层时,少用明胶是必需的。透射显示材料的形成需要一种充分扩散光的显示材料,以便使所用的照相灯泡的各个元件不被显示影像的观察者看到。另一方面,光必须被有效地透射,以明亮地照射显示影像。本发明允许较大量的照明光实际上用作显示照明,而同时非常有效地扩散光源,致使它们在观察者面前不出现。对于观察者来说,本发明的显示材料看上去比先前技术材料更白,先前的技术材料倾向于有点发黄,因为它们需要大量的光散射颜料以防止对各个光源的观察。这些高浓度的颜料对于观察者而言看上去是黄色的,结果影像要比合意的影像发暗。这些优点和其他优点通过下面的详细描述就显而易见了。
这里所用的术语“上面”、“乳剂面”和“面”意味着向着带双轴定向后的照相部件的正面。术语“下面”和“背面”是说向着双轴定向片所依附的纸面的反面。
本发明的双轴定向聚烯烃片层具有空白层次(level),当与低成本纤维素纸基结合时,TiO2和颜料适合于提供最佳透射性。本发明的一个重要方面是高强度双轴定向聚合物片层压到纤维素纸基上。先前的技术摄影纸透射显示材料因缺乏强度而引起光加工和操作的问题。高强度双轴定向聚合物片层压到纤维素纸上不仅明显增加成像支持物的强度,而且也使纸的厚度和基重减低,改进了成像元件的透射百分率,大大改进了影像质量。本发明的纤维素纸比反射成像纸薄,基重也低。一般,先前的技术反射纸厚度为170微米,比本发明的100微米厚度大。双轴定向片不需要层压到纸的背面,因为半透明显示材料是在显示装置中拍摄的,不能卷曲。因此双轴定向片仅在上面而不能在下面。
任何合适的双轴定向聚烯烃片均可用作本发明的层压片基的上面片。优选微空组合双轴定向片,因为在不用TiO2时,空隙提供阻光性。微空组合定向片制做方便,方法是将片芯和表面层共挤压,随后双轴定向,通过这样的方法在片芯层中所含的空隙引起材料周围就形成了空隙。这种组合片在,例如U.S.4,377,616;4,758,462;和4,632,869中揭示。
优选的组合片的芯片为总厚度的15%-95%,更优选为总厚度的30%~85%。因此无空隙表层厚度应是片厚的5%~85%,优选15%~70%。
组合片的密度(比重)用固体密度百分数表示,其计算如下:应当是45%~100%,优选67%~100%。当固体密度百分数少于67%时,组合片较难制造,因为抗拉强度下降,而它变得对物理损伤更敏感。
组合片的总厚度可在12~100微米范围,优选20~70微米。20微米以下,对于将支持体中的固有非平性减至最小来说,微孔隙片的厚度不够,因而会更难制造。在厚度大于70微米时,无论表面平滑度还是机械性能都没有什么改进,因而没有正当理由因附加材料而进一步增加成本。
这里所用的“空隙”意指缺少附加的固体和液体物质,不过“空隙”可能含有气体。留在最终包装片芯材中的引发空隙的颗粒应是0.1~10微米直径,最好是圆形的,以产生形状和尺寸均令人满意的空隙。空隙的尺寸也取决于在机器中和横向的定向程度。理想的是,空隙呈现的形状有如两个相对的边缘接触的凹面圆盘,换言之,空隙倾向于具有类似镜头或双凸形状。空隙是如此定向的,以致两个主维与机器和片的横向成一线。Z向轴是较次的量纲,其尺寸粗略地为空隙颗粒的横向直径。空隙一般倾向于是密封的气囊,因而从空隙芯的一侧到另一侧实际上没有敞开的通道,不过气体或液体可以横越。
空隙引起材料可以从不同的材料选取,而且应以芯片基质聚合物重量的约5%~50%重量存在。空隙引发材料最好含有一种聚合材料。当应用聚合材料时,这种聚合材料可以是与制做芯材基质的聚合物熔混的聚合物,而且随着悬浮液的冷却能够形成悬浮的球形颗粒。其实例包括尼龙分散在聚丙烯中,聚对苯二甲酸丁二醇酯分散在聚丙烯中,或聚丙烯分散在聚对苯二甲酸乙二醇酯中。如果该聚合物被预成形并混入基质聚合物,则重要的特征是颗粒的尺寸和形状,优选是球形的,它们可以是空心的或实心的。这些球体可以由交联聚合物制成,它们是选自含有具有通式Ar-C(R)=CH2的链烯基芳香化合物的基团,通式中Ar代表苯系芳香烃基或芳香卤化烃基,R是氢或甲基;丙烯酸酯型单体包括式为CH2=C(R′)-C(O)(OR)的单体,其中R是选自氢和含约1~12个碳原子的烷基,而R′是选自氢和甲基;乙烯基氯和1,1-二氯乙烯的共聚物,丙烯腈和乙烯基氯,乙烯基溴,具有式为CH2=CH(O)COR的乙烯基酯,其中R是含有2~18个碳原子烷基;丙烯酸,甲基丙烯酸,衣康酸,柠康酸,马来酸,富马酸,油酸,乙烯基苯甲酸;合成的聚酯树脂,它们是通过对苯二酸和二烷基对苯二酸或其成酯衍生物与HO(CH2)nOH系列的二元醇(其中n是2~10的整数)反应制备的,和在聚合物分子中有活性的烯键,上面所描述的聚酯包括其中达20%重量的具有活性烯键的二级酸或酯及其混合物的共聚物,和交联剂选自二乙烯基苯,二甘醇二甲基丙烯酸酯,富马酸二烯丙酯,邻苯二甲酸二烯丙酯及其混合物。
构成交联聚合物的典型单体实例是苯乙烯,乙酸丁酯,丙烯酰胺,丙烯腈,甲基丙烯酸甲酯,二甘醇二甲基丙烯酸酯,乙烯基吡啶,乙烯基乙酸酯,丙烯酸甲酯,乙烯基苄基氯,1,1-二氯乙烯,丙烯酸,二乙烯基苯,丙烯酰基甲基丙烷磺酸,乙烯基甲苯等。优选的交联聚合物是聚苯乙烯或聚(甲基丙烯酸甲酯)。最优选聚苯乙烯和交联剂是二乙烯基苯。
在本技术的已知方法中,得到的颗粒尺寸不均匀,其特征是宽的颗粒尺寸分布。所得珠粒可通过估量原来的尺寸分布范围筛选珠粒来归类。其他的方法如悬浮聚合,有限凝聚,直接得到尺寸非常均匀的颗粒。
引发空隙的材料可以涂上某些试剂以促进成空隙。适合的试剂或润滑剂包括胶态二氧化硅,胶态矾土和金属氧化物,如氧化锡、氧化铝。优选的试剂是胶态二氧化硅和矾土,最优选二氧化硅。具有试剂涂层的交联聚合物可以用本技术中熟知的方法制备。例如,通常的悬浮聚合方法,其中试剂最好加在悬浮液中。作为试剂,优选胶态二氧化硅。
引发空隙的颗粒也可以是无机球体,包括实心或空心玻璃球,金属或陶瓷珠或无机颗粒,如粘土、滑石、硫酸钡、碳酸钙。重要的是该材料不与芯材基质聚合物发生化学反应,以免引起下列一个或多个问题:(a)改变基质聚合物的结晶动力学,而使定向困难,(b)破坏芯材基质聚合物,(c)破坏引起空隙的颗粒,(d)引起空隙的颗粒粘附到基质聚合物上,或(e)产生不合宜的反应产物,如有毒或强彩色部分。引起空隙的颗粒应当不具有照相活性,也不能降低其中利用了双轴定向聚烯烃片的照相元件的特性。
