JP2000515442A - 画像受容媒体 - Google Patents

画像受容媒体

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Abstract

(57)【要約】 2つの主要な対向面を有する画像受容層を含む画像受容媒体。画像受容層は、酸改質または酸/アクリレート改質エチレン酢酸ビニル(EVA)樹脂を含む。代案としては画像受容媒体は、2つの主要対向面と、基材層の第1の主要面上に画像受容層を有するポリマー基材層とを含む基材層を含む。画像受容層は画像を受容する外面を有し、酸改質または酸/アクリレート改質エチレン酢酸ビニル(EVA)樹脂を含む。画像受容媒体いずれの実施例も、任意の下塗層、任意の接着剤層、および任意のインクジェット層をさらに含んでも良い。

Description

【発明の詳細な説明】 画像受容媒体 発明の分野 この発明は、インクおよびトナーなどの様々な画像形成材料のための画像受容 媒体として有用なフィルムに関する。 発明の背景 広告および販売促進ディスプレイは、トラックの側面および日よけなどの構造 表面に、またはバナーのような懸垂物に表示される画像を含むことが多い。ディ スプレイを作成するには、グラフィックマーキングフィルムと称されることもあ る接着剤付画像受容媒体上に画像を形成して、次にそれを希望する基材に付着し ても良い。代案としては、一時キャリアまたは画像転写媒体上に最初に画像を形 成し、画像受容媒体に転写しても良い。画像受容媒体は、通常その上に追加的な 受容層が重なった基材を含む。基材は典型的には可塑化ビニルフィルムであるが 、紙を使用しても良い。 グラフィックディスプレイは、5年以上の長期設置を意図することもあるが、 多くは比較的短期(3カ月〜1年)の屋外設置である。短期ディスプレイの場合 画像受容媒体は、望ましくは良好なインクおよび/またはトナー印刷適性および 付着性を有し、容易に表面に貼れて剥がせる安価で耐候性の耐久性グラフィック マーキングフィルムである。現在グラフィックマーキングフィルムで使用される ビニルベースのフィルムは、短期用途のためには一般に高価すぎ、可塑剤の移行 、可塑剤着色および接着剤固着の問題がある。さらに ビニルの化学的性質が問題になることもある。例えばビニルの塩素化組成物は、 分解生成物が有害であるために、ビニルの廃棄に関連して、あるいは火災危険の ある用途での使用において環境問題を引き起こすかもしれず、またほとんどのビ ニル調合物に使用される安定剤中に見られるカドミウムは、多くの国々で制限ま たは禁止されている。紙ベースの媒体は、耐久性または耐候性が十分でなく、剥 がすと容易に破れる。ポリオレフィンベースのフィルムは安価であり可塑剤を含 まないが、良好なインク/トナー付着性を提供しない。ベースフィルム上への受 容層の貼り付けには、追加的な加工ステップが通常必要なので製造過程の経費が かさむ。 画像は、エレクトログラフィー、スクリーン印刷、インクジェット印刷、およ びサーマルマス転写などのいくつかの既知の方法のいずれかにより作成できる。 エレクトログラフィーでは、通常は誘電体である基材をエレクトログラフ印刷装 置に通過させるが、そのような装置の1つのタイプは静電プリンターである。プ リンター中では、基材は(例えばスタイラスなどからの)静電荷を受けて、適切 なトナーで現像される潜像を形成する。この技術は、ポスターおよび看板で使用 される大判の画像を製造するために特に適している。 調色した画像を誘電性基材上に現像した後、エレクトログラフの最終工程で、 印刷された基材を2層の透明な可塑性ビニルフィルムの間に包み込んで、看板な どの屋外用途に直接使用することもできる。しかし典型的な誘電性基材は紙ベー スであるために、屋外看板に要求される耐候性に欠けることが多い。ポリ塩化ビ ニル(PVC)およびポリ酢酸ビニル(PVA)フィルムなどのより耐久性のあ る基材は、それらの電気的および機械的特性のために画像を直接形成することが 困難である。 屋外ディスプレイに適した大きな看板を製造するためには、エレクトログラフ 法で誘電性基材上に付着させた調色画像を、より耐候性のある画像受容媒体に転 写できる。このような誘電性基材は、画像転写媒体と呼びならわされる。この技 術は米国特許番号第5,262,259号で開示されている。画像転写は、ナイフ 塗布、ロール塗布、グラビア塗布、スクリーン印刷などの様々なその他の既知の 技術で作成された画像についても実施できる。 画像転写媒体から画像受容媒体への画像転写には、典型的には例えば加熱圧力 ロールシステム中のラミネーション(ホットロールラミネーション)を介した、 圧力および熱の適用が必要である。このタイプの画像転写システムについては、 米国特許番号第5,114,520号で述べられている。ホットロールラミネーシ ョンシステムは効果的であるが、転写速度は遅いとされている(一般に分速0. 5m〜1.0m)。 画像はまた、スクリーン印刷およびインクジェット印刷などの技術を使用して 耐候性、耐久性の画像受容媒体上に直接形成することもできる。 インクジェット印刷工程は、今や周知である。最近大判プリンターが市販され るようになり、ポスター、看板およびバナーなどの大判製品の印刷が可能になっ た。インクジェットプリンターは、静電プリンターなどのその他の多くのハード コピー出力装置に比べて比較的安価である。一般にインクジェットインクは、完 全にまたは部分的に水性である。インクジェット画像は、普通紙上、およびイン クジェット受容性改善のために処理またはコーティングされた適切な画像受容媒 体上に印刷することもできる。例えば画像受容媒体上に追加的材料の層を塗布し て、インクジェットインクの受容性および付着性を改善することが知られている 。このようなインクジェ ット受容層に一般に見られる材料は、一般にビニルまたはポリエステルなどの画 像受容媒体ベースフィルムの多くには良く付着しない。 1タイプ以上の印刷工程が実施される印刷所またはグラフィックアート施設は 、各工程のために異なる画像受容媒体を備えなくてはならない。