CN1599670A - 对薄膜印刷的方法及制品 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及聚合物薄膜的印刷方法以及相应的制品。本发明能在印刷过程中提供尺寸稳定性以及/或者提高印刷质量，本发明尤其能用于接触印刷或热印刷，例如热质传递印刷。

Description

对薄膜印刷的方法及制品
发明领域
本发明涉及聚合物薄膜的印刷方法以及相应的制品。本发明能使印刷具有尺寸稳定性以及/或者提高印刷质量，本发明尤其能用于接触印刷或热印刷，例如热质传递印刷。
发明背景
在没有支撑的聚合物薄膜上印刷时存在几个问题。一般而言，薄膜尺寸稳定性较差并缺乏足够的刚度，因而这类薄膜较难运送，很难通过印刷机。而且，聚合物膜易往往携带很多的静电荷，静电荷会吸引灰尘颗粒，因而印刷图像上会有空白区域。聚合物薄膜在机主方向以及横方向上的厚度容易不均匀，并会带有微型块子及空白。这些因素使得薄膜和印刷头之间的压力不均匀，从而得到不均匀的色料传递。
热印刷中，尤其是热质传递印刷中，薄膜一般传热很快，因此要求有较多的热量来将色料从色带传递到接受基材上。若升高温度以及/或者增长印刷头和聚合物薄膜的接触时间，则又会使薄膜起皱并缩短印刷头寿命。薄膜起皱会在褶痕中产生印刷空白，同时，薄膜在通过印刷头时也会产生对不准的问题。由热引起的应力的相关问题在宽印刷机及带有多个印刷头的印刷机中则更为明显。
由于前述这些问题，没有支撑的薄膜采用各种印刷工艺成像，尤其是采用热印刷方法以及包括将图像接受基材与印刷装置接触的印刷方法如热质传递印刷成像时，印刷质量一般较差。
聚合物薄膜时常用作各种商业图形薄膜结构体以及用于标识及其它用途的各种逆反射片材结构体的表层膜。鉴于在没有支撑的薄膜上印刷所存在的问题，有一个方法就是印刷一种尺寸稳定的基材，例如聚合物厚膜，该厚膜可以有一层油墨接受层。可以在表层膜上印刷镜面图像，接着通常再使用永久等级胶粘合剂将其粘结到另一个基材(例如逆反射基材)上，从而使得印刷表面层位于表层膜与基材之间。也可以选择直接在尺寸稳定的基材上成像。可以再在观察表面上施涂透明的表层膜或表面涂层来保护外露的印刷图像，使其不受环境影响。另一种方法是提供一种含有聚合物薄膜的结构体(例如商业图形薄膜)，该聚合物薄膜带有可印刷表面，或可以有一层油墨接受层。在薄膜背对可印刷表面的表面上提供一层压敏胶粘剂(PSA)，该胶粘剂覆盖有可释放衬里，因此得到的薄片制品在薄膜与可释放衬里之间夹有PSA。接着在薄片制品的聚合物薄膜的外露表面上印刷。在使用过程中，除去可释放衬里，使得压敏胶粘剂能干净地与可释放衬里分离，而留在已印刷薄膜的非观察表面上。接其着将涂覆有胶粘剂的表面与目标表面例如广告牌背衬接触。
附图说明
图1显示了本发明的层叠制品10，在其与支撑层16粘结的可除去的胶粘剂层14的上面提供或者是尺寸不稳定即其本身会具有较差印刷质量的薄膜12。
图2中，背对可除去的胶粘剂层14的薄膜表面13上还有印刷图像18。薄膜的表面13可以还有一层油墨接受层。
图3中，印刷表面用永久等级胶粘剂20粘结到基材22上，因而印刷图像位于薄膜12与基材22之间。将支撑层16与可除去的胶粘剂14一起从印刷薄膜上除去，因此成品基本上不再含有可除去的胶粘剂涂覆的衬里。
发明概述
在一个优选的实施方式中，本发明涉及一种印刷方法，该方法包括提供一个图像接受片材，该片材包含带有外露表面及非外露表面的薄膜、一个尺寸稳定的支撑层以及位于薄膜所述非外露表面与支撑层之间的胶粘剂；
在薄膜的外露表面上印刷；
将薄膜的外露表面粘结到基材上；
除去支撑层，与此同时除去胶粘剂。
在另一个实施方式中，本发明方法包括提供一个图像接受片材，图像接受片材包含带有外露表面及非外露表面的尺寸不稳定的薄膜、一个尺寸稳定的支撑层以及位于薄膜所述非外露表面及支撑层之间的可除去的胶粘剂；在薄膜的外露表面上印刷。
另一个实施方式中，本发明方法包括提供一个其本身的初始印刷质量小于3的聚合物膜，将聚合物膜与粘结在支撑层上的可贴合层接触；在聚合物膜上进行热质印刷。
另一个实施方式中，图像接受片材包括一个带有外露表面及非外露表面的尺寸不稳定的薄膜、一个尺寸稳定的支撑层以及位于薄膜的所述非外露表面及支撑层之间的可除去的胶粘剂。
另一个实施方式中，图像接受片材包含带有外露表面及非外露表面的薄膜，该外露表面的初始印刷质量小于3，一个尺寸稳定的支撑层以及位于薄膜所述非外露表面及支撑层之间的一种可除去的胶粘剂；该胶粘剂使印刷质量比初始印刷质量至少能提高了一个整数。