对于朝向乳剂的上面的双轴定向片来说,适合于双轴定向片的热塑性聚合物类和优选的组合片芯材基质聚合物均含有聚烯烃。合适的聚烯烃包括聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚苯乙烯、聚丁烯和它们的混合物。聚烯烃共聚物,包括丙烯和乙烯的共聚物,如己烯,丁烯和辛烯也是有用的。优选聚丙烯,因为它成本低,并具有合意的强度性质。
组合片的无空隙表层可以由上面对于芯材基质所列出的同样聚合材料构成。组合片可以由与芯材基质相同的聚合物材料表皮构成,或可以由与芯材基质不同的聚合组合物表皮构成。
最上表皮层或上表面层的总厚度应是0.20微米~1.5微米之间,优选0.5~1.0微米。低于0.5微米时,共挤压表层中的固有非平面性可能产生不能令人接受的色彩变化。表层厚度大于1.0微米时,照相光学性质,如影像分辨力减低。厚度大于1.0微米时,对于沾污,如团块,不良的彩色颜料色散,或污染而言,要滤除的话,材料的体积较大。密度为0.88~0.94克/立方厘米的低密度聚乙烯是优选的上表层材料,因为与其他材料如聚丙烯和高密度聚乙烯相比,现行的乳剂配方充分粘附到低密度聚乙烯上。
在双轴定向片的最上表层可以加入附加物,以改变成像元件的色彩。就照相应用而言,带有浅蓝色调的白色基材是优选的。浅蓝色调的添加可以通过本技术中已知的任何方法完成,包括挤压之前机械混合彩色提浓物和已经以合适的混合比预混合的蓝色颜料的熔融挤出。可以耐受高于320℃挤压温度的有色颜料是优选的。因为高于320℃的温度对于表层的共挤压来说是必需的。用于本发明的蓝色颜料可以是不对成像元件有有害冲击的任何颜料。优选的蓝色颜料包括酞青蓝颜料,Cromophtal蓝颜料,Irgazin蓝颜料,Irgalite有机蓝颜料,和颜料蓝60。
一种紧接在乳剂层下面的表面上的很薄的涂层(0.2~1.5微米)可以通过共挤压和随后在宽和长的方向上的拉伸而造成。已经发现,就其本性而言,这个层的厚度是极为精确的,可用于提供所有的色彩校正,通常分布于整个乳剂和纸基间片材的厚度。这一最上层是如此有效,以致如果颜料是遍及厚度分散的话,为提供校正所需的总颜料少于所需量的一半。由于团块和不良色散,颜料通常是疵点缺陷的起因。降低影像商业价值的疵点缺陷用本发明可以改进,因为所用颜料较少,而且高质量滤清有色层是极为方便的,因聚合物与颜料的总体积一般仅是纸基和光敏层之间总聚合物的2%~10%。
当在本发明的薄表层中加入TiO2时,对于片的光学性能并无明显的贡献,它可以引起许多加工问题,如挤压模线(die lines)和疵点。实质上没有TiO2的表层是优选的。TiO2加到0.20~1.5微米之间的表层中,不会使支持物的光学性质有实际改进,还会增加设计成分,并引起挤压过程中令人讨厌的颜料线问题。
附加物可以加到本发明的双轴定向片中,为的是当成像元件暴露于紫外辐射时发出可见光谱中的光,那时双轴定向片就被有意的观众看到。可见光的发射使支持物在紫外能的存在下具有令人满意的背景色。当影像用一个含有紫外能量的光源背部光照时,这是特别有用的,可用于使透射显示应用的影像质量最优化。
在本技术中已知的散发蓝光谱中的可见光的附加物是优选的。消费者通常更喜欢微蓝色至白色的色调,与白白定义为b*相比定义为负b*,在1个b*单位为零的范围内。b*是CIE刻度区间中黄/蓝的量度。正b*表示黄,而负b*表示蓝。散发蓝谱光的附加物的加入使支持物在不加颜料的情况下着色,这可减低影像的白度。优选发射是1~5Δb*单位。Δb*定义为当一个样品被紫外光源和一个不带任何明显紫外能的光源照射时的测量差。对于确定加一种荧光增白剂到本发明的双轴定向片上面的净效果来说,Δb*是优选的量度。发射少于1b*单位不会受到广大消费者注意;因此,把荧光增白剂加到双轴定向片中只达到这种小小的改进没有成本效果。发射大于5b*单位会干扰照片的色彩平衡,对广大消费者而言,使白色显得太蓝。
本发明的优选附加物是荧光增白剂。荧光增白剂是一种基本无色,有荧光的有机化合物,它吸收紫外光,而发射的光是可见蓝光。实例包括,但非限于,4,4′-二氨基茋-2,2′二磺酸衍生物,香豆素衍生物,如4-甲基-7-二乙氨基香豆素,1,4-双(O-氰基苯乙烯基)苯,和2-氨基-4-甲基酚。本发明的一个意外的合宜特点是荧光增白剂的有效利用。由于用于透射显示材料的紫外光源是在影像的反面,所以在通过普通紫外滤光片达到成像层的紫外光强度不减少。结果是仅需较少量的荧光增白剂即可得到满意的背景色。
荧光增白剂可以加到多层共挤压双轴定向聚烯烃片中的任一层中。优选的位置是邻近或在该片的暴露表面层中。这就使得当与传统的照相支持物相比时较少量的荧光增白剂达到荧光增白剂的有效浓度。当合意的加载荧光增白剂的重量百分数开始接近到该浓度时,在此浓度下荧光增白剂移动至在成像层中形成晶体的支持物表面,则优选荧光增白剂加到邻近暴露层的层中。当荧光增白剂的移动牵涉到光敏卤化银成像体系时,优选含有聚乙烯的上面暴露层。在这种情况下,从邻近暴露层的移动大为减少,使更大量的荧光增白剂用于影像质量的最优化。荧光增白剂在邻近暴露层的一层中定位,使得较少花费的荧光增白剂用作上面层,它实际上没有荧光增白剂,防止了荧光增白剂的明显迁移。一种优选的减少不希望的荧光增白剂迁移的方法是用聚丙烯作为与暴露表面邻接的层。由于荧光增白剂溶在聚丙烯中比溶在聚乙烯中更容易,所以荧光增白剂很少可能从聚丙烯移动。
本发明的双轴定向优选具有微空隙芯材者。微空隙芯材增加了成像支持物的不透光性和洁白程度,进一步改进了成像质量。而且,空隙芯材是光的优良散射体,而实际上比白色颜料如TiO2的光散射少。较少的光散射改善了透射影像的质量。具有吸收紫外能和发射可见光谱中光的材料的微孔隙芯材的影像质量优点的结合,使影像质量无可匹敌地最优化,因为当暴露于紫外能量时影像支持物具有一种色调,当影像用不含明显量的紫外能的照明如室内照明观察时,仍保持优良的洁白程度。在垂直向实质上在每个点优选的空隙数优选大于6。垂直方向中的空隙数是空隙层中存在的聚合物/气体界面数。空隙层的功能有如不透明层,因为反射指数在聚合物/气体界面之间变化。大于6的空隙是优选的,因为在空隙为4或少于4时,看不到胶片的不透明度有什么改进,因而不能证明为使本发明的双轴定向片具有空隙而附加的消费是正当的。在垂向中有6~30个空隙是最优选的,因为在35个空隙或更多时,空隙芯材会容易应力断裂,在影像区域产生不令人满意的断裂线,减少透射显示材料的商业价值。