このため受容媒 体の在庫が、大量で高価なものになる。 発明の要約 様々なインクおよびトナーと共に使用でき、ホットロールラミネーションを介 した転写画像を現在可能な速度よりも早く受容できる、安価で耐久性かつ耐候性 の画像受容媒体に対する要求がある。 本発明は、様々な印刷画像転写工程で、インクおよびトナーなどの様々な画像 形成材料と共に画像受容媒体として使用されるフィルムによって、技術上の問題 を解決する。画像受容媒体は、ホットロールラミネーションを使用して、エレク トログラフ法で印刷した画像転写媒体から、調色した画像を現在の媒体よりも早 い転写速度で受容し、コストのより低い材料から製造できる。一つの側面では、 画像受容媒体は2つの主要な対向面を有する画像受容層を含む。画像受容層は、 酸改質または酸/アクリレート改質エチレン酢酸ビニル(EVA)樹脂を含む。 画像受容層は、画像受容媒体に画像受容性を提供する。「画像受容性」とは、3 M SCOTCHTMテープNo.610(米国ミネソタ州セントポールの3M Co mpanyから市販される)を画像にしっかり貼り付けて、次に急速に引き剥がして 除去するテープスナップ試験の適用後、画像受容媒体上に形成されたまたはそれ に適用された画像が、完全にまたはほぼ完全に付着することを意味する。要すれ ば、画像受容層の第1の主要面上に下塗層が含まれる。この場合、画像受容層の 第2の主要面は、画像を受容するための外面である。 別の側面では画像受容媒体は、2つの主要面と、基材層の1主要面上に画像受 容層とを有するポリマー基材層を含む。画像受容層は、上述のように画像受容性 のための酸改質または酸/アクリレート改質エチレン酢酸ビニル(EVA)樹脂 を含み、画像を受容するための外面を有する。画像受容層は、好ましくは少なく とも60重量%の改質EVA樹脂を含む。 画像受容媒体は、基材層および任意の接着剤層間の強力な結合を促進するため に、画像受容層に対向する基材層の主要面上に任意の下塗層をさらに含むことが できる。好ましくは、感圧接着剤を含む接着剤層は、多層フィルムをグラフィッ クマーキングフィルムとして有用にする。下塗層それ自体が、接着剤層の役目を しても良い。画像受容媒体は、画像受容媒体のインクジェットインクの印刷適性 と受容性を促進するために、画像受容層の外面に重なる任意のインクジェット層 をさらに含んでも良い。インクジェット層は好ましくは、第1の組成の少なくと も1層のトップコートと、第2の組成の少なくとも1層のボトムコートを含む。 ボトムコートは、トップコート表面から突起部を生じる大きさの分散粒子を含有 する。 画像受容媒体が基材層を含む場合、画像受容媒体は最も高価な樹脂の使用を最 小化しながら、いくつかの樹脂の最良特性を様々な層に有利に組み合わせられ、 より価値がある低コストの画像受容媒体が得られる。例えば基材層は、具体的に 希望する物理特性を多層フィルムに提供するように選択された一般に安価な樹脂 で作られる。これらの特性には、寸法安定性、引裂き抵抗性、順応性、ゴム状弾 性、打抜き性、剛性および耐熱性などが含まれる。 この発明の画像受容媒体を使用すれば、ホットロールラミネーションにより現 在の画像受容媒体よりも高速な熱画像転写が可能であり、印刷工程の生産性が向 上する。画像受容媒体は、共押出しま たはロール塗布などの比較的簡単で安価な製造技術によって製造できる。 画像受容媒体は、非ハロゲン化ポリマーのみで作ることができることから、屑 材料の廃棄において(例えばポリ塩化ビニール(PVC)に関する)特定の取り 締まり規制を避けることができる。画像受容媒体は、スクリーン印刷インク、エ レクトログラフ液体およびドライトナー、サーマルマス転写材料、およびインク ジェットインク(任意のインクジェット層が存在する場合)などの多種多様な印 刷材料に対して画像受容性を示す。 画像受容媒体は、層のいずれにも可塑剤を含む必要がないので、可塑剤の移行 および可塑剤着色に伴う問題が避けられる。画像受容媒体は、屋内および屋外に おける比較的短期間用の広告および販売促進ディスプレイのためのグラフィック マーキングフィルム、またはバナーフィルムとして特に有用である。 別の側面では発明は、各チャージが少なくとも1つのフィルム形成樹脂を含む 少なくとも2つのチャージを提供するステップと、チャージを共押出しして、各 層がチャージの1つに対応する多層共押出し物を形成するステップと、共押出し 物を二軸延伸して、2つの対向する主要面を有する非可塑化ポリマー基材層と、 基材層の第1の主要面上に画像受容層を含む多層フィルムとを形成するステップ を伴う画像受容媒体作成方法を提供する。画像受容層は、画像受容のための外面 を有し、上述のように酸改質または酸/アクリレート改質エチレン酢酸ビニル( EVA)樹脂を含む。 別の側面では発明は、画像受容媒体上に画像を提供するいくつかの方法を提供 する。いずれの方法でも画像受容媒体は、上述のように非可塑化基材層と、酸改 質または酸/アクリレート改質エチレン酢酸ビニル(EVA)樹脂を含む画像受 容層とを含む。第1の方 法は、エレクトログラフィーにより画像転写媒体上に画像を形成し、画像受容媒 体上に画像を転写することを伴う。別の方法では、画像受容媒体上へ画像をスク リーン印刷すること、画像受容媒体上へ画像をサーマルインクジェット印刷する こと(上述のように画像受容媒体がインクジェット層も含む場合)、サーマルマ ス転写により画像受容媒体上に画像を形成することを伴う。 発明の実施例を、以下の図に関連して述べる。 図の簡単な説明 図1は、画像受容層および基材層を含む、この発明の画像受容媒体の実施例を 示す概略断面図である。 図2は、図1に示す層および任意の下塗層を含む、この発明の画像受容媒体を 示す概略断面図である。 図3は、図1に示す層、任意の下塗層および任意のインクジェット層を含む、 この発明の画像受容媒体を示す概略断面図である。 発明の実施例 一実施例では、この発明の画像受容媒体は、2つの主要面を有する単一画像受 容層を含む。図1に示すような別の実施例では、画像受容媒体10は2つの主要 面を有する基材層14と、図1に示すように基材層の1面に重なって接触する画 像受容層12とを含む。