CN1829944A - 含有干涉颜料的成像载体 - Google Patents

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CN1829944A CNA2004800215737A CN200480021573A CN1829944A CN 1829944 A CN1829944 A CN 1829944A CN A2004800215737 A CNA2004800215737 A CN A2004800215737A CN 200480021573 A CN200480021573 A CN 200480021573A CN 1829944 A CN1829944 A CN 1829944A
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Abstract

本发明涉及一种成像载体，包括基质和至少三个树脂层，承载图象的最外层包括优选非着色树脂层，第二树脂层含有干涉颜料，并且第三层优选是着白色树脂层。

Description

含有干涉颜料的成像载体
                     技术领域
本发明涉及一种成像载体，特别是涉及用作摄影和非摄影成像领域的载体材料的树脂涂布纸。
                     背景技术
一般说来，成像载体由基质组成，基质上涂覆有至少一个用于承载图象的层。这种成像载体的典型实例是一种纸基质涂布有聚合物树脂典型地为聚乙烯的层的用于摄影图象的成像载体。该层用于使纸防水，以及提供涂覆光敏层的光滑表面。传统上，摄影图象载体需要附着在纸基质上的着白色的树脂层。这些颜料提供白色外观、提高的清晰度和不透明度，并提供令人愉快的视觉表面的光谱扩散层。当图象用于广告和其它商业用途的显示时，具有非常独特和引入注目的印刷显示是非常重要的。
尽管常规成像载体上的图象在一些方面质量高，但是它们外观非常平坦，缺少图象的深度。非常希望在图象内的物体看起来好像它们具有图象的深度。即，它们看起来好像它们比背景突出。这种外观给图象提供了非常令人愉快的外观，并且具有显著的商业价值。
在现有技术中，提出了各种方法来制造这些专门的成像载体。US-B1-6 291 150公开了在摄影图象下面具有高度反射的金属层的摄影载体。通过在摄影层的下面设置高度反射层并通过聚合物层将其分开，给图象增加了深度。JP-A-61 259 246、JP-A-2001 201822和EP-A-0180 396描述了加入干涉颜料的载体。这里使用的术语“颜料”和“干涉颜料”(也称之为“珠光颜料”)具有Ullmann′s Encyclopedia ofindustrial chemistry vol A20(1992)中的定义。从上述专利公报已知的载体是在基质上棒涂含有液体的颜料或者通过在基质上挤出涂布含有熔融树脂的颜料制得的。通过在图象层的下面设置含有干涉颜料的层，给图象添加了深度。
尽管已知的载体在图象深度方面有所改进，但是这些现有技术仍存在缺陷。US-B1-6291 150需要技术复杂的多步加工：在双轴取向的聚合物薄片上通过真空沉积来沉积金属层，接着将该金属层层压在纸基质上。
JP-A-61 259 246、JP-A-2001 201 822中描述的成像载体是通过在基质上棒涂颜料分散液或者在基质上通过挤出涂布含有干涉颜料和锐钛矿型二氧化钛的熔融树脂制得的。在棒涂时，颜料分散液或者是含有电子束可固化的化合物的液体或者是含有水、颜料和成膜化学物质例如明胶的液体。两种方法都具有缺陷，例如需要使用易燃化合物和在电子束固化的情况下的辐射危险，或者在为含水涂布液的情况下，需要恰当控制干燥过程以防止破坏表面光泽的缺陷，但是这样降低了生产速度。在挤出涂布时，在280-340℃的高温下通过狭缝模具挤出熔融聚合物。在挤出涂布法中，公知的问题是形成所谓的模口水，在狭缝模具的唇缘沉积物质，这样干扰了熔融聚合物层流动，导致产物缺陷，这样对外观具有负面影响。当这种熔融聚合物层含有干涉颜料时非常快地出现这种模口水。这样，产品的质量降低，并且其商业价值降低。严重的模口水必定使加工中断，以便清洗模唇缘，导致生产率降低。
一直需要提供特定的载体，当观察图象时它能够产生较大的图象深度。同样，一直需要以经济的方法、没有缺陷并且生产速度高地制备这些载体。
                     发明内容
本发明的一个目的在于提供改进的成像载体。