双轴定向片也可含有已知的改善照相感应如洁白程度和清晰度的颜料。本发明中TiO2就是用了改善影像清晰度。所用二氧化钛可以是锐钛矿或金红石型的。就光学性质而言,金红石是优选的,因为其独特的颗粒尺寸和几何形状。而且,锐钛矿和金红石TiO2二者可以混合以改善洁白度和清晰度。照相体系可接受的TiO2实例是杜邦化学公司R 101金红石TiO2和R 104 TiO2。其他改善照相感应的颜料也可以用于本发明,如二氧化钛、硫酸钡、粘土或碳酸钙。
加到本发明的双轴定向片的TiO2优选量为4%~18%重量。低于3%的TiO2,所需光透射不可能容易地用微空隙单独完成。高于4%的TiO2与空隙结合提供一种双轴定向微孔隙片,其成本低。高于14%TiO2,添加的染料密度需要克服透射性的损失。
优选的本发明的双轴定向聚烯烃片的光谱透射是至少40%。光谱透射是通过材料透射的光能量。对于照相元件来说,光谱透射是透射力与入射力之比,用如下百分数表示:TRGB=10-D*100,这里D是红、绿和蓝状态A透射密度感应的平均,用X-Rite模型(model)310(或类似的)照相透射密度计测量。材料的透射率越高,不透光性越小。对于带有混合散射体的透射显示材料,影像质量与从影像至观察者的眼睛的光反射量有关。带有低量光谱透射的透射显示影像不能使影像明显照明,引起影像质量的感性损失。带有光谱透射低于35%的透射影像是透射显示材料难以接受的,因为这样的影像质量不能与先前技术的透射显示材料匹配。而且,光谱透射低于35%,将需要附加的染料密度,它增加透射显示材料的成本。
对于本发明的双轴定向片,最优选的光谱透射密度是46%~54%。这一范围可使纸的透射和挺度性质最优化,以产生一种扩散逆光照明光源和使成像层染料密度减至最小的显示材料。
对于本发明的双轴定向片,优选反射密度低于60%。反射密度是从影像到一个观察者的眼睛反射的光能量。反射密度用0°/45°几何状态A红/绿/蓝感应,由X-Rite模型(model)310(或类似的)照相透射密度计测量。为扩散逆光照射光源需要足够的反射光能量。对于透射显示材料,反射密度大于65%是不能接受的,不能与先前的透射显示材料的质量匹配。
对于成像元件来说,优选光谱透射至少18%,因为光谱透射少于18%不能使影像充分照明,引起影像质量的感性损失。成像元件的光谱透射通过双轴定向片、粘合层和纸的光谱透射来测量。
这些组合片的共挤压、淬火、定向和热硬化(或凝固)可以通过本技术中已知的生产定向片的任何方法完成,如通过平片法、气泡法或管式法。平片法包括通过一个缝模挤压配料,在冷铸鼓上将挤出的坯料迅速淬火,以便使片的芯材基质组分和表皮组分在其玻璃化硬化温度之下淬火。然后在低于基质聚合物熔融温度、高于其玻璃化转变湿度,通过在相互垂直方向拉伸使淬火片双轴定向。该片可以先在一个方向拉伸,然后在第二个方向拉伸或在两个方向同时拉伸。拉伸比,定义为用相当于机器和横向总合的原长度除最终长度。优选至少是10∶1。在片被拉伸以后,通过加热至足以使聚合物结晶或退火的温度,进行热硬化,同时在某种程度上约束该片,防止在两个方向拉伸和回缩。
组合片,如所描述的最好具有至少三个芯片层和每侧面有一个表层,也可以有改变双轴定向片性质的附加层。双轴定向片可以能提供改进粘合力的表面层形成,如果想要得到某些特别令人满意的性质的话,双轴定向挤压也可以用10层之多进行。
这些组合片可在共挤压和定向过程之后,或在浇铸和充分定向之间用任何数量的用于改进片的性质(包括可印性,提供蒸气阻挡层,使它们可热密封,或改善对支持物或光敏层的粘附力)的涂料涂布或处理。其实例是为了可印性的丙烯酸涂料,为了热密封性质的聚偏二氯乙烯涂料。进一步的实例包括火焰、等离子体或电晕放电处理,以改善可印性或粘附力。
由于在微空隙芯材上至少有一个无空隙表层,片的抗拉强度增加,并使其更易加工。这就使得片的制作比用全部是空隙层的片的制作具有更大的宽度和更高的拉伸比。层的共挤压进一步简化了生产过程。
优选的双轴定向片的结构,其中曝光表面层邻接成像层,如下:带有蓝色颜料的聚乙烯表层带有4%TiO2和荧光增白剂的聚丙烯聚丙烯微孔隙层聚丙烯下表层
对于光敏卤化银层的叠层支持物来说,微孔隙组合片和双轴定向片层压于其上的支持物可以是任何具有含意透射和挺度性质的纤维素纸。对于本发明的成像元件,纸基提供挺度和起到用于影像照相的逆光光源散射体的作用。就卤化银照相体系而言,合适的纤维素纸不必与光敏乳剂层相互作用。用于本发明的照相级纸必须是“平滑的”,以便不干扰影像观察。纤维纸的表面粗度或Ra是有关纸上精细间隔的表面不规则的量度。表面粗度的测量是测量最大可容许粗度的高度,以微米单位和用Ra符号表示。对于本发明的纸而言,长波长表面粗度或“橙皮”是有意义的。对于本发明的纸的不规则表面外形,用-0.95厘米直径的探针测量纸的表面粗度,从而桥接所有粗度细节。纸的优选表面粗度为0.13~0.44微米。在表面粗度大于0.44微米时,与现行照相纸比较,观察到的影像质量没有大的改进。纤维素纸粗度小于0.13微米,则难于制造和成本也高。
本发明的纤维素纸的优选基重为40~120克/米2。基重小于30克/米2,得到的成像支持物没有所需的挺度,难以输送通过照相洗印加工装置。加之,基重少于30克/米2产生的成像支持物没有所需要的挺度,消费者难以接受。基重大于130克/米2时,成像支持物的挺度,对于消费者来说可接受,但超过了拍摄显示所需的挺度。本发明纸的优选纤维长度是0.40~0.58毫米。纤维长度是用FS-200纤维长度分析仪(Kajaani Automation Inc.)测量的。纤维长度小于0.35毫米难于制造,其结果是代价高昂。由于较短纤维长度一般导致纸模量增加,所以纸纤维长度小于0.35毫米将得到很难在照相洗印加工装置中打孔的照相纸。纸纤维长度大于0.62毫米不能改进表面平滑度。
本发明的纤维素纸优选密度为1.05~1.20克/立方厘米。片密度低于1/05克/立方厘米不能提供为消费者看好的平滑表面。片密度大于1.20克/厘米3时制作困难,需要昂贵的研光步骤,且损失机械效率。
机器方向对横向的模量比对于成像支持物的质量是关键性的,因为模量比是成像元件卷曲和在机器方向和横向二者中平衡挺度的控制因素。优选的机器方向对横向的模量比为1.4~1.9。模量比少于1.4,难于制造,因为纤维素纤维倾向于与原料流成一线,离开造纸机网前箱。此原料流是在机器方向上,且仅受长网造纸机参数的轻微限制。模量比大于1.9,不能提供对于层压成像支持物得以改进的合意卷曲和挺度。