画像受容層12は、画像を受容するための外面13を有 する。 画像受容層 画像受容層12は、酸改質または酸/アクリレート改質エチレン酢酸ビニル( EVA)ポリマー樹脂を含む。この種類の材料としては、希望する用途に対して あらかじめ定められた適切量の画像受 容性を提供するように、十分な量の酸または酸/アクリレート官能価を有するポ リマーに配合されたEVA樹脂が挙げられる。このような樹脂の特に好ましい一 群は、E.I.Du Pont de Nemours and Co.(Du Pont)から市販されるBYNE L CXAシリーズ3000酸/アクリレート改質EVA樹脂である。これらの BYNEL樹脂の追加的な化学官能価は、それらの優秀な印刷適性およびインク 付着性に寄与する。 これらの樹脂は典型的には、より厚い機能層の間に挟まった比較的薄い接着剤 つなぎ層として、共押出し工程で使用される。画像受容層中の改質EVA樹脂の 量は、好ましくは画像受容媒体の性能要求限界内で最大化される。発明の実施例 の大多数のための典型的な調合物は、少なくとも60%、好ましくは約70重量 %の改質EVA樹脂を含むが、この量を最適化するには日常的努力が必要かもし れない。最適量は、画像受容媒体の希望する用途および目標コストに左右される 。改質EVA樹脂の性能は、画像受容層中のその他の添加剤に影響されることも ある。 画像受容層中の改質EVA樹脂は、エレクトログラフィー、スクリーン印刷、 サーマルマス転写またはその他の印刷工程で使用される多種多様な画像形成材料 に画像受容性を提供する。改質EVA樹脂は、好ましくは実質的に平面的なシー ト中に押出しまたは共押出しでき、層が共押出しまたはラミネートされる際に、 離層せずに隣接する基材層に結合する。代案としては、改質EVA樹脂は、ロー ル塗布などの方法により基材層上に塗布できる分散液の形態でも良い。 画像受容層と基材層の双方を有する画像受容媒体に画像転写媒体から、ホット ロールラミネーションなどの方法により画像が転写される場合、画像受容層は好 ましくは基材層に完全に接着したまま であり、画像転写媒体の非画像形成部分に付着する傾向は最小である。 画像受容層は、顔料、充填剤、紫外線(UV)吸着剤、アンチブロッキング剤 、帯電防止剤、および顔料のような添加剤のためのキャリア樹脂などのその他の 成分を含んでも良く、これらは全て当業者には良く知られている。これらの添加 剤は、好ましくは画像受容性を妨げないように選択される。 画像受容層12が基材層14と共に使用される場合、画像受容層12は基材層 14に比べて比較的薄く、好ましくは2.5〜127ミクロン(0.1〜5ミル) の範囲の厚さを有する。画像受容層12が基材層14を伴わない場合、画像受容 層12は、意図する用途のために十分な耐久性および寸法安定性を提供するよう に、上述の範囲よりも厚くなくてはならないかもしれない。より厚い画像受容層 は、画像受容媒体の全体的コストを増加させる。 任意の基材層 一実施例では、例えばコスト削減および/または媒体の物理特性を向上させる ために、基材層14が画像受容媒体に含まれる。基材層はグラフィックディスプ レイ用途のためには、最も普通には白色不透明であるが、透明、半透明、または 色不透明でも良い。基材層14は、意図する用途に対して望ましい物理特性を有 するいかなるポリマーでも良い。柔軟性または剛性、耐久性、引裂き抵抗性、不 均一表面への順応性、打抜き性、耐候性、耐熱性および弾性などが一例である。 例えば短期屋外販売促進ディスプレイに使用されるグラフィックマーキングフィ ルムは、典型的には約3カ月〜約1年程度以上屋外条件に耐えることができ、容 易な貼り付けおよび除去のための引裂き抵抗性および耐久性を示す。 基材層のための材料は、好ましくは実質的に平面的なフィルム中に押出しまた は共押出しできる樹脂である。適切な材料の例としては、ポリエステル、ポリオ レフィン、ポリアミド、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリスチレン、アク リル、およびポリ塩化ビニールが挙げられる。好ましくは基材層は、画像受容媒 体における可塑剤の移行および着色の問題を避けるために非可塑化ポリマーを含 む。最も好ましくは基材層は、約6重量%のエチレンを含むプロピレン-エチレ ンコポリマーであるポリオレフィンを含む。 基材層はまた、顔料、充填剤、紫外線吸着剤、スリップ剤、アンチブロッキン グ剤、帯電防止剤、および当業者には周知の加工助剤などのその他の成分を含ん でも良い。基材層は普通は白色不透明であるが、透明、色不透明、または半透明 でも良い。 基材層14の典型的な厚さは、12.7〜254ミクロンの範囲(0.5ミル〜 10ミル)である。しかし厚さは、結果的に得られる画像受容媒体が、選択され たプリンターまたは画像転写装置に供給するのに厚すぎなければ、この範囲外で も良い。有用な厚さは、一般に希望する用途の必要条件に基づいて定まる。 任意の下塗層 図2に示すように任意の下塗層16は、画像受容層12に対向する基材層14 の表面上に位置する。画像受容媒体が基材層を含まない場合(図示せず)、下塗 層は、外面13に対向する画像受容層12の表面上に位置する。下塗層なしでは 結合強度が十分でない場合、下塗層が基材層と接着剤層17間の結合強度を増大 させる役目をする。接着剤層の存在によって、画像受容媒体はグラフィックマー キングフィルムとして有用になる。感圧接着剤を使用することが好ましいが、基 材層および選択された用途に特に適したいかなる接 着剤でも使用できる。このような接着剤は当業者には既知であり、乾燥粘着性接 着剤、感圧接着剤、配置可能なまたは再配置可能な接着剤、ホットメルト接着剤 などが挙げられる。 接着剤層17は好ましくは、画像受容媒体が表面に貼り付けられる用意ができ るまで、接着剤に保護を提供する剥離ライナー(図示せず)で覆われる。 下塗層16は、用途によってはそれ自体が接着剤層の役目をしても良い。