每个实施方式中，印刷方法较好是接触印刷以及/或者热印刷，例如热质传递印刷。尺寸不稳定的薄膜的印刷质量优选至少提高一个整数，更佳的是，根据印刷质量等级，至少提高两个整数。该尺寸不稳定的薄膜较好选自含有丙烯酸的薄膜、含有聚(氯乙烯)的薄膜、含有聚(氟乙烯)的薄膜、含有氨基甲酸乙酯的薄膜、含有密胺的薄膜、含有聚乙烯醇缩丁醛的薄膜、含有聚烯烃的薄膜、含有聚酯的薄膜以及含有聚碳酸酯的薄膜。考虑到薄膜粘结的基材可能是透射性、反射性或逆反射性的，薄膜优选是透明薄膜。薄膜在其外露表面还可以包括一层油墨或颜料接受层以及/或者在薄膜的印刷表面上含有表面涂层或第二层薄膜。支撑层较好基本上不再含有可释放涂层。支撑层可以是纸张或聚合物膜。在将胶粘剂涂覆的支撑层配合到尺寸不稳定的薄膜上之前，一般将可除去的胶粘剂层预先施涂在支撑层上。
发明说明
本发明的方法一般提供一种包含薄膜、支撑层以及位于薄膜与支撑层之间的胶粘剂的图像接受片材；在薄膜的外露表面上进行印刷。虽然薄膜以及支撑层可以含有其它层，例如底涂层，其中，胶粘剂位于薄膜层与支撑层之间，较好将胶粘剂直接粘结到薄膜及支撑层上。薄膜的外露表面(即与胶粘剂层相邻的表面相背的表面)供印刷之用。
在一优选实施方式中，本发明方法包括将薄膜的印刷表面粘结到一基材上、除去支撑层，与此同时除去胶粘剂。在这个优选的实施方式中，最终制品基本上不再含有支撑层及胶粘剂。
虽然支撑层及基材也可以是薄膜，这里使用的术语“薄膜”是指厚度小于4毫英寸的连续层形式的聚合物材料。薄膜较好是厚度在0.125毫英寸至3.5毫英寸之间的聚合物薄膜，厚度更佳在0.25毫英寸至2毫英寸之间。薄膜一般具有最低强度，从而使得薄膜可以在辊上卷绕。然而，薄膜也可以由在线挤压薄膜成型工艺得到，例如对于乙烯薄膜，也可以将薄膜前体涂覆或浇注形成在一可释放衬里上，接着再将其固化(例如交联)得到。
本发明对于尺寸不稳定的图像薄膜尤其有效。这里所使用的“尺寸不稳定的薄膜”是指在印刷过程中易于起皱或位置未对准的薄膜，除非采用将其暂时或永久地粘结到支撑层例如尺寸稳定的基材或可释放衬里上的方法进行支撑。能在25℃皱折而看不到明显裂缝的柔顺聚合物膜，其尺寸容易不稳定。
另外，本发明尤其适合用于在没有下层胶粘剂及支撑层时印刷质量较差的薄膜上成像。印刷质量较差是指根据印刷质量等级，图像的物理性质小于“3”，这一性质将进一步在实施例中说明。
与例如用来将玻璃珠光学元件嵌入逆反射片材结构体中的永久等级胶粘剂及粘合剂基体不同，薄膜层下面的胶粘剂优选是可除去的胶粘剂。用永久等级胶粘剂或粘合剂粘结的基材，分离时必然会损坏或破坏基材，而可除去的胶粘剂能干净地从已印刷薄膜上除去而无需破坏薄膜。这里使用的“可除去的胶粘剂”是指具有这类性质的任何组合物。申请人认为，也可以使用一般不被当作胶粘剂的软聚合材料。
可除去的胶粘剂的特征是具有相对较低的粘性及剥离值。根据进一步在ASTMD3330中说明的304不锈钢2a的90°剥离实验，剥离值的范围一般在2盎斯./线英寸至20盎斯./线英寸之间。剥离值较好至少为2盎斯./线英寸。更佳的剥离值约小于15盎斯./线英寸，最佳的剥离值则小于10盎斯./线英寸。通常，拉伸强度较低的薄膜较好用剥离强度较低的可除去的胶粘剂，而剥离强度增大的可除去的胶粘剂可以与具有较高拉伸强度的薄膜一起使用。
胶粘剂通常在室温条件下是可贴合的，对接触印刷方法尤其如此。表征胶粘剂贴合性的优选方法就是测试其弹性模量，这种方法进一步在下面的实施例中将进行说明。通常，室温下胶粘剂的弹性模量约小于0.5GPa。弹性模量较佳小于0.4GPa，更佳的是小于0.3GPa。认为弹性模量至少约为0.005GPa，更佳的则是0.008GPa。对于使用热量的印刷方法，胶粘剂至少在所述印刷头温度条件下具有贴合性。对于适用于室温印刷以及热印刷的通用可除去的的胶粘剂层，胶粘剂较好具有平坦的弹性模量与温度的关系曲线，这样就可以使得在25℃直至最大印刷头温度(例如300°F)之间，弹性模量在规定的范围之内。
胶粘剂较好具有较低的导热性。各种含有弹性成膜树脂的聚合材料通常都是良好的绝缘体。然而，通过改变胶粘剂层的厚度可以在一定范围内调节导热性。
可除去的胶粘剂层的胶粘剂厚度可以不同，只要胶粘剂层能提供所需要的贴合性，并且能有效地从薄膜上除去。通常，剥离值往往与涂覆的重量厚度相联系。因此，侵蚀性较大的胶粘剂施加时一般采用较低重量的涂覆，而侵蚀性较小的胶粘剂则可以采用较大重量的涂覆。然而，可除去的胶粘剂涂覆重量一般在1g/ft2至10g/ft2之间，优选3g/ft2至5g/ft2。虽然可除去的胶粘剂通常施加在支撑层的整个表面上，如有需要，也可以只施加在要印刷的薄膜部分下面。