另一个目的在于提供赋予具有独特外观的图象深度的成像载体。本发明的再一目的在于以经济的方法、没有缺陷并且生产速度高地提供这些载体。
本发明的这些和其它目的总的来说是通过一种成像载体实现的，它包括：包括至少一种干涉颜料的中间树脂层，所述中间树脂层夹在顶层和底层之间，以便形成至少三层的多层。
顶层承载图象并且距离所述基质最远。它经常包括非着色树脂层，即基本上不加入颜料。底层，距离基质最近，通常包括着色树脂层。在所述多层和基质之间可以任选涂布一个或多个粘合剂层。
                   具体实施方式
本发明涉及一种成像载体，它包括基质和粘附在所述基质上的聚合物层，其中聚合物层是包括至少三个树脂层的多层，其中中间树脂层存在于距离所述基质最远的层和距离所述基质最近的树脂层之间，该中间树脂层含有至少一种干涉颜料。
距离所述基质最远的层(通常是最外层；本文也称之为“顶层”)可以承载图象，优选包括非着色树脂。距离基质最近的层(本文也称之为“底层”)优选包括着色树脂。
本发明的载体相对现有技术已知的载体具有许多优点。通过在图象层下面提供具有干涉着色树脂层的成像载体，使得质量改进并且商业价值提高。通过在图象层下面设置干涉着色树脂层，赋予了图象深度。当观察者从某一个角度看这种图象时，产生图象深度的感觉。这种图象非常引人注目，并且与传统二维图象相比具有显著的价值。通过在距离基质最远的非着色树脂层和距离基质最近的着色层之间设置含有干涉颜料的层，出人意料地实现了生产方法的改进，提高了该成像载体的制备方法的经济性，没有缺陷并且生产速度高。本发明的干涉颜料可以选自涂布二氧化钛的云母小片、涂布二氧化钛的氧化铝薄片、金属薄片颜料、氯氧化铋、碱式碳酸铅等及其组合。优选，涂布的云母小片、涂布的氧化铝薄片，或者二者都涂布有锐钛矿二氧化钛、金红石二氧化钛或其组合。在本发明的一个优选实施方式中，第二层的干涉颜料选自涂布锐钛矿二氧化钛或金红石二氧化钛的云母小片及其组合。这样提供了良好的质量，特别是在耐光性和稳定性方面。并且这些材料无毒。在本发明的最优选实施方式中，干涉颜料选自锐钛矿二氧化钛、金红石二氧化钛涂布的云母小片中的至少一种，它们各自的平均粒径为1-50μm，更优选5-25μm，具有银白色珍珠光泽外观。这些颜料的商标名为Iriodin，可从德国E.Merck公司商购获得。可用于本发明的第二层的干涉颜料的实例有IriodinTM 100、IriodinTM 101、IriodinTM 110、IriodinTM 119、IriodinTM 120、IriodinTM 121、IriodinTM 171和IriodinTM 173。
干涉颜料在第二层中的涂布重量受技术原因、成本和质量的限制。技术原因是颜料在母料中装填量的限制或挤出高颜料装填量配方时产生的问题。就成本而言，显而易见使用大量干涉颜料使得产品的成本价格上升。已经观察到使用低至0.2g/m2的干涉颜料量时对图象质量的影响。使用超过10g/m2量的干涉颜料，通常不再观察到图象深度外观的进一步提高。我们使用2-4g/m2的量获得良好的结果。无论如何，使用在4和10g/m2之间量的干涉颜料将获得良好或者甚至更好的外观。树脂在本发明的第二层中的涂布重量是0.8g/m2-25g/m2，更优选4g/m2-20g/m2。在本发明的最优选实施方式中，树脂在本发明的第二层中的涂布重量在4g/m2-15g/m2的范围内。
本发明的第二(中间)层中的树脂的类型可以选自本领域已知的任意类型的挤出涂布树脂。优选本发明的第二层中的树脂是聚烯烃、烯烃共聚物、或它们中一种或多种的混合物。在本发明的最优选实施方式中，用于本发明的树脂的类型是聚乙烯树脂或者不同聚乙烯树脂的混合物。除了干涉颜料和树脂之外，本发明的第二层可以含有少量的着色染料、荧光增白剂、抗氧化剂、光稳定剂或用作涂布树脂成像载体的已知添加剂的其它物质。
本发明的最外层，承载图象，在含有干涉颜料的第二层的上面，优选包括非着色树脂层。非着色最外层改进了生产方法，提高了成像载体的生产方法的经济性，没有缺陷并且生产速度高。
本发明的最外层中的树脂的涂布重量优选在0.5g/m2-10g/m2的范围内，更优选1g/m2-10g/m2。在本发明的最优选实施方式中，本发明的最外层中的树脂的涂布重量在1g/m2-5g/m2的范围内。本发明的最外层中的树脂的类型可以选自本领域已知的任意类型的挤出涂布树脂，优选本发明最外层中的树脂是聚烯烃或聚烯烃共聚物或烯烃(共-)聚合物的混合物。在本发明的最优选实施方式中，本发明的最外层中使用的树脂的类型是聚乙烯树脂或不同聚乙烯树脂的混合物。除了树脂之外，本发明的最外层可以含有少量的着色染料、荧光增白剂、抗氧化剂、光稳定剂或者本领域已知用作涂布树脂的成像载体的添加剂的其它物质。