下塗 層は好ましくは、約5重量%〜約28重量%の酢酸ビニルを含有するエチレン酢 酸ビニル樹脂と、下塗層にある程度の表面粗さを提供するためのタルクなどの充 填剤とを含む。充填剤はブロッキング防止を助け、接着剤の付着を促進する。充 填剤は、一般に約2〜約12重量%、好ましくは約4〜約10重量%の範囲、よ り好ましくは約8重量%の量で存在する。層は顔料、充填剤、紫外線吸着剤、ア ンチブロッキング剤、帯電防止剤などのその他の成分を含んでも良い。 任意のインクジェット層 図3は、画像受容層12の外面13上に任意のインクジェット層36が付け加 えられた、図2に示すのと同一の特徴を有する画像受容媒体を示す。インクジェ ット層は好ましくは、画像受容媒体が(染料ベースまたは顔料ベースどちらかの )水性インクジェットインクを使用するサーマルインクジェットプリンターから 画像を受容する際に使用され、染料ブリード抵抗性、低退色性、均一退色性、お よび急速乾燥性を提供する。一実施例では、インクジェット層は層32および3 4の少なくとも2層を含む。最上層32またはトップコートは、保護浸透層とし て機能して水性インクを急速に吸収し、一方ボトムコート34はインクジェット 受容層として機能する。ボ トムコートは、トップコート表面が突起部または粗さを呈するような大きさの分 散粒子を含む。分散粒子は、好ましくはコンーンスターチまたは改質コンーンス ターチである。このようなインクジェット層の調合物については、PCT国際特 許公報WO96/08377に述べられている。代案としてはインクジェット層 は、米国特許番号第5,389,723号および第5,472,789号に述べられ たような単一層(図示せず)を含んでも良い。 画像受容層12、基材層14、任意の下塗層16、任意の接着剤層17、およ び任意のインクジェット層36に加えて、その他の層を含めることは、この発明 の精神を逸脱しない。追加層は、色を付けたり、寸法安定性を向上させたり、上 述の層内で異種ポリマー間の付着を促進させたりするのに有用なこともある。画 像受容媒体に画像を印刷した後、任意の保護オーバーラミネート層(図示せず) を印刷表面に付着させても良い。オーバーラミネート層は、フィルムを周囲湿度 、直射日光その他の屋外暴露効果から保護し、またニック、引かき傷、スプラッ シュから画像を保護することによってフィルムの耐候性を向上させる。さらにオ ーバーラミネート層により、高光沢または艶消しなどの希望する仕上げを画像に 付与できる。適切なオーバーラミネート層としては、接着剤が片面についたあら ゆる適切な透明可塑性シート材料が挙げられる。このようなオーバーラミネート 層の使用については、例えば米国特許番号第4,966,804号で述べられてい る。 画像受容媒体の製造 この発明の画像受容媒体は、いくつかの方法で製造できる。例えば層12およ び任意の層14および16は、適切なタイプの共押出しダイと、吹込フィルム押 出しまたは流延フィルム押出しなどの 適切なフィルム製造方法とを使用して、共押出しできる。接着剤層17は、その 他の層と共に共押出しでき、ライナーから画像受容媒体に転写でき、または追加 的加エステップで画像受容媒体上に直接被覆できる。共押出しで最良の性能を得 るために、各層のポリマー材料は、溶融粘度などの類似特性を有するように選択 される。共押出し技術については、Progelhof,R.C.およびThrone,J.L著「Poly mer Engineering Principles」Hanser/Gardner PUblications,Inc.オハイオ州 シンシナチ(1993年)などの多数のポリマー加工参考文献にある。代案とし ては1つ以上の層を別個のシートとして押出し、一緒にラミネートして画像受容 媒体を形成しても良い。またあらかじめ押出した層の上に水性または溶剤ベース 分散液を塗布して、1つ以上の層を形成しても良い。この方法は、余計な加工ス テップと迫加的な廃棄物を伴うことからあまり望ましくない。 完成した画像受容媒体にコロナ処理などの表面処理を施して、特定用途のため に画像受容媒体の画像受容性を改善しても良い。 画像受容媒体の使用 本発明に従って使用できる画像形成材料は、一般に熱可塑性であるフィルム形 成または樹脂性の結合剤を含む、粒子性の半結晶質または非晶質材料である。画 像形成材料は顔料または染料も含み、付着した画像にコントラストまたは色を提 供する。インクおよびトナーは、周知の画像形成材料の例である。画像形成材料 は、エレクトログラフィー、スクリーン印刷、ナイフまたはロール塗布、グラビ ア塗布などの様々な既知の技術によって付着できる。 本発明の画像受容媒体を使用した画像形成工程の例では、米国特許番号第5, 262,259号で述べられたような技術と材料を使用 して、まず静電プリンター中で画像転写媒体上に調色した画像を作り出し、次に 画像受容媒体の画像受容面に画像を転写する。画像転写は、ホットロールラミネ ーションとして知られる方法で、シートを一緒に加熱ニップロールに通過させる 、または真空引き抜きフレーム中の加熱プラテン上に、シートを一緒にのせるな どの当業者には既知の多くの手段で達成できる。ホットロールラミネーションに ついては、米国特許番号第5,144,520で述べられている。次に画像形成し た媒体は、好ましくはオーバーラミネート層で覆われる。多層フィルムが接着剤 層と剥離ライナーを含む場合、剥離ライナーは除去され、画像形成した媒体は、 壁、車両の側面、バナー、またはその他の表面に技術分野で周知の技術を使用し て固定される。 画像形成工程の別の例では、画像受容媒体は直接スクリーン印刷され、余計な 画像転写ステップなしに希望する画像を受容する。スクリーン印刷を実施するた めの技術および材料については、米国特許番号第4,737,224号で述べられ ている。次に画像形成したフィルムは、上述のようにして使用される。 画像形成工程の別の例では、画像受容媒体はインクジェットプリンターに供給 されて希望する画像が直接印刷され、次にオーバーラミネートされて上述のよう に貼り付けられる。 