胶粘剂组合物一般预先施涂在支撑层上。支撑层也可以是个聚合物膜，然而优选是纸张。对于具有不稳定尺寸薄膜的实施方式，支撑层提供了尺寸稳定性，支撑层一般比要印刷的薄膜厚，或者与要印刷的薄膜相比，支撑层是更为坚硬或者热稳定性更好的材料(例如较高的熔点/软化点)。支撑层在张应力作用下尺寸基本不会改变。在热印刷方法中，在热应力或张应力与热的组合作用下，支撑层的尺寸基本不变。然而，在大大超过印刷过程中遇到的张力以及/或者热作用下，支撑层并不需要具有尺寸稳定性。
支撑层较好具有一定程度的导电性以便带走静电荷。因此优选纸张支撑层，因为可以认为，静电荷会被纸张中由于其加工过程或者后来吸收的水蒸气而存在的水分消散掉。
合适的纸张支撑层，在施涂上可除去的胶粘剂之前，其单位重量约在20至60磅/令之间，一般在40至45磅/令之间。合适的纸张支撑层其干拉伸强度一般至少为5，更佳的是至少约等于10，最佳的是至少约为13克/16张。而且，干拉伸强度通常小于50克/16张纸。合适的纸张支撑层其Elmendorf抗撕裂强度一般至少为25克/16张纸，较好大于40克/16张纸，一般小于100克/16张纸。而且，聚合物膜的强度至少与纸张支撑层相当，通常要比纸张支撑层高得多。
与可释放衬里不同，在优选的实施方式中，支撑层不宜带有可释放涂层，使得可除去的胶粘剂能干净地从支撑层上除去。胶粘剂较好能永久地粘结在支撑层上，这样就可以在从已印刷薄膜上剥离支撑层的同时除去胶粘剂。
一般可以采用任何合适的涂层工艺，例如丝网印刷、喷涂、喷墨、挤压模涂、胶印、平版印刷、凹版印刷、刮涂、刷涂、帘膜式涂覆、绕线棒式刮涂、棒涂等等将胶粘剂直接施加到支撑层上，只要在要印刷的部分下面，薄膜的背面上有基本连续的胶粘剂薄膜。也可以将胶粘剂施加在可释放衬里上，再传递涂覆到支撑层上。而且，可以直接将胶粘剂施加到薄膜上，接着再用支撑层将其覆盖，或者涂覆一层能在线产生膜状支撑层的涂料组合物。
对于水基和溶剂基胶粘剂组合物，在涂覆后要将胶粘剂干燥。已涂覆的支撑层优选在室温干燥至少24小时。也可以将其在温度为40℃至70℃之间的加热烘箱中干燥5至20分钟，再在室温干燥1至3小时。对于100％固体胶粘剂组合物如热熔胶粘剂，将该组合物冷却，并且一般在与要成像的聚合物薄膜相配前先在环境温度中放置至少24小时。
方便的是，带有预涂的可除去的胶粘剂的合适支撑层可以从3M Company(“3M”)，St.Paul MN购买，其产品名称为“3M Prespacing Tape SCPS-2”，“3M PremaskingTape SCPM-3”，“3M Premasking Tape SCPM-19”，“3M Premasking Tape SCPM-44-X”以及“3M Prespacing Tape SCPS-53X”。“3M Premasking Tape SCPM-3”是最佳的可除去的胶粘剂。
带有预涂的可除去的胶粘剂的支撑层与薄膜的粘结一般只是通过加压将支撑层的胶粘剂涂覆表面与薄膜接触来实现的。薄膜的生产厂家也可以在支撑层上提供薄膜，例如提供一层纸衬里，在衬里与支撑层之间带有可除去的胶粘剂。可以认为，为了减少生产步骤，这种做法对于浇注或挤出的薄膜尤其有利。
适用于本发明的方法及制品的薄膜较好是热塑性或热固性聚合物材料。聚合物膜通常是非孔性的。然而，只要能获得所需的印刷质量，也可以使用微孔、打孔以及含有吸水颗粒如二氧化硅以及/或者超吸收聚合物的材料。
聚合物膜的代表性例子包括含有丙烯酸(例如聚(甲基)丙烯酸甲酯[PMMA])、聚(氯乙烯)(例如乙烯基、聚合乙烯基、增强乙烯基、乙烯基/丙烯酸混合物)、聚(氟乙烯)、氨基甲酸酯、三聚氰胺、聚乙烯缩丁醛、聚烯烃、聚酯(例如聚对苯二甲酸乙二酯)以及含有聚碳酸酯的单层及多层薄膜结构体。另外，薄膜可以由这类聚合物的共聚物构成。其它特殊的薄膜包括带有图像接受层的多层薄膜，在美国专利No.5,721,086(Emslander等人)中，该图像接受层由酸或酸/丙烯酸酯改性的乙烯醋酸乙烯酯构成。图像接受层是聚合物，该聚合物由至少两个单乙烯不饱和单体单元构成，其中一个单体单元含有一个取代烯烃，其每个支链含有0至8个碳原子，而另一个单体单元含有一个非叔烷醇(甲基)丙烯酸酯，其烷基基团含有1至12个碳原子，同时烷基链上可以有杂原子，醇可以是线型、支链型或者环状结构。具有较高耐开裂性的优选薄膜包括例如美国专利Nos.5,591,530以及5,422,189中说明的多层聚酯/共聚酯薄膜。