基本上没有TiO2的纤维素纸是优选的,因为成像支持物的不透光性可以通过层压微空隙双轴定向片于本发明的纤维素纸上来改进。从纤维素纸中消除TiO2明显改善了制纸过程的效率,排除了清洗机器表面不希望的TiO2沉积物的需要。基本上没有TiO2的纸基也减少了一般在先有技术基材中使用TiO2的内在光散射。对于显示材料来说,内在光散射减低影像质量。然而,如果TiO2能够令人满意地例如改善支持物的不透光性,那么本发明的纤维素纸可以含有任何本技术中已知的改善纸的成像质量的附加物。所用的TiO2可以是锐钛矿或金红石型的。可以接受的加到纤维素纸中的TiO2的实例是杜邦化学公司R 101金红石TiO2和R 104金红石TiO2。其他改进照相感应的颜料也可用于本发明。颜料如滑石、高岭土、CaCO3、BaSO4、ZnO、TiO2、ZnS和MgCO3都是可用的,可单独使用,也可与TiO2结合使用。
基本上没有干强度树脂和湿强度树脂的纤维素纸是优选的,因为干和湿强度树脂的消除减低了纤维素纸的成本和改进了生产效率。通常把干强度树脂和湿强度树脂加到纤维素照相纸中是为了提供干态时的强度和湿态时的强度,因为在消费者影像的照相洗印加工期间纸是用湿法化学显影。在本发明中,干和湿强度树脂不再需要,因为成像支持物的强度是把高强度双轴定向聚合物片层压到纤维素纸的上部和下部的结果。
在本技术中已知的提供影像质量纸的任何纸浆均可用本发明。漂白硬木化学牛皮纸浆是优选的,因为它提供亮度、良好的起始表面和良好的形式,同时保持强度。一般而言,硬木纤维要比软木纤维短得多,近似为1∶3。具有亮度少于457纳米处亮度90%的纸浆是优选的。具有亮度90%或更高的纸浆通常用在成像支持物中,因为消费者一般偏爱白色外观的纸。纤维素纸少于457纳米处亮度的90%亮度是优选的,因为成像支持物的白度可以通过把微孔隙双轴定向片层压到本发明的纤维素纸上来改进。纸浆亮度的减小使所需的漂白剂量减少,从而减低了纸浆的成本也减少了排至在环境中的漂白剂。
本发明的纤维素纸可在标准连续长网线机上制作。为了生成本发明的纤维素纸,必须把纸纤维精制到高级程度,以得到良好的形式。这是用一种优选的方法完成的,该方法包括准备悬浮在水中的木材纤维,使该纤维与一系列盘式精炼混合器和锥形精炼混合器接触,以致在盘式精炼混合器中纤维的展开在总的特定的净精炼功率44~66千瓦小时/公吨下进行,并在锥形混合器中的切割是在总比净精炼功率55~88千瓦小时/公吨下进行,把上述在水中的纤维放到一个多孔构件上除水,将上述纸在压机和油毛毡之间干燥,将上述纸在马口铁槽间干燥,给上述纸涂胶料,将上述纸在蒸汽加热的干燥器槽之间干燥,将蒸汽施加于上述纸上,并将上述纸通过砑光机压辊,优选的切割比净精炼功率(SNRP)为66~77千瓦小时/公吨。SNRP少于66千瓦小时/公吨将使纤维长度不适当地减小,导致表面不光滑。SNRP大于77千瓦小时/公吨,在上述盘式精炼后产生纸料淤浆,难于从长网线排出。SNRP通过下式计算(应用于精炼机的功率千瓦-无载荷千瓦/(0.251*%以加仑/分*表示的稠度*流速0.907公吨/吨)。
为了形成足够平滑度的纤维素纸,在最终砑光之前重新润湿纸表面是合意的。在具有高湿度含量的造纸机上制成的纸,其砑光要比在再湿润操作中加进相同湿度含量水的纸更容易。这是由于纤维素在吸水方面的部分不可逆性。然而,砑光高含湿量的纸产生黑化,一种起因于纤维在互相接触时被粉碎而产生的透明性状态。粉碎的部分反射光较少,因而显得发暗,这是一种在成像应用,如彩色纸基中不希望有的状态。通过在纸被机器干燥之后加水分到纸表面,可以避免黑化的问题,同时保持高湿度砑光的优点。在机器砑光之前将表面加湿,是为了软化表面纤维,而不是纸的内部纤维。具有高度表面含湿量的砑光纸通常显示较大的强度、密度、光泽和耐化学加工,所有这些特点对于显示支持物来说是令人满意的,并且表明在感性上优于先前技术的半透明显示纸基。
有多种纸表面增湿/增水技术。水的利用,无论是通过机器压辊或经由静电场的气溶胶烟雾,都是本技术领域已知的技术。上述技术需要停留时间,为的是水渗透表面并在纸的上表面均匀化。因此,对上述这些体系难于做出纸的正常湿度校正、去斑和溶胀。优选的在最终砑光之前重新润湿纸表面的方法是通过利用蒸汽应用装置。蒸汽利用装置用受控气压下的配合蒸汽产生水蒸汽以渗透纸表面并冷凝。在砑光之前,蒸汽利用装置使纸的光泽和平滑度有很大改进,由于本发明的纸的加热和增湿是在砑光辊的压力夹前面。使纤维纸表面受控蒸汽增水的商业上可购得的体系的实例是“Fluidex体系”,由Pagendarm公司制造。
对于半透明成像支持物,在纸的上侧或面侧应用蒸汽是唯一优选的,因为改进的表面光滑度对于纸的成像面有商业价值。在纸的两面施用蒸汽尽管可行,然而是不必要的,而且增加了产品的附加成本。
在施用蒸汽和砑光后优选的含湿量为7%~9%重量。湿度水平低于7%,制作的代价较高,因为需要更多的纤维以达到最终的基重。当湿度水平高于10%时纸表面开始降解。在纸表面蒸汽箱重新润湿之后,纸绕卷之前把纸砑光。砑光辊优选温度为76℃~88℃。较低的温度导致不良表面。较高的温度是不需要的,因为不能改善纸表面而且需要更多的能量。
当应用纤维素纸基时,最好把微孔隙双轴定向片应用聚烯烃树脂挤压层合到基材纸上。挤压层合操作可以集合本发明的双轴定向片和纸基与在纸片和双轴定向聚烯烃片之间施用熔融挤压粘合剂一起进行,随后将它们通过一个夹,如两个压辊之间。熔融挤压粘合剂可以施用于双轴定向片或基纸上,在它们被带入该夹之前。在一种优选的形式中,粘合剂与双轴定向片和基纸同时施于夹中。用于把双轴定向聚烯烃片粘附到纸基上的粘合剂可以是任何合适的材料,只要不对照相元件产生有害的影响。优选的材料是茂金属催化的乙烯塑性体,它们被熔融挤压到纸和双轴定向片之间的夹中。茂金属催化的乙烯塑性体是优选的,因为它们容易熔融挤压,对本发明的双轴定向聚烯烃片粘附性好,和对本发明的明胶底层聚酯支持物粘附性好。
优选的,其中成像层施用于双轴定向聚烯烃片上的显示支持物结构如下:
双轴定向聚烯烃片
茂金属催化的乙烯塑性体
纤维素纸基
在这里所用的词组“照相元件”是一种在影像形成中利用光敏卤化银的材料。照相元件可以是黑和白单色元件,或多色元件。多色元件含有对光谱的三个基本范围都敏感的染料形成单元的像。每一单元可含一种单一的乳剂层或多重乳剂层,它们对光谱的给定范围敏感。元件层,包括影像形成单元层可以以本技术中已知的各种顺序排列。在一种其他可能的排式中,对光谱的三个基本范围都敏感的乳剂可以作为一个单独的分段层配置。
对于本发明的显示材料,至少一个影像层含有至少一个含有卤化银的成像层和定位在该成像元件上面的形成染料的成色剂是优选的。