画像形成工程の別の例では、GERBER EDGE熱転写プリンター(Gerbe r Scientific Products,Inc.,米国コネチカット州マンチェスター)などの装 置を使用して、サーマルマス転写工程により画像受容媒体に画像が直接印刷され る。次に画像フィルムは、上述のように使用される。 発明を以下の例でさらに説明するが、これらの例で述べる特定の材料およびそ れらの量、またその他の条件と詳細は、この発明を不当に制限するものではない 。 実施例1 この発明に従った基材層および画像受容層をそれぞれ含む、画像受容媒体の4 つのサンプルを以下のようにして製造した。2つのサンプルのそれぞれでは、型 押出し工程を使用してフィルムを製造した。樹脂ペレットを温度プロフィール1 71℃(340°F)〜232℃(450°F)で、溶融温度207℃(405 °F)の4.45cm(1.75インチ)Prodex−軸スクリュー押出し機に供給 した。ポリエチレンテレフタレート(PET)ベースフィルム上に、押出し物を 約30cm(12インチ)幅で0.05mm(0.002インチ)厚さに流延する するために、ドロップダイを使用した。結果的に得られたフィルム構造物を、ス チール冷却ロールとゴム製支持ロールの間に通過させ、溶融樹脂を厚さ約0.5 mm(0.002インチ)の層に凝固させた。この方法で製造したサンプル1A は、添加剤のないDuPontからのBYNEL CXA 3101酸/アクリレート改 質EVA樹脂を含み、一方サンプル1Bは、Du PontからのBYNEL CXA 1123酸改質EVA樹脂のみを含んだ。イリノイ州シカゴ60640のElectr o-Technic Products,Incが製造するハンドヘルドコロナ処理装置、モデル#B D-20Cを使用して、双方のサンプルをコロナ処理した。 2つの最終サンプル(サンプル1Cおよび1D)は、比較フィルムサンプル( サンプルC-1)と共に、従来の吹込フィルム共押出し工程を使用して製造され た。3台の各押出し成形機A、B、およびCが溶融調合物を環状ダイに供給し、 そこで溶融物は結合してスリーブ型の別個の3層を含む単一溶融流れを形成した 。各サンプルでは、押出し成形機Aの溶融物は画像受容層を形成し、押出し成形 機Bの溶融物は基材層を形成し、押出し成形機Cの溶融物 は下塗層を形成した。比較サンプルC-1では、各層はポリマー成分としてLL DPEのみ、またはLDPEとLLDPEの組み合わせを含んだ。次に吹込フィ ルム塔の最上部で、溶融ポリマースリーブに吹込みして、スリーブに空気を入れ てダイとニップロールの間に閉じこめることで、最終的直径および厚さにした。 次にフィルムスリーブを2枚の平坦なフィルムウェブに裂いて、それぞれを画像 受容層側でコロナ処理してコアに巻き付けた。結果的に得られたサンプルは、層 の厚さ分布は異なったが、それぞれ約0.1mm(0.004in)の厚さを有し た。層の調合物および厚さを以下の表に示す。 層調合物 層の厚さ 3M SCOTCHCALTM 3905および3M SCOTCHCALTM 6605Iスクリーン印刷インクを使用して、全サンプルをインク付着性につい て試験した。従来のスクリーン印刷方法により、「ABC」試験パターンの付い た230メッシュスクリーンを使用して、各フィルムサンプルの画像受容層側に インクを塗布した。印刷されたサンプルをオーブンで66℃(150°F)で4 時間乾燥した。また390メッシュスクリーンを使用して、3M SCOTCH CAL9705 UV硬化インクで各サンプルをスクリーン印刷した。バージニ ア州スターリングのEIT,Inc.が製造するUVICUREPLUS線量計で測 定したUV用量が、UVAスペクトル領域で158mJ/cm2の焦点硬化ユニ ット内で、印刷したサンプルを硬化した。次に以下のようなクロスハッチ付着試 験で、印刷した全サンプルを評価した。鋭いかみそりの刃を使って、各サンプル に約1.6mm(1/16インチ)間隔の10本の平行線を刻みつけた。線はイン ク層のみに刻み込まれ、ベースフィルムには到達しなかった。類似した線の別の 組を最初の組に直角になるようにインクに刻み込んで、斜交平行線模様を得た。 次に斜交平行線模様上に2.5cmx10.2cm(1インチx4インチ)大の3 M SCOTCHTMテープNo.610を貼り付けて、3M PA-1 アプリケータ スキージを使用し、2回しっかり押しつけた。テープを急速に引き剥がし、クロ スハッチサンプルをインク除去について観察した。サンプルは視覚的基準に従っ て、「劣る」、「普通」、「良好」または「優秀」で評価した。結果を以下の表 に示す。予期されたようにポリマー成分として画像受容層内にLDPEおよびL LDPEのみを含む比較サンプルC-1は、インク付着性に劣った。 次にサンプルを画像転写品質について評価した。これを達成するために、SC OTCHPRINTTM9512静電プリンターで、3Mから入手できるSCOT CHPRINTTM8601転写媒体に多色ウェザ ーバーグラフィックを描画した。次に転写媒体上の調色した画像を多層フィルム の画像受容層に接触させてのせ、96℃(205°F)および441 kPa( 64psi)に設定したPro−Tech ModolEGS-692ホットロールラ ミネータに2枚のシートを通過させた、各サンプルで、転写の質が劣るようにな るまで転写速度を次第に増大させた。画像転写品質は、視覚的に「劣る」、「普 通」、「良好」、または「優秀」で評価した。結果を次の表に示す。 比較サンプルC-1は、非常に遅い転写速度で、許容可能な画像転写品質のみ を示した。BYNEL CXA 3101改質EVA樹脂だけでなく、約13重量 %のLDPEをキャリア樹脂の形で含有するサンプル1Dが、良好なインク付着 性と画像転写品質を提供したことは注目に値する。LDPEとLLDPEの双方 は(サンプルC1で例証されるように)インク受容性に劣るので、この結果はい くらか予想外である。 次にサンプル1Dを以下のようにして、さらに耐候性について試験した。アク リル接着剤層を片側に有する市販の剥離ライナーに、サンプル1Dフィルムをラ ミネートした。剥離ライナーの接着剤に画像受容層の反対側が接触するように、 フィルムをラミネートした。