本发明使用的薄膜可以是透明、半透明或不透明薄膜。而且，薄膜及成像制品可以是无色、纯色或含有各种颜色。另外，薄膜及成像制品(例如膜制品)可以具有透射性、反射性或逆反射性。
如果薄膜组合物本身不能提供与使用的油墨之间良好的粘结性，薄膜在其要印刷的表面上还可以含有底涂层或油墨接受层。这类油墨接受层的厚度一般在100埃至0.5毫英寸(120,000埃)之间。
优选的薄膜包括可以从Du Pont，Wilmington，DE买到，商品名为“Tedlar”的聚氟乙烯薄膜；从Polymer Extruded Products Inc.，Neward，NJ购买的，商品名为“Korad”的丙烯酸薄膜以及，例如可以从3M Company(“3M”)，St.Paul，MN购买的商品名为“Scotchcal”的乙烯基薄膜。
在逆反射片材结构体或商业图像结构体中作为表层膜使用的薄膜是透明的。也就是说，将薄膜粘结到逆反射基材的观察表面上后，入射到该表面的可见光能透过表面进入逆反射片材，再从逆反射片材返回穿过表层膜到达观测者眼中。这种性质使得制品尤其适用于户外标识的用途，特别是交通控制标识系统中。而且，聚合物薄膜较好基本上没有粘性，这样印刷图像不需要施加表涂层，就具有耐沾污等性质。
薄膜及其制品较好具有“户外应用耐久性”，也就是说，薄膜或制品能经受得住极端温度，能暴露在露水至暴雨的湿度范围之内，并且在太阳光紫外线辐射下不褪色。
商业图像薄膜的耐久性可以根据标准测试方法，例如ASTM D3424-98即印刷品耐晒性及耐候性标准测试方法以及ASTM D2244-93(2000)即由仪器测试色坐标计算色差的标准测试方法来评估。本发明的商业图像结构体(例如表层膜)在其使用寿命内，耐久性变化应不超过20％。视薄膜的最终用途不同，商业图像薄膜寿命一般为1年，3年，5年或9年不等。
对于交通控制中的标识用途，本发明的聚合物表层膜以及制品优选具有足够的耐久性，使得制品的耐候性达到至少一年，更优选至少达到3年。耐候性可以由ASTM D4956-99即用于交通控制的逆反射片材标准规格确定，该标准说明了由用途决定的几种逆反射片材初始以及随后的加速户外风化所需最低性能要求。在成像逆反射基材上，初始以及随后的加速户外风化的逆反射系数值一般要降低约50％。
为了提高成像基材的耐久性，尤其是在照射太阳光的户外环境中的耐久性，薄膜中一般含有各种市场上有售的化学稳定剂，例如热稳定剂、UV光稳定剂以及自由基清除剂，当薄膜要用作最终产品的表层膜时，更需要使用这些化学稳定剂。
由薄膜、下层胶粘剂以及支撑层构成的图像接受基材，可以采用各种印刷设备印刷得到图像、字符数字字符、条形码等。虽然本发明的方法以及制品可以采用任何印刷方法(例如喷墨)，本发明对于要将薄膜及印刷设备如印刷头接触的方法或热印刷方法，特别是热质传递印刷方法尤其有利。接触印刷方法包括凹版印刷、胶版印刷、苯胺印刷、石版画印刷、电刻印刷(包括静电印刷)、电子照相印刷(包括激光印刷以及静电复印)。热印刷是一个术语，它广泛用来说明在基材上成像的几种不同的印刷技术。这些技术包括热压印、直接热印刷、染料扩散印刷以及热质传递印刷。
热压印使用一种机械印刷系统，如美国专利No.4,992,129(Sasaki等人)中说明的，图案通过色带压印到基材上。通过向图案施加热及压力而将图案印在基材上。色带上的着色材料如颜料或油墨因此转移到要印刷图案的基材上。基材在印刷上图案之前可以先预热。由于压印图案是固定的，热压印不易用来在基材上印刷可变标记或图像。因此，热压印一般不能用来印刷可变资料，例如用于制造牌照的印刷片材。
直接热印刷一般用于老式传真机中。这些系统要求使用包括着色剂的特殊基材，这样局部加热就可以在指定的地方改变纸张的颜色。操作中，传送基材使其通过一列能选择性加热基材的细小的独立加热元件或像素。像素对基材加热的地方颜色发生变化。通过协调像素的加热作用，基材上可以形成字符、数字等图像。然而，当基材受到光线照射、受热或受力时会发生意想不到的变色。