对本发明有用的照相乳剂通常是用本技术中的惯常方法,把卤化银晶体在胶体基质中沉淀来制备。胶体一般是亲水胶片形成剂,如明胶,藻酸或其衍生物。
在沉淀步骤中生成的晶体经洗涤,然后通过加入光谱敏化染料和化学敏化剂进行化学和光谱敏感化,提供一个加热步骤,其间乳剂温度上升,一般为40℃~70℃,并保持一段时间。用于制备本发明中所用乳剂的沉淀和光谱及化学敏化方法可以是本技术中已知的那些。
乳剂的化学敏化一般是利用敏化剂,如含硫化合物,例如异硫氰酸烯丙酯、硫代硫酸钠和烯丙基硫脲;还原剂,例如多胺和亚锡基盐;贵金属化合物,例如金、铂;和聚合剂,例如聚亚烷基氧化物。如所述,热处理的应用是为完成化学敏化。用结合的染料实现光谱敏化,它们被设计成有效波长范围在可见或红外光谱之内。加入这类染料在热处理之前或之后是已知的。
在光谱敏化后,乳剂被涂在支持物上。各种涂布技术包括浸沉涂布、气刀涂布、幕涂和挤压涂布。
用于本发明的卤化银乳剂可以含有任何卤化物。因而,它们可以包含氯化银、溴化银、溴氯化银、氯溴化银、碘氯化银、碘溴化银、溴碘氯化银、氯碘溴化银、碘溴氯化银和碘氯溴化银乳剂。然而优选的是氯化银占优势的乳剂。氯化银卤优势,是意味着乳剂颗粒含大于约50%摩尔氯化银。优选大于约90%摩尔氯化银,约大于95%摩尔氯化银最好。
卤化银乳剂可以含有任何尺寸和几何形状的颗粒。因此,颗粒可以采取立方体、八面体、立方八面体,或任何其他天然存在的立方点阵型卤化银颗粒的几何形状。而且,颗粒可以是不规则的,如球形颗粒或片状颗粒。片状颗粒或立方几何形状的颗粒是优选的。
本发明的照相元件可应用在The Theory of the PhotographicProcess,第四版,T.H.James,Macmillan Publishing  Company,Inc.,1977,pages 151-152中所描述的乳剂。改进卤化银乳剂的照相光敏性的还原敏化作用是已知的。尽管还原敏化的卤化银乳剂通常显示出良好的照相感光速度,但它们经常受到不合意的灰雾和不良的贮存稳定性的损害。
还原敏化作用可有意地通过加入还原敏化剂,还原银离子以形成金属银原子的化学物质,或通过提供一个还原性环境如高pH(过量氢氧根离子)和/或低pAg(过量银离子)来完成。在卤化银乳剂沉淀期间,非故意的还原敏化作用可能发生,例如当硝酸银或强碱性溶液迅速加入时,或由于不良的混合而形成乳剂颗粒时。此外,卤化银乳剂在催熟剂(颗粒生长促进剂)如硫醚、硒基醚、硫脲或氨存在下倾向于促进还原敏化作用。
在沉淀或光谱/化学敏化作用期间,可用于还原敏化一种乳剂的还原敏化剂和环境的实例包括抗坏血酸衍生物;锡化合物;聚胺化合物;以及在U.S.2,487,850;2,512,925;和B.P.789,823中描述的硫脲二氧化物基化合物。还原敏化剂或调节剂,如二甲胶甲硼烷、氯化亚锡、肼、高pH(pH 8~11),和低pAg(pAg 1~7)催熟的特定实例已由S.Collier在Photographic Science and Engineering,23,113(1979)中讨论。制备有意性地还原敏化卤化银乳剂的方法的实例已在EP 0 348 934 A1(Yamashita),EP 0 369 491(Yamashita),EP 0 371388(Ohashi),EP 0 396 424 A1(Takada),EP 0 404 142 A1(Yamada),和EP 0 435 355 A1(Makino)中描述。
本发明的照相元件可以应用掺有第VIII族金属如铱、铑、锇和铁添加物的乳剂,如在Research Disclosure,1994年9月号36544项,I部,由Kenneth  Mason Publications,Ltd.,Dudley Annex,12a,NorthStreet,Emsworth,Hampshire PO 10 7DQ,ENGLAND出版。另外,在卤化银乳剂敏化中应用铱的总论已包含在Carroll,“IridiumSensitization:A  Literature  Review,”Photographic  Science andEngineering 24卷,6号,1980年中。在铱盐和照相光谱敏化染料存在下,通过化学敏化乳剂制造卤化银乳剂的方法已在U.S.4,693,965中叙述。在某些情况下,当这类掺杂物被混合后,乳剂显示一种增加的新鲜的灰雾和较低的反差感光灵敏度曲线(当用彩色反E-6法加工时),如在British Journal of Photography Annual,1982,pages 201-203所述。
本发明的典型多色照相元件包含本发明的带有青色染料成像单元的层压支持物,该成像单元含有至少一个感红卤化银乳剂层,与其相联系至少具有一种形成青色染料的成色剂;一种品红成像单元含有至少一个感绿卤化银乳剂层,该层具有与之相关的至少一种形成品红染料的成色剂;和一个黄色染料成像单元,其含有至少一个感蓝卤化银乳剂层,该层具有与之相关的至少一种形成黄色染料的成色剂。元件可以含有其他的层,如过滤层、内层、保护层、底层、和同类物。对于黑白照相正片元件,本发明的支持物也可利用。
本发明可用Research Disclosure,1997年9月40145中所揭示的材料。本发明特别适合于XVI和XVII节的彩色纸实例材料。II节的成色剂也是特别合适的。II节的品红I成色剂,特别是下面所陈述的M-7,M-10,M-11和M-18是特别令人满意的。
本发明的元件可含有防光晕层。相当大量的光可以通过乳剂扩散透过,并射于支持物的背面。这种光部分或全部反射回到乳剂,并使其在距最初入射点相当大的距离处重新曝光。这一作用被称为光晕,因为它在光亮被摄物的影像周围产生光晕外观。而且,一种半透明支持物也可以传送光。通过吸收乳剂透射的光或支持物传送的光可以大大减少或消除光晕。实现防止光晕的三种方法是(1)涂布防光晕底层,它是染色明胶或在乳剂的支持物之间含灰(色)银的明胶,(2)在含有染料或颜料的支持物上涂布乳剂,和(3)在半透明支持物上涂布乳剂,该支持物在背面有染料或颜料的涂布层。当照相元件被加工后,含在防光晕底层或防光晕背层的吸收材料用加工化学品除去。在支持物内的染料或颜料是永久性的,和对于本发明不是优选的。在本发明中,优选的是防光晕层由灰银形成,它被涂在距上面最远的一面,并在加工期间除去。由于是涂在距上面最远的背面,防光晕层很容易除去,并使双面有感光药膜的材料仅从一面曝光。如果该材料不是双面有感光药膜的,则灰银可以被涂在支持物和上乳剂层之间,在那里将会最有效。通过相干准直光束曝光可使光晕问题减至最小,虽然防光晕层的应用与准直光束曝光也得到改进。