次にラミネートしたフィルムを使用して、2枚の印 刷したサンプルを製造し、D-1および1D-2とした。「ABC」レタリング 試験パターンを有する230メッシュスクリーンを使用して、サンプル1D-1 を3M SCOTCHCALTM3905黒色インクでスクリーン印刷し1時間風 乾した。次に230メッシュスクリーンを使用して、サンプルの表面全体を3M SCOTCHCALTM3920クリアインクで印刷し、66℃(150°F) の強制空気オーブンで4時間乾燥した。サンプル1D-1で使用したのと同一の 試験パターンを有する390メッシュスクリーンを使用して、3MSCOTCH CALTM9705 UV硬化スクリーン印刷インクでサンプル1D-2をスクリー ン印刷した。UV用量153mJ/cm2でインクを硬化させた。 次に硬化サンプルの表面全体を3M SCOTCHCALTM9720クリアイ ンクで印刷し、UV用量246mJ/cm2で硬化した。結果的に得られた印刷さ れたサンプル1D-1および1D-2を6.4cmx8.9cm(2.5インチx3.5 インチ)の断片に切断した。各試験片から剥離ライナーを剥がして、アルミパネ ルに貼り付け、キセノンランプ気象暴露装置(Atlas Model 65XWWR)に入れ た。次にASTM G-26 Type B試験条件を使用して、サンプルを曝露した。 3000時間の露光後、試験サンプルの色ずれは非常にわずかであり、十分柔軟 で試験パネルから壊れずに引き剥がせた。これらの結果は屋外ディスプレイ用途 での成功を示唆するものと考えられた。 実施例2 12枚の画像受容媒体を画像転写品質について評価した。媒体は25〜254 ミクロン厚さのポリマーフィルムである。各フィルムは、標準押出し方法により 製造され、単一画像受容層を含んだ。比較のためにLDPEフィルムと、市販の 画像受容媒体(3Mからの SCOTCHPRINTTMCONTROLTACTMマーキングフィルム8620 )を評価した。SCOTCHPRINTTM9512静電プリンター内で標準SC OTCHPRINTTMトナーを使用して、SCOTCHPRINTTM8601転 写媒体上に画像を形成した。これらの製品は全て3Mから市販される。次にPro- Tech Model EGS-692ホットロールラミネータセットを使用して、96℃( 205°F)および441 kPa(64psi)で、各フィルムサンプル上に 調色した画像を転写した。0.6および3.1m/分(分速2および10フィート (fpm))の速度で、転写を行った。 視覚基準法点数システム(VSM)を使用して、高および低転写速度の双方で 、サンプルを画像転写品質について評価した。この方法は、転写後の残留トナー に関する転写媒体の検査と、画像転写の品質、色の均一性と欠陥の存在に関する 受容媒体の検査を伴う。許容可能な転写のためには最低でも点数8.5が必要で あり、一方点数10.0は完全なトナー転写と見なされる。最低点数は4.0であ る。ポリマーフィルムと、それに対応する結果を以下の表にまとめた。比較サンプルC-3(LDPE)を除いて、サンプルは全て0.6m/分で優秀な 転写品質を示した。サンプル2K以外の全サンプルは、3.1m/分で比較サンプ ルC-2およびC-3よりも有意により良好な転写品質を示した。 実施例3 ラミネーション温度、ラミネーション圧、転写速度および画像転写媒体に関し て、2つの画像受容媒体の画像転写品質を評価した。第1の媒体は、実施例1で 述べたサンプル1Dフィルムであった。画像受容層は、Du PontからのBYNE L CXA 3101酸/アクリレート改質EVA樹脂と、層を白く見せるため のキャリア樹脂として50%のLDPEを含有する二酸化チタン(TiO2)ベ ースの白色濃厚顔料を含んだ。下塗層はDu PontからのELVAX 3135B EVA樹脂と、層を黒く見せるための黒色濃厚顔料を含んだ。 Du PontからのSURLYN 1705エチレン酸コポリマーイオノマー樹脂 を含む102ミクロン(4ミル)厚さの層を押出して、第2のフィルムを製造し た。フィルムは、8.55重量%のLDPEを含有する約20重量%のTiO2ベ ースの濃厚顔料で白色に着色され、樹脂製造業者が奨励するのに類似した、1組 の紫外線吸収材、ヒンダードアミン光安定剤、および抗酸化剤を含む紫外線安定 剤パッケージを含有した。フィルムの片面をコロナ放電処理した。1組の加熱ニ ップロール使用して、25.3μm(1ミル)厚さのアクリル感圧接着剤層をコ ロナ処理表面にラミネートし、剥離ライナーを加えて接着剤層を保護した。この フィルムをサンプル3Aとした。 どちらも3Mから入手できるSCOTCHPRINTTM8601およびSCO TCHPRINTTM8603転写媒体上に、実施例1で述べた のと同様にしてウェザーバーグラフィック画像を形成した。高低のラミネーショ ン温度(96℃および88℃)、高低のラミネーション圧(441 kPaおよ び276 kPa)、および高低の転写速度(1.5m/分および0.5m/分)の 組み合わせでホットロールラミネータを使用して、比較サンプルの3M SCO TCHPRINTTMCONTROLTACTMマーキングフィルム8620と共に 、サンプル1Dおよび3Aに画像を転写した。実施例2の視覚基準法点数システ ム(VSM)を使用して画像転写品質を評価し、結果を以下の表にまとめた。 *画像受容層の一部が画像転写媒体の白色非画像形成領域に貼り付いた。 SCOTCHPRINTTM861転写媒体を使用した際、1Dおよび3Aの双 方のサンプルは、より早い転写速度で良好な転写品質を示した。しかしサンプル 1D(BYNEL改質EVA樹脂を含有する) は、転写媒体の白色非調色領域に貼り付いた。100%BYNEL改質EVA 樹脂のフィルムを含む実施例2のサンプル2Eは、張り付くことなくSCOTC HPRINTTM8601転写媒体から画像を受容したので、この結果は予想外で あった。サンプル1Dのコロナ処理が、固着を引き起こしたのかもしれない。 実施例4. インクジェット層調合物を多層フィルム上に塗布して、以下の染料および顔料 ベースのインクジェットインクのための画像受容媒体を調製した。