本发明的第三(底-)层可以用任意颜料着色，经常是非干涉颜料。最常用的是提高成像载体的白度和不透明度的白色颜料，并且在为摄影载体的情况下，增加了图象的清晰度。还发现如果尽可能避免非干涉颜料与干涉颜料混合的话将获得特别好的结果。这可以通过在不同层中提供两种类型的颜料实现。发现当发生与非干涉颜料混合时，干涉颜料的正面效果降低或者甚至丧失。通过在不同层中使用非干涉颜料，从干涉颜料产生的图象的深度和非干涉颜料产生的颜色中获益。
在本发明的优选实施方式中，使用白色颜料。该白色颜料可以包括本领域已知的任意白色颜料，例如锐钛矿型二氧化钛、金红石二氧化钛、氧化锌、硫化锌等。在本发明的最优选实施方式中，本发明的第三层中的白色颜料包括锐钛矿型和/或金红石型二氧化钛。优选，锐钛矿型和/或金红石型二氧化钛的粒径在0.2μm和0.4μm之间。
白色颜料在本发明的第三层中的涂布重量在0.5g/m2-7.5g/m2的范围内，优选0.75g/m2-5g/m2。在本发明的最优选实施方式中，白色颜料在本发明的第三层中的涂布重量在1g/m2-4.5g/m2的范围内。树脂在本发明的第三层中的涂布重量是5g/m2-25g/m2，更优选5g/m2-22.5g/m2。
本发明的第三层中的树脂的类型可以选自本领域已知的任意类型的挤出涂布树脂，优选本发明的第三层中的树脂是聚烯烃或聚烯烃共聚物或烯烃(共-)聚合物的混合物。在本发明的最优选实施方式中，本发明的第三层中所用的树脂的类型是聚乙烯树脂或不同聚乙烯树脂的混合物。除了树脂和白色颜料之外，本发明的第三层可以含有任选少量的着色颜料如群青兰、群青紫和奎吖啶酮红或调整颜色用的着色染料、荧光增白剂、抗氧化剂、光稳定剂或者用作涂布树脂的成像载体的已知添加剂的其它物质。
本发明的不同层中的树脂或树脂混合物可以彼此独立地选择，并且可以根据最终产品的所需性能彼此不同地选择。
根据本发明，可以提供一层或多层附加层来提高与成像载体的基质的粘性，例如用US-A-5 466 519中所述的物质。该层可以根据需要添加到第三层下面。
本发明的成像载体的基质可以选自本领域已知的任意基质，例如含有天然纸浆的高质量纸、摄影原纸、铜版纸、合成纸或热塑性板。本发明的优选基质是含天然纸浆的高质量纸或摄影原纸或铜版纸，其基重为80-300g/m2，最优选基重为150-200g/m2。
本发明的成像载体可以通过本领域描述过的挤出涂布技术制备。最优选本发明的成像载体通过共挤出技术制备，其中使用供料区技术或多支管模技术将本发明的所有树脂层同时涂覆到基质上。由于不需要如US-B1-6 291 150中所述包括在双轴取向的聚合物薄片上真空沉积金属层和接下来将该薄片层压在纸基质上的复杂的多步加工方法，因此这样大大增加了成像载体生产的经济性。使用本发明的共挤出技术，与JP-A-61 259 246和JP-A-2001 201 822中提出的棒涂相比，由于它不需要恰当控制的慢干燥过程，以防缺陷破坏表面光泽，因此可以大大提高加工速度。使用本发明的共挤出技术，在含有干涉颜料的层的上面和下面包含没有干涉颜料的层，由此防止了模口水，因此获得没有缺陷的成像载体。这样大大提高了成像载体生产的经济性。
在挤出生产线中，在挤出涂布树脂层之前为了提高树脂层与基质之间的粘性，可以对基质进行处理，例如电晕处理、等离子体处理、火焰处理、臭氧处理或热处理，或其组合。在挤出生产线中，成像载体的表面结构可以根据冷却辊的表面结构选择，例如有光泽、无光泽或结构化。在本发明的最优选实施方式中，用于成像载体的制备的冷却辊的表面结构是有光泽的冷却辊。为了避免制备本发明的图象载体期间无光泽，将干涉颜料和白色颜料预分散在母料或化合物中的树脂中，在挤出涂布过程中以所需比例与未用过的树脂混合和熔融。
本发明的载体可用于许多成像领域。在摄影领域得到具有提高的图象深度的图片，但是在其它领域如喷墨或染料升华领域以本发明为基础也得到具有提高深度的图象。
现在基于下面的实施例阐述本发明。
实施例
所有试验都在配备有两个41/2″(1.27cm)和一个2.5″(6.35cm)挤出机和一个衣架型模头的共挤出生产线上进行。所用熔融温度在320-325℃的范围内。所有试验都在300m/min的线速下进行。试验中所用的基质是摄影原纸。纸基质在挤出涂布之前通过在线电晕处理站经电晕处理。所有试验都用光泽的精细网(fine matte)冷却辊进行。
对比例1(参照).