为了成功地输送本发明的显示材料,在制造和影像冲洗加工的过程中,由腹板输送引起的静电减少是合意的。由于本发明的光敏成像层可通过来自腹板在运送装置如压辊和传送夹上面移动时积聚的静电放电的光而产生雾翳,所以为避免不合意的静电灰雾,必须减少静电。本发明的聚合物材料具有积聚静电荷的明显倾向,因为它们在输送期间与机器部件接触。应用防静电材料来减少本发明腹板材料上积聚静电荷是令人满意的。抗静电材料可以涂布在本发明的腹板材料上,并可以含有本技术中已知的任何材料,只要它们可以涂布在照相腹板材料上,能减少照相纸输送期间产生的静电。抗静电涂层的实例包括导电盐和胶态二氧化硅。本发明的支持物材料的理想抗静电性质也可以通过是聚合物层组成部分的抗静电添加剂来完成,移动到聚合物表面以改进电导率的添加剂包括脂族季铵化合物,脂族胺和磷酸酯。其他类型的抗静电添加剂是收湿化合物,如聚乙二醇和疏水泥釉添加剂,它们减少腹板材料的摩擦系数。抗静电涂层施加于影像层的反面或结合入背面聚合物层是优选的。优选背面是因为在制造和光加工中传送时,大多数的腹板接触是在背面。优选的抗静电涂层的表面电阻在50%RH(相对湿度)时为低于1013欧姆/平方。抗静电涂层的表面电阻在50%RH时少于1013欧姆/平方,在影像层的制造和照相洗印加工期间表现出充分减少静电灰雾的能力。
本发明的照相成像组成部分可以含有无光泽珠粒,以有助于照相成像组成部分在堆积、卷紧和展开时不受损害。在先前显示成像材料的生成中,无光泽珠粒是已知的。无光泽珠粒可以施用在成像组成部分的上面或下面。一般,如果施用在乳剂面,则珠粒是在表面防护层(SDC)之下。
下面的表中,参考文献为(1)Research  Disclosure,December1978,Item 17643,(2)Research Disclosure,December 1989,Item308119,和(3)Research Disclosure,September 1996,Item 38957,这些出版物都由Kenneth Mason Publications,Ltd.,Dudley Annex,12a North  Street,Emsworth,Hampshire  PO 10 7DQ,ENGLAND出版。该表和表中所列文献是要读的,因为描述了适合用于本发明元件的特定组分。该表和所列文献也描述了元件(包括影像在内)的合适的制备、曝光、加工和操纵的方法。
   文献       节        主题
    123 I,III,II,IX,X,XI,XII,XIV,XV,I,II,III,IX,A&B 颗粒组合物几何形状和制备乳剂制备包括硬化剂、涂布助剂、附加物,等等
    123 III,IVIII,IVIV,V 化学敏化和光谱敏化/敏化
    123 VVVI 紫外染料,荧光增白剂,发光染料
    123 VIVIVII 防灰雾剂和稳定剂
    123 VIIIVIII,XIII,XVI,VIII,IX,C&D 吸收和散射材料;抗静电层;消光剂
    123 VIIVIIX 影像成色剂和影像改进成色剂;染料稳定剂和色调改进剂
    123 XVIIXVIIXV 支持物
    3 XI, 特定的层排列
    3 XII,XIII 负性乳剂;正象乳剂
    23 XVIIIXVI 曝光
    123 XIX,XX,XIX,XX,XXII,XVIII,XIX,XX 化学冲洗;显影剂
    3 XIV 扫描和数字式冲洗方法
照相元件可以用各种形式的能量曝光,它们包括紫外、可见和红外范围的电磁光谱,以及电子束、β辐射、γ辐射、X射线、α粒子、中子辐射,和其它形式的微粒和类波辐射能,无论以非相干(无规相)形式还是相干(同相)形式,如通过激光产生的那些。当照相元件要用X射线曝光时,它们可以包括在习用射线摄影元件中所发现的特点。
照相元件优选曝光于光化辐射,典型地是在光谱的可见范围,以形成潜影,然后冲洗,形成可见影像,优选通过热处理以外的方法。冲洗优选在已知的RA-4TM(Eastman Kodak Company)冲洗体系或其他适合于高级氯化物乳剂显影的冲洗体系。
下面的实例说明本发明的实践。它们并不包括本发明可能有的全部变化。其中部分分数和百分数是指重量,除非另有说明。
                        实例例1
在本例中,是用涂于涂布在纸上的聚乙烯照相彩色乳剂制成的半透明显示材料作为对照物。选出的用作对照物的纸具有需要的厚度和基重(90克/米2),以得到可接受的光谱透射。对照物是与本发明的双轴定向聚烯烃片层压于其上的70克/米2的纸进行比较。本例将表明,层压到纤维素纸上的双轴定向片提供成像层湿法加工所需强度,和提供一种高级的透射显示材料。
下列纤维素纸基材被用作对照物:
纤维素纸基的生产方法如下:将25%漂白硬木牛皮纸,25%漂白硬木亚硫酸酯,和25%漂白软木亚硫酸酯组成的纸浆配料,通过一个双圆盘精制机精制,然后通过Jordan锥形精制机,达到加拿大标准打浆度200cc。向所得纸浆配料中加入0.2%烷基乙烯酮二聚物,1.0%阳离子玉米淀粉,0.5%聚酰胺-表氯醇,0.26%阴离子聚丙烯酰胺,和5.0%TiO2(均按干重基)。在长网造纸机上制造90g/m2无水干重基纸,湿压至42%固体,用蒸汽加热干燥机干燥至湿度10%达到Sheffield孔隙度为160 Sheffield单位和表观密度0.70g/cc。然后用立式上胶压机以10%羟乙基化玉米淀粉溶液为纸基表面上胶,达到3.3%重量淀粉填充。将表面上胶的支持物压延至表观密度为1.04g/cc。
将标准挤压级低密度聚乙烯挤压层合到上面所述纸基对照物的上面和下面。低密度聚乙烯的树脂覆盖度是27克/米2
下面的叠层照相透射显示材料是本发明的一个实例,是通过把一种双轴定向片挤压叠合到下面的照相级纸基上制备的:
纤维素纸基的生产方法如下:将25%漂白硬木牛皮纸,25%漂白硬木亚硫酸酯,和25%漂白软木亚硫酸酯组成的纸浆配料通过一个双圆盘精制机精制,然后通过Jordan锥形精制机,达到加拿大标准打浆度200cc。向所得纸浆配料中加入0.2%烷基乙烯酮二聚物,1.0%阳离子玉米淀粉,0.5%聚酰胺-表氯醇,0.26%阴离子聚丙烯酰胺,和5.0%TiO2(均按干重基)。在长网造纸机上制造70g/m2无水干重基纸,湿压至42%固体,用蒸汽加热干燥机干燥至湿度10%,达到Sheffield孔隙度为160  Sheffield单位和表观密度0.70g/cc。然后用立式上胶压机以10%羟乙基化玉米淀粉溶液为纸基表面上胶,达到3.3%重量淀粉填充。将表面上胶的支持物压延至表观密度为1.04g/cc。