染料扩散热传递涉及，染料通过物理扩散过程从染料供体层传送给染料接受基材。通常，要印刷的薄膜表面还包含一层染料接受层来促进这一扩散过程。与直接热印刷类似，含有染料的色带及基材被传送通过一列有能选择性加热色带的加热元件(像素)。像素加热色带的地方，固体染料液化并通过扩散传递到基材上。一些已知的染料在扩散传递后与基材发生化学反应。基材上色彩的形成取决于化学反应。因而如果热量(获得的温度太低或经过的时间太短)太小，色密度不会充分显示出来。因此，采用染料扩散进行的显色过程通常通过后印刷步骤如热定影来促进显色。另外一个选择是，美国专利No.5,553,951(Simpson等人)披露了在印刷过程中使用一个或多个上流或下流控温辊来对基材提供更好的温度控制。
热质传递印刷，也称作热传递印刷、无冲击印刷、热图像印刷及热敏成像已变得十分流行，并且在商业应用中成功地在基材上形成字符。与热压印类似，采用加热及压力将图像从色带传递到基材上。与直接热印刷及染料扩散印刷类似，像素加热器选择性地加热色带将着色剂传递给基材。然而，色带上用于热质传递印刷的着色剂中有一种含有石蜡基、树脂基或它们的混合物的聚合物粘结剂，聚合物粘结剂一般含有颜料以及/或者染料。在印刷过程中，将色带放置在印刷头与聚合物膜的外露表面之间。印刷头与热质传递色带接触，像素加热器对色带加热，从而在薄膜穿过热质传递印刷机时将着色剂从色带传递给薄膜。
热质传递印刷机的一个代表性例子是由Zebra Technologies Corporation，Vernon Hills，Illinois生产的印刷机，其商品名为“Model Z170”。适用于热质印刷的色带可以从Zebra Technologies Corporation购买，其商品名为“5030”，“5099”以及“5175”。这些热质传递色带一般包括厚度约为6毫米的聚酯衬垫以及一层约0.5至6.0毫米厚的着色剂。在美国专利Nos.5,818,492(Look)以及4,847,237(Vanderzanden)中阐述了与传统热质传递印刷技术相关的其他技术。
已印刷的薄膜与其下面的可除去的胶粘剂及支撑层一起可以是制成品，如旗帜，或形成制成品的一个中间产品。印刷薄膜能用作各种制品包括商业图像薄膜以及标识如用于交通控制的各种逆反射片材产品以及非逆反射标识如背光招牌的表层膜。
薄膜一般采用压敏胶粘剂(PSA)镜像印刷并层压到一基材上。然后将印刷区域埋在基材及聚合物薄膜之间。埋藏的印刷图像一般要比暴露的印刷图像持久，因为聚合物表层薄膜能保护印刷图像免受环境作用，如冲洗、阳光、磨损等会除去暴露的印刷图像的环境作用。尽管较好将印刷图像埋藏在基材及聚合物薄膜之间，也可以将印刷图像暴露，尤其是对于耐久性不是重要因素的应用场合。而且，可以在观察表面上施涂表涂层或附加层薄膜，使印刷图像夹在聚合物薄膜与附加层之间来提高耐久性。
只要胶粘剂不会降低最终产品所需的性能，如作为表涂层的透明性及无粘性，胶粘剂可以保持粘结到聚合物薄膜上。然而，较好是将胶粘剂与支撑层一起除去。而且，需要在剥离支撑层时，要使胶粘剂涂覆的支撑层能卷成一卷以待再次使用。与已印刷薄膜粘结的基材通常具有足够的强度，使得在除去胶粘剂涂覆的支撑层后，能对层压品或制成品进行运送能用于所需场合。然而，因为制品已经成像，层压品或制品的尺寸稳定性可能要比聚合物薄膜与胶粘剂涂覆的支撑层的组合低得多，例如层压品要与广告牌背衬、公共汽车等粘结的各种商业图像制品中就是这种情况。
已印刷的聚合物薄膜要粘结上去的基材一般也是一种聚合物膜，例如前述说明的聚合物膜。然而，若基材与聚合物薄膜的组成相同，基材一般较厚，厚度在1-2密耳至10密耳。其它合适的基材包括机织物及非织造织物，尤其是由合成纤维如聚酯、尼龙以及聚烯烃组成的织物。
对于标识及牌照薄膜的情况，已成像薄膜随后可能要粘结上去的优选基材是逆反射基材，例如美国专利Nos.3,684,348，4,801,193，4,895,428以及4,938,563所述的立方角片材；或者是美国专利Nos.2,407,680，3,190,178，4,025,159，4,896,943，5,064,272以及5,066,098中说明的珠状透镜片材，它含有外露的，包封的或封闭的透镜元件。
制品(例如已印刷膜)具有两个主表面。第一个表面是“观察表面”，而“背面”一般是非观察表面。非观察表面通常含有受可释放衬里保护的压敏胶粘剂。随后除去可释放衬里并将已成像基材(例如片材，薄膜)粘结到目标表面，如标识背衬、牌照背衬、广告牌、汽车、卡车、飞机、建筑物、遮蓬、窗户、地面等上面。
对于已成像表层膜粘结到逆反射基材上的实施方式，制品适合用于交通标识、卷起的标记、旗帜及包括其它交通危险标识如卷起片材、锥形卷材、柱形卷材、桶形卷材、牌照片材、阻碍片材及标识片材；车辆标记及分段车辆标记；路面标识胶带及片材以及逆反射带。该制品还适合用于各种逆反射安全装置如服装、建筑工作区工作服、救生衣、雨衣、商标、促销品、行李、箱子、书包、背包、救生筏、手杖、伞、动物颈圈、卡车标记、尾盖及帘子。