基材層調合物 でLDPE樹脂成分をZ9470プロピレン-エチレンコポリマー樹脂(Fina Oi l and Chemical Corp.)で置き換えたこと以外は、実施例1のサンプル1Dフィ ルムと同一の技術と材料を使用してフィルムを製造した。インクジェット層のた めには、11.66重量%(混合物全体の)のEP0484016 A1に述べら れたようなコポリマーの20%水溶液と、6.75重量%のK90固形ポリ(ビ ニルピロリドン)(ISP Technologies,Inc.)と、2.33重量%のCARBO WAXC600ポリエチレングリコール(Union Carbide Chemicals and Plasti cs Company,Inc.)と、1.56重量%の米国特許番号第5,342,688号、 およびPCT広報WO94/20304、WO 94/20305、およびWO 9 4/20306に述べられたような塩化物対イオンを有する媒染剤の20%水溶 液と、23.58重量%のエタノールと、51.32重量%の脱イオン水を均質に なるまで完全に混合して、下塗り溶液を製造した。24重量%のLOK-SIZ E30カチオン性コンーンスターチ(A.E.Staley Manufacturing Company)を 混合物に添加した。オーバーヘッド撹拌機を使用して溶液を4時間混合し、粉砕 ヘッドを装着 したSilverson高速多目的実験室ミキサーを使用して、5ガロン容バケツ内で3 0分間均質化した。 コーティング前に0.05重量%の30%水性アンモニア(Aldrich Chemical Company)、続いて0.35重量%のXAMA7アジリジン架橋剤(Hoechst Cela nese Corporation)を完全に混ぜ入れた。 実験室サイズのノッチバーコータ一を使用して、多層フィルムの画像受容層側 に下塗り溶液を塗布した。ノッチバーのギャップは、0.18mm(7ミル)に 設定した。コーティングしたサンプルを82℃(180°F)に設定したオーブ ンに5分間入れて、乾燥し架橋したボトムコートを得た。 66重量%(混合物全体の)の脱イオン水、0.56重量%のAIRVOL 5 40ポリ(ビニルアルコール)(Air Products)、33重量%のエタノール、0 .21重量%のLOK-SIZEカチオン性コンーンスターチ(A.E.Staley M anufacturing Company)、0.14重量%のKELTROL TF 1000キサ ンタンガム(Kelco division of Merck & Co.,Inc.、および0.1重量%のTR ITON X-100非イオン性界面活性剤(Union Carbide Chemicals and可塑 性s Company,Inc)を均質になるまで完全に混合して上塗り溶液を製造した。 ギャップ0.07mm(3ミル)の同一のノッチバーコーターを使用して、上 記の溶液を上述の多層フィルムのボトムコートに上塗りした。サンプルを82℃ (180°F)に設定したオーブンに再度5分間入れてトップコートを乾燥させ た。 結果的に得られたインクジェット層を評価するために、以下のプリンターとイ ンクの組み合わせを使用して、結果的に得られた素材のインクジェット層側にカ ラー試験パターンを直接印刷した。 A. HP755 DesignJetプリンター(Hewlett-Packard)およびHewlett- PackardからのHP 51650シリーズ染料ベースインクカートリッジ(シアン 、マゼンタ、黄色)およびHP 51640A顔料べースインクカートリッジ( 黒色)。 B. Novajet IIIプリンター(Encad Co.)およびAmerican Inkjet Corp. からの染料ベースインク。 C. Novajet IIIプリンター(Encad Co.)およびミネソタ州セント ポールのMinnesota Mining and Manufacturing Companyからの顔料ベースのイン ク(シアン、マゼンタ、黄色)。 Gretag SPM-50濃度計を使用し、サンプルの非印刷領域の濃度をバックグ ラウンドとして差し引いて、オーバーラミネートなしの印刷サンプル上で吸光度 を測定した。以下のようなテープ引っ張り試験を使用して、全サンプルをインク 付着性について試験した。 1. 32℃(90°F)および90%R.Hの制御環境内で、サンプルを3 0分間エージングさせた。各サンプルを環境から取り出して直ちに試験した。 2. 3M SCOTCHTMテープNo.610の1片をサンプルにのせて、 3M PA-1アプリケータスキージで少なくとも2回押してしっかり貼り付け た。テープ片は、全ての異なる色領域と、カラーバーの両側の非画像形成領域に 接触するように配置した。 3. テープを急速に引っ張って一度にサンプルから剥がした。 4. 着色領域からのインク除去についてサンプルを視覚的に検査した。着色 領域が完全に無傷でインクの除去がない場合、試験結果は「合格」と記録した。 いかなる程度のインク除去も「不合格」と記録した。 結果を以下の表に示す。 プロピレン-エチレンコポリマーの代わりに高密度ポリエチレン (HDPE)を主要基材層成分として有する、その他の多層フィルムを上述した のと同一のインクジェット層調合物でコーティングしたことを述べておく。これ らのフィルムは、サーマルインクジェット印刷工程における高温に、ひずみなし には耐えられなかったため印刷評価で不合格であった。従って耐熱性は、インク ジェット印刷用途の基材層の選択における一要因である。 実施例5 実施例1でサンプル1Cおよび1Dについて述べた吹込フィルム共押出し工程 を使用して、画像受容層、基材層、および下塗層を有する画像受容媒体を製造し た。結果的に得られた多層フィルムは、102μm(4ミル)の全体的厚さを有 し、画像受容層は厚さ全体の15%を、基材層は65%を、および下塗層は20% を構成した。層調合物を以下の表に示す。 シリコンコーティングされたポリエステル剥離ライナーに担持される水性アク リル感圧接着剤に、結果的に得られた多層フィルムをラミネートした。