用于本发明的双轴定向上片(乳剂面)是:
组合片由标记为L1、L2、L3、L4和L5的5层构成。L1是贴有光敏卤化银层的双轴定向聚烯烃片上面的薄有色层。L2是加有荧光增白剂和TiO2的一层。所用荧光增白剂是由Ciba-Geigy制造的HostaluxKS。加到L2的金红石TiO2是基材聚合物的2%重量。TiO2类型是DuPontR 104(0.22μm颗粒TiO2)。下面的表1列出了用于本实例的上层双轴定向片的特征。
                      表 1
    层                材料   厚度,μm
    L1     LD(低密度)聚乙烯+有色提浓物     0.75
    L2     聚丙烯+TiO2+荧光增白剂     4.32
    L3     空隙聚丙烯     24.9
    L4     聚丙烯     4.32
    L5     聚丙烯     0.762
    L6     低密度聚乙烯     11.4
在本实例中所用上层片是共挤压和双轴定向的。上层片被熔融挤压层叠到纸基上(用Exxon化学公司制造的茂金属催化的乙烯塑性体(SLP 9088)。茂金属催化的乙烯塑性体具有的密度为0.900g/cc,熔体指数为14.0。
双轴定向片的L3层是微孔隙的,并在表2中进一步描述,其中示出的折光指数和几何厚度是对于沿贯通L3层的一个切片做出的测量。这种测量并非意指连续层,因为沿另一个位置的切片可以得到不同的但相近似的相同厚度。折光指数1.0的区域是空隙,它们被空气充满,而且其余层是聚丙烯。
                     表2
  L3底层        折光指数      厚度,μm
   1               1.49          2.54
   2               1             1.527
   3               1.49          2.79
   4               1             1.016
   5               1.49          1.778
   6               1             1.016
   7               1.49          2.286
   8               1             1.016
   9               1.49          2.032
   10              1             0.762
   11              1.49          2.032
   12              1             1.016
   13              1.49          1.778
   14              1             0.016
   15              1.49          2.286
涂料制式1是用于制备照相透射显示材料和涂布在两种对照材料和本发明材料上。对于本发明涂料制式1是涂布在上层双轴定向片的L1聚乙烯层上。
                涂料制式1      沉积mg/m2
    层1            感蓝
                   明胶           1300
                   感蓝银         200
                   Y-1            440
                   ST-1           440
         S-1             190层2          中间层
         明胶            650
         SC-1            55
         S-1             160层3          感绿
         明胶            1100
         感绿银          70
         M-1             270
         S-1             75
         S-2             32
         ST-2            20
         ST-3            165
         ST-4            530层4          紫外中间层
         明胶            635
         UV-1            30
         UV-2            160
         SC-1            50
         S-3             30
         S-1             30层5          感红层
         明胶            1200
         感红银          170
         C-1             365
         S-1             360
         UV-2            235
         S-4             30
         SC-1            3层6          紫外保护层
         明胶            440
         UV-1            20
        UV-2         110
        SC-1         30
        S-3          20
        S-1          20
层7     SOC
        明胶         490
        SC-1         17
        SiO2        200