商业图像膜包括各种广告、促销以及公司标识的已成像薄膜。该薄膜在其非观察表面上一般含有压敏胶粘剂，使得薄膜能粘结到目标表面如汽车、卡车、飞机、广告牌、建筑物、雨蓬、窗、门等上面。另外，没有胶粘剂的已成像薄膜适合用于用作旗帜等，它可以采用机械方法粘结到建筑物上作显示之用。
本发明的目标及优点将通过下述一些实施例进一步说明，但实施例中说明的具体材料及其含量，以及其它条件及细节不应被理解成限制本发明。
实施例1-18及对比例1-18
在实施例1-18中，将两个薄膜独立地层压到支撑层的涂有可除去的胶粘剂的表面上，支撑层从3M公司购买，其商品名为“3M Premasking Tape SCPM-3”。在所得层压品的暴露薄膜表面上进行印刷，并对印刷质量进行测试。
第一个薄膜是1mil聚氟乙稀(PVF)，该薄膜上覆有打底涂层，以便能接受由Du Pont，Wilmington，DE提供的商品名为“E100950878”的2密耳聚酯载体带上的热传递树脂着色剂。第二个薄膜是丙烯酸薄膜，从Polymer Extruded Products，Inc.Newark，NJ获得，其商品名为“Korad 05005”，膜厚0.002英寸。
使PVF薄膜喂入通过一切刀/重绕机装置，该装置从Aztech Machinery，Scottsdale，AZ购买，其商品名为“SR4018”，在该装置中，从PVF薄膜上除去载体带，将Premasking Tape SCPM-3的可除去的胶粘剂涂覆的表面层压到薄膜先前用载体带涂覆的表面上。对于Korad薄膜，将Premasking Tape SCPM-3层压到由生产厂家提供的薄膜的一个表面上。
将由每种薄膜制备的层压品卷成12英寸宽×500码长的卷，接着使其通过印刷机，该印刷机从Zebra Corp.，Veron Hills，IL购买，其商品名为“Z170 XI II”，印刷机使用的色带，其商品名为“R-510”，从Dai Nippon，Japan购买。
对比例按照相应实施例所说明的方法制备，区别在于，对比例不使用Premasking Tape SCPM-3。对于PVF薄膜对比例，不除去载体带。在头印刷实施例及对比例中，采用在表II中说明的各种印刷头进行印刷。
印刷后，评估每个实施例及对比例的印刷质量。从卷中取出一部分已印刷薄膜。将该部分已印刷薄膜切成4-5连续试样，每个试样为3平方英寸，具有3个测试图案。测试图案含有填充块状区域、各种大小的文字数字字符以及纵向及横向条形码。让各试样保持一定距离，根据表I中列出的标准进行主观上的鉴定等级。
                              表I
印刷质量分级(PQR) 分级说明
1 很差-印刷覆盖率小于10％；大小字符有缺少；条形码不完整不可读；块状区域不完整；未印刷出有用数据
2 差-印刷覆盖率小于50％；小的字符有缺少；印刷出一些大的字符；条形码几乎完整，但不可读；块状区域呈斑点状；印刷出一些有用数据
3 一般-印刷覆盖率约为90％，但有褶皱、空白及斑点；印刷出大部分小字符；印刷出所有大字符；条形码细线可能不完整，但大多可读；块状区域有较大针孔及褶皱线；除
了一些小字符以外，数据可读
    4 良好-印刷覆盖率约99％，有小斑点；所有印刷良好，但有一些小的针孔及一些小的前沿或拖线边缘分辨率较差；所有数据可读
    5 很好-印刷覆盖率约99.9％，有皱纹，清洁、黑色完整的印刷，可读性好
表II中列出的是每个实施例及对比例使用的印刷头设置以及根据表I印刷质量分级(PQR)评定的结果。
表II中的数据表明，在大多数测试条件下，根据印刷质量分级，待印刷薄膜下面具有可除去的胶粘剂的支撑层的存在，能使印刷质量提高至少一个整数。而且，印刷头整体能量(例如速度及温度)大大降低，但仍然能达到3-5的印刷质量级别。PVF薄膜结构体在所有情况中，根据印刷质量分级，印刷质量能提高2个整数，但在实施例8A，9A，14A以及18A中则例外。Korad薄膜结构体在实施例1B，2B，4B，5B，10B，13B以及14B中提高了2个整数。
又将PVF薄膜以及Korad薄膜结构体在较低印刷头压力下进行了测试，结果表明，实施例比对比例印刷质量没有明显提高。总体而言，优选中等印刷头压力及温度能最有效的提高印刷质量级别。还可以认为，这些条件能在更换印刷头前获得很长的印刷头使用寿命。