在承载图象侧上采用共挤出法用以下多层对摄影原纸进行涂布：
  层号   层   总涂布重量(g/m2)   组成   添加量(％)
  1   最外层   1   低密度聚乙烯线性低密度聚乙烯   5050
  2   第二层   13   低密度聚乙烯二氧化钛群青颜料   74.8250.2
  3   第三层   17   低密度聚乙烯二氧化钛群青颜料   94.850.2
本对比例中使用的二氧化钛颜料是锐钛矿型二氧化钛，是一种平均粒径为0.2μm的非干涉颜料。群青颜料是群青紫和群青兰以2.75∶1.70的比例的混合物。颜料从母料涂覆。
在本对比例的基质的不承载图象侧挤出涂布20g/m2的高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的1∶1混合物。
对比例2
在承载图象侧上采用共挤出法用以下多层对摄影原纸进行涂布：
  层号   层   总涂布重量(g/m2)   组成   添加量(％)
  1   最外层   1、5、10和15g/m2   低密度聚乙烯线性低密度聚乙烯IriodinTM 110   552520
  2   第二层   13   低密度聚乙烯二氧化钛群青颜料   74.8250.2
  3   第三层   17   低密度聚乙烯二氧化钛群青颜料   94.850.2
本对比例的中间层中使用的二氧化钛颜料是锐钛矿型二氧化钛，是一种平均粒径为0.2μm的非干涉颜料。群青颜料是群青紫和群青兰以2.75∶1.70的比例的混合物。颜料从母料涂覆。IriodinTM 110母料含有40％IriodinTM和60％低密度聚乙烯。
在本对比例的基质的不承载图象侧挤出涂布20g/m2的高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的1∶1混合物。
在所有情况下，含有IriodinTM 110的层从模具一出来就直接出现模口水，如果没有直接再现就不能清洗掉，并且导致无数的缺陷。该模口水在低产量和高产量时均出现，具有可比较的速度。
所有成像载体经目测都显示点缺陷、线缺陷和细长缺陷。所有载体中缺陷数超过5个缺陷/cm2。缺陷大小达到2mm2，并且一些缺陷甚至更大。这些缺陷使得图象的视觉吸引力降低至不能接受的水平。
本发明实施例3
在承载图象侧上采用共挤出法用以下多层对摄影原纸进行涂布：
  层号   层   总涂布重量(g/m2)   组成   添加量(％)
  1   最外层   1   低密度聚乙烯线性低密度聚乙烯   5050
  2   第二层   1、5、10和15g/m2   低密度聚乙烯线性低密度聚乙烯Iriodin 110   552520
  3   第三层   20   低密度聚乙烯二氧化钛群青颜料   79.7200.3
本实施例中使用的二氧化钛颜料是锐钛矿型二氧化钛。群青颜料是群青紫和群青兰以2.75∶1.70的比例的混合物。颜料从母料涂覆。Iriodin 110母料含有40％Iriodin和60％低密度聚乙烯。
在本实施例的基质的不承载图象侧挤出涂布20g/m2的高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的1∶1混合物。
在这些配方中没有一个出现模口水。
在所有这些成像载体中没有发现可见的缺陷。
本发明实施例4
在承载图象侧上采用共挤出法用以下多层对摄影原纸进行涂布：
  层号   层   总涂布重量(g/m2)   组成   添加量(％)
  1   最外层   1   低密度聚乙烯线性低密度聚乙烯   5050
  2   第二层   1、5、10和15g/m2   低密度聚乙烯线性低密度聚乙烯Iriodin 110   552520
  3   第三层   20   低密度聚乙烯二氧化钛   8020
本实施例中使用的二氧化钛颜料是锐钛矿型二氧化钛。颜料从母料涂覆。Iriodin 110母料含有40％Iriodin和60％低密度聚乙烯。