        表面活性剂   2
          附录
Figure A9912030200281
ST-1=N-叔丁基丙烯酰胺/丙烯酸正丁基酯共聚物(50∶50)
             S-1=邻苯二甲酸二丁酯
Figure A9912030200282
            S-2=邻苯二甲酸双十一酯S-3=1,4-环己基二亚甲基双(2-乙基己酸酯)S-4=2-(2-丁氧基乙氧基)乙基乙酸酯
Figure A9912030200293
纸基的抗弯挺度和叠压半透明显示材料支持物的抗弯挺度用Lorentzen和Wettre挺度测试仅(Model 16D)测量。从本装置的输出是以毫牛顿计加压的,需要使长20毫米,宽38.1毫米样品的悬臂放松端以与无负载位置成15度角弯曲。在此实验中,纸基的机器方向和横向的挺度是与层压有本实例的上层双轴定向片的基材的挺度对比。结果如表3中所示。
                      表3
    机器方向挺度(毫牛顿)     横向挺度(毫牛顿)
    层压前        44        38
    层压后        93        82
上面表3中的数据表明,用双轴定向聚合物片层压后的纸基,其挺度明显增加。这一结果意义重大,因为先有技术的纸基半透明显示材料对于产品的加工和显示没有提供足够量的挺度。测得的对照物挺度在机器方向是40毫牛顿,而由表3中知道本发明的挺度是在机器方向为93毫牛顿。在等值挺度的情况下,在层压后挺度的明显增加使得应用较薄的纸基与先前技术的纸基透射显示材料相比减少了显示支持物的成本。加之,显示材料厚度的减少,使材料的加工成本减少,如较薄的材料卷重量小,因而卷直径也较小。
显示材料以最小密度被加工。显示支持物的状况A密度用X-RiteModel 310摄影密度仪测量。光谱透射根据状况A密度读数计算,而且是透射功率与入射功率之比,并用如下百分数表示:TRGB=10-D*100,其中D是红、绿和蓝状况A透射密度响应的平均。显示材料的L*,a*和b*也可用光谱级分光光度计(CIE体系)测量,采用照明D 6500。在透射模型中,关于逆光透背照明量可作出定量估价。大量的透背(showthrough)会被认为不令人满意,因为非荧光光源会干扰影像质量。本发明和对照物的比较数据列于下面的表4。
                      表4
测量     本发明的层压纸基   涂布聚乙烯的纸基对照物
    透射百分数       28%      17%
    CIE D 6500 L*       54.6      39.5
    CIE D 6500 a*       -0.3      -0.51
    CIE D 6500 b*       -1.22      6.19
    逆光透背照明       无      轻微
用本实例的光敏卤化银涂料制式涂布的双轴定向层压纸基支持物(本发明的)显示出照相纸透射显示材料所必需的所有性质。另外,本发明的此实例照相显示材料有很多超过先前技术的纸基显示材料的优点。空隙的和无空隙的层具有的TiO2和着色剂的水平适合于为对照物b*提供最佳的光学性质,不透明性和灯丝透背。本发明的最小密度区域与对照材料相比是中性白(本发明的b*-1.22与对照物的b*6.19相比),产生一种感性优选纸基显示材料。由于加到L2层的TiO2在双轴定向片中是浓集的,所以与乳剂底层中TiO2相关的一些问题(在先有技术材料中是典型的)被避免了。此外,这种成像支持物在成本上要低于先有技术的聚合物基材,因为较薄的层压纸基要比聚合物基的花费少。
本发明的透射百分数(28%)提供了超过先有技术纸透射显示材料(16.5%)的很大优点。因为高强度片层压到本发明的较低基重纸上(70g/m2),所以改进了透射百分数,产生了较高质量的透射影像。由于微孔隙聚烯烃片用于本发明,所以与对照物相比,本发明是更好的逆光光源散射体。而且,浅色材料和白色颜料在双轴定向片中的浓集,使加工效率得以改进,材料的利用减少,得到低成本显示材料。对于本发明,a*和L*是与高质量反射和透射显示材料相一致的。最后,由于本实例中的纸基是用薄的高强度片层压的,所以双轴定向片提供了成像元件所需要的强度,使得与涂布聚乙烯的纸基相比,具有高效光加工性。

Claims (14)

1.一种照相元件,依次由纸基,一层双轴定向聚烯烃片和至少一个影像层组成,其中该纸基片的基重为40~120g/m2,而所述双轴定向聚烯烃片的光谱透射至少为40%,和反射密度少于60%。
2.权利要求1的双轴定向片,其中所说的反射密度为46%~约54%。
3.权利要求1的照相元件,其中所说的双轴定向聚烯烃片进一步含有微孔隙。
4.权利要求3的照相元件,其中所说的微孔隙含有至少一层上述双轴定向聚烯烃片和在垂向具有至少6个孔隙,实质上是在双轴定向聚烯烃片的每个点上。
5.权利要求1的照相元件,其中所说的双轴定向聚烯烃片具有一个完整的聚乙烯层在该片上面。
6.权利要求1的照相元件,其中所说的双轴定向片的光谱透射为40%~60%。
7.权利要求1的照相元件,其中所说的双轴定向片具有46%~54%的光谱透射。
8.权利要求4的照相元件,其中所说的双轴定向聚烯烃片在垂向上含有6~30个孔隙。
9.权利要求1的照相元件,其中所说的纸基实质上不含颜料。
10.权利要求1的照相元件,其中所说的至少一个影像层含有至少一个含有卤化银的成像层和一个定位在该成像元件上面的形成染料的成色剂。
11.权利要求1的照相元件,其中所说的双轴定向聚烯烃片含4%~12%重量的二氧化钛。
12.权利要求1的照相元件,其中所说的照相元件具有至少18%的光谱透射。
13.一种成像方法,它依次包括:提供照相元件,它由纸基、至少一层双轴定向聚烯烃片和至少一个含有卤化银和形成染料的成色剂的影像层,其中纸基的基重为40~120g/m2,和该双轴定向聚烯烃片具有至少40%的光谱透射和反射密度低于60%;使该影像层曝光;和使影像显影。
14.一种照相元件,其含有至少一个卤化银成像层和一个用于该至少一个成像层的片基,其中该片基构成照相元件,该照相元件含有纸基,和至少一层双轴定向聚烯烃片和至少一个影像层,其中该纸基片的基重为40~120g/m2,和该双轴定向聚烯烃片具有至少40%的光谱透射和反射密度低于60%。
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