                                 表II
  实施例序号及对比例序号 印刷头设置 对比例的PQR 本发明实施例的PQR
  压力   速度   温度    PVF    Korad PVF    Korad
  1A及1B   中   2   24    1    2 3    4
  2A及2B   中   2   26    2    3 4    5
  3A及3B   中   2   28    3    5 5    5
  4A及4B   中   4   24    1    1 3    4
  5A及5B   中   4   26    1    3 4    5
  6A及6B   中   4   28    3    4 5    5
  7A及7B   中   6   24    1    4 3    4
  8A及8B   中   6   26    2    4 3    4
  9A及9B   中   6   28    4    5 4    4
  10A及10B   高   2   24    1    1 3    4
  11A及11B   高   2   26    2    3 4    5
  12A及12B   高   2   28     2     5     5     5
  13A及13B   高   4   24     1     1     3     4
  14A及14B   高   4   26     3     3     3     5
  15A及15B   高   4   28     4     4     5     5
  16A及16B   高   6   24     1     3     3     4
  17A及17B   高   6   26     2     5     4     5
  18A及18B   高   6   28     3     5     4     5
1.弹性模量
在实施例中使用的尺寸不稳定的薄膜和可除去的胶粘剂层的弹性模量按照下列测试方法测定。
将尺寸不大于1”X1”×1/2英寸厚的样品安装到直径为2英寸的铝圆柱体上，该圆柱体用作Nanoindenter XP(MTS Systems Corp.Nano Instruments Division，Oak Ridge，TN)中的固定装置。所有实验中采用一个钻石Berkovich探针(同样从MTS Systems Corp.购买)。标称加载速率设定为10nm/s，空间漂移设置点为0.05nm/s最大值。以0.05/s的恒定应变速率进行实验，深度达到200nm。通过100X放大的视屏观察要表征的层，其位置自顶向下。用XP的视频放大100X局部选择测试区域，从而确保测试区域能代表所要测试的样品材料，即没有空白、夹杂物或碎屑。而且，在测试前通过迭代过程检查并校准显微镜光轴压头的轴对准情况，事先在一熔凝石英标准上进行了压痕试验，由XP中的软件提供误差校正。
通过表面搜索功能将样品表面定位，此时带一根弹簧的探针向表面接近，遇到表面时弹簧刚度会显著变化。一旦接触表面后，取得载荷位移数据，此时探针压在表面上。接着根据下列说明的方法，将该数据转变成材料的硬度及弹性模量性质。在样品的不同区域重复实验，以便对这两个机械性质作出统计评估。
由载荷位移数据直接确定的弹性模量是个复合模量，也就是说是XP压痕测试仪及样品力学系统的模量。这些载荷位移压痕实验的复合模量可以由下式确定：
S＝2/SQRT(Pi)*F*SQRT(A)
其中，S-接触刚度，它是通过MTS XP的已取得专利的Continuos刚度方法，求解微分方程确定的。该微分方程将周期性力函数F(t，w)＝md2x/dt2+kx+bdx/dt与流变样品-压痕力学系统的系数相关联，即位移对力函数的响应的同相及不同相分量，得到同相的弹性常数K，(即刚度-因而接触面积)以及不同相的阻尼系数b。这些测试的默认激发频率为45hz；
A-接触面积[m2]，假定压痕操作时复制了压头的形状，压头几何则通过分析几何建立了模型，使得投射面积，A＝h^2+高次项，其中h-位移深度，多次项根据经验确定；
F-复合模量[GPa]
然后样品材料的弹性模量(E)由下式得到：
1/F＝(1-u^2)/K+(1-v^2)E
其中，
u-钻石压头的泊松比＝0.07
K-钻石压头的弹性模量＝1141GPa
v-样品的泊松比