在本实施例的基质的不承载图象侧挤出涂布20g/m2的高密度聚乙烯和低密度聚乙烯的1∶1混合物。
在这些配方中没有一个出现模口水，也没有出现相关缺陷。
实施例5
上述所有图象载体都涂布有摄影乳剂。图象印刷在所得的摄影纸上。评价这些图象的相对深度。这是通过以1-10个等级评价视觉吸引力进行的。1是标准摄影印刷，10是镜子。结果示于表1。
                    表1
  实例号   说明   深度评价
  对比例1实施例3实施例4   标准对照0.2g/m2颜料1g/m2颜料2g/m2颜料3g/m2颜料1g/m2颜料2g/m2颜料3g/m2颜料   13568568
深度评价是对镜子的主观评价，例如图象的外观。由于所有样品都优于对照，因此将对照样品的值指定为1。将值10认为是高度抛光的玻璃镜。对其它样品进行相对评价。
已参照一些优选实施方式详细描述了本申请的发明，但是应理解的是可以在本发明的精神和范围内进行改变和改进。

Claims (22)

1、一种成像载体，包括基质和粘附在所述基质上的聚合物层，其中聚合物层是包括至少三个树脂层的多层，其中中间树脂层存在于距离所述基质最远的层和距离所述基质最近的树脂层之间，该中间树脂层含有至少一种干涉颜料。
2、如权利要求1的成像载体，其中距离所述基质最远的层是非着色聚合物树脂层。
3、如权利要求1的成像载体，其中距离所述基质最近的层是着色聚合物树脂层。
4、如权利要求1的成像载体，其中所述至少一种干涉颜料选自涂布二氧化钛的云母小片、涂布二氧化钛的氧化铝薄片、金属薄片颜料、氯氧化铋、碱式碳酸铅，以及它们的组合。
5、如权利要求1的成像载体，其中所述至少一种干涉颜料选自锐钛矿型二氧化钛、金红石型二氧化钛涂布的云母小片，以及它们的组合。
6如权利要求5的成像载体，其中至少一种所述颜料具有1μm-50μm，优选5μm-25μm的粒径。
7、如权利要求1的成像载体，其中干涉颜料的用量是0.2-10g/m2，并且优选2g/m2-4g/m2。
8、如权利要求1的成像载体，其中所述中间树脂层以树脂涂布重量为0.8g/m2-25g/m2涂布。
9、如权利要求1的成像载体，其中所述中间树脂层以树脂涂布重量为4g/m2-20g/m2，优选4-15g/m2涂布。
10、如权利要求3的成像载体，其中所述着色聚合物树脂层包括至少一种选自如下的白色颜料：锐钛矿型二氧化钛、金红石型二氧化钛，以及它们的组合，所述颜料的粒径优选为0.2μm-0.4μm。
11、如权利要求3的成像载体，其中二氧化钛颜料以0.5g/m2-7.5g/m2，优选0.75g/m2-5g/m2，更优选2.5g/m2-4.5g/m2的量用作颜料。
12、如权利要求1的成像载体，其中距离所述基质最远的所述树脂层以树脂涂布重量为0.5g/m2-10g/m2涂布。
13、如权利要求1的成像载体，其中距离所述基质最远的所述树脂层以树脂涂布重量为1g/m2-10g/m2，优选1-5g/m2涂布。
14、如权利要求1的成像载体，其中距离所述基质最近的层以树脂涂布重量为5g/m2-25g/m2，更优选5-22.5g/m2涂布。
15、如权利要求1的成像载体，其中至少一个所述树脂层包括聚烯烃、烯烃共聚物或烯烃(共-)聚合物的混合物。
16、如权利要求15的成像载体，其中独立地选择涂覆层中树脂的组成。
17、如权利要求16的成像载体，其中至少一种所述树脂是聚乙烯树脂或聚乙烯树脂的混合物。
18、如权利要求1的成像载体，其中所述基质选自含天然纸浆的高质量纸、摄影原纸、铜版纸、合成纸或热塑性板。
19、如权利要求1的载体的制备方法，包括挤出涂布步骤。
20、如权利要求19的载体的制备方法，使用共挤出涂布技术。
21、一种将如权利要求1的载体用于成像领域的方法。
22、一种将权利要求18的载体用于摄影领域的方法。
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