这些聚合物样品的泊松比假定为为0.4，算法中输入0.18的校准标准来确定弹性模量。
“Korad 05005”的弹性模量为0.86GPa，而“3M Premasking Tape SCPM-3”的可除去的胶粘剂的弹性模量为0.2GPa。

Claims (25)

1.印刷方法，包括：
a)提供一个图像接受片材，它包含具有外露表面及非外露表面的薄膜、尺寸稳定的支撑层以及位于薄膜所述非外露表面及支撑层之间的胶粘剂。
b)在薄膜的外露表面进行印刷；
c)将薄膜的外露表面与基材粘结；
d)除去支撑层，同时就除去了胶粘剂。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，印刷方法是接触印刷。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，印刷方法是热印刷。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，印刷方法是热质印刷。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据印刷质量等级范围，印刷质量提高至少一个整数。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据印刷质量等级范围，印刷质量提高至少两个整数。
7.如权利要求1-6所述的方法，其特征在于，尺寸不稳定的薄膜选自含有丙烯酸的薄膜、含有聚(氯乙烯)的薄膜、含有聚(氟乙烯)的薄膜、含有氨基甲酸乙酯的薄膜、含有三聚氰胺的薄膜、含有聚乙烯醇缩丁醛的薄膜、含有聚烯烃的薄膜、含有聚酯的薄膜以及含有聚碳酸酯的薄膜。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，薄膜是透明的。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，基材是透射性、反射性或逆反射性的。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，对已印刷薄膜镜面成像，薄膜提供保护性表面薄膜。
11.如权利要求1-6，8和10所述的方法，在薄膜的外露表面上还含有油墨接受层或染料接受层。
12.如权利要求1-6，8和10所述的方法，其特征在于，薄膜的初始印刷质量小于3。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，印刷质量比初始印刷质量至少提高了1个整数。
14.如权利要求1-6，8和10所述的方法，其特征在于，支撑层基本上没有可释放涂层。
15.如权利要求1-6，8和10所述的方法，其特征在于，支撑层是聚合物薄膜，厚度在1-10密耳之间。
16.如权利要求1-6，8和10所述的方法，其特征在于，支撑层是纸。
17.如权利要求1-6，8和10所述的方法，其特征在于，支撑层带有预先施加的胶粘剂。
18.印刷方法，包括：
a)提供一个图像接受片材，它包含具有外露表面及非外露表面的尺寸不稳定薄膜、尺寸稳定的支撑层以及位于薄膜所述非外露表面及支撑层之间的可除去的胶粘剂；
b)在薄膜的外露表面上进行印刷。
19.如权利要求18所述的方法，还包括一个表涂层或位于印刷表面上的第二层薄膜。
20.热质印刷的方法，包括：
a)提供一个聚合物薄膜，其初始印刷质量小于3；
b)将聚合物薄膜与粘结到支撑层上的可贴合层接触；
c)对聚合物薄膜进行热质印刷。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，印刷质量比初始印刷质量至少提高一个整数。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，支撑层是可剥离衬里。
23.图像接受片材，包括具有外露表面及非外露表面的一个尺寸不稳定的薄膜、尺寸稳定的支撑层以及位于薄膜所述非外露表面与支撑层之间的可除去的胶粘剂。
24.图像接受片材，包括具有外露表面及非外露表面的薄膜、一个尺寸稳定的支撑层以及位于薄膜所述非外露表面与支撑层之间的可除去的胶粘剂构成，其中外露表面初始印刷质量小于3；其特征在于，胶粘剂能使印刷质量比初始印刷质量至少提高1个整数。
25.如权利要求1所述的方法，其特征在于，可除去的胶粘剂能在不破坏印刷薄膜的情况下除去。
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