剥離ライ ナーには、コネチカット州マンチェスターのGerber Scientific Products,Inc. が製造するGERBER EDGE熱転写印刷機に適切に給紙するためのトラッ キング孔が、あらかじめ開いていた。多層フィルムはトラッキング孔が開いたま まになるように、剥離ライナーよりも狭かった。次に結果的に得られた画像受容 媒体をGERBER EDGE印刷機に通過させ、標準熱転写材料を使用して試 験パターンを印刷した。どちら も3Mから入手できるサーマルマス転写工程用途のSCOTCHCALTM363 6-10BおよびSCOTCHCALTM3636-20Bマーキングフィルムにも 、比較のために同一試験パターンを印刷した。3つの画像を視覚的に検査したと ころ、この発明の画像受容媒体上の画像は、2つの標準マーキングフィルム上の 画像と少なくとも質的に比較できると評価された。さらに実施例1で述べたイン ク付着テープスナップ試験を使用して、この発明の画像受容媒体上の画像を付着 について試験した。画像の破損は観察されなかった。 比較実施例6 上述の例と比較するために、市販される多層共押出し接着剤付ラベルフィルム のサンプルをインク付着と画像転写品質について評価した。サンプルには、カリ フォルニア州パサディナのAvery International CorporationからのFASCL EARおよびPRIMAXラベルフィルムが含まれた。比較のために各フィルム の小片を30cmx30cm大の3M SCOTCHCALTM180-10グラフ ィックマーキングフィルムにマウントした。 3M SCOTCHCALTM3905、3M SCOTCHCALTM6605 I、および3M SCOTCHCALTM1971スクリーン印刷インクを使用し て、全サンプルをインク付着について試験した。従来のスクリーン印刷方法を使 用して230メッシュスクリーンで、各フィルムサンプルにインクを中実のカラ ーブロックとして印刷した。印刷したサンプルを66℃(150°F)のオーブ ン内で4時間乾燥した。また各サンプルを3M SCOTCHCALTM9705 UV硬化性スクリーン印刷インクで、390メッシュスクリーンを使用してスク リーン印刷した。UV用量159mJ/cm2を供給して、焦点硬化ユニッ ト内で印刷したサンプルを硬化した。次に実施例1で述べたクロスハッチ付着試 験を使用して、印刷した全サンプルを評価した。除去されたインクの百分率を推 定し、結果を以下の表に示した。 PRIMAXフィルムはあらゆるタイプのインクに対して完全なインク付着破 損を示し、一方FASCLEARフィルムはわずかに良い性能を示したのみであ った。破損はいかなるレベルでも、一般に許容できないと見なされた。 次に各ラベルフィルムサンプルを画像転写品質について評価した。SCOTC HPRINTTM9512静電プリンター内で、3MからのSCOTCHPRIN TTM8601転写媒体上に多色ウェザーバーグラフィックを印刷した。次に96 ℃および441kPa(64psi)に設定したPro-Tech Model EGS-692 ホットロールラミネータを使用して、調色した画像をサンプルフィルムに転写し た。画像を0.5m/分(1.5fpm)および1.2m/分(4fpm)の双方で 各サンプルに転写した。画像形成したサンプルを実施例2に述べた視覚基準点数 法(VSM)を使用して画像転写品質について評価し、また実施例1に述べたク ロスハッチ試験を使用してトナー付着性について試験した。結果を以下に示す。 PRIMAXフィルムは、双方の速度で画像転写品質が劣った(最低等級より も悪い)。FASCLEARフィルムはより遅い転写速度で良好な画像転写品質 を示したが、より早い転写速度では画像転写品質が劣った。比較すると、前の例 で述べたフィルムは、3.8m/分(12.5fpm)までの転写速度で許容可能 な画像転写品質を示した。 発明は上述の実施例に制限されない。請求項を次に示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 EP(AT,BE,CH,DE, DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,IT,L U,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ,CF ,CG,CI,CM,GA,GN,ML,MR,NE, SN,TD,TG),AP(KE,LS,MW,SD,S Z,UG),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD ,RU,TJ,TM),AL,AM,AT,AU,AZ ,BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN, CU,CZ,DE,DK,EE,ES,FI,GB,G E,HU,IL,IS,JP,KE,KG,KP,KR ,KZ,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV, MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ,P L,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,SK ,TJ,TM,TR,TT,UA,UG,UZ,VN

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1. 2つの主要な対向面を有し、酸改質または酸/アクリレート改質エチレ ン酢酸ビニル(EVA)樹脂を含む画像受容層を含む画像受容媒体。 2. 画像受容層の第1の主要面上に下塗層をさらに含み、第2の主要面が画 像を受容する表面である請求項1の画像受容媒体。 3. 下塗層に接触する主要面を有する基材層をさらに含む請求項2の画像受 容媒体。 4. 下塗層の外面上に接着剤層をさらに含む請求項2〜3のいずれかの画像 受容媒体。 5. 画像受容層上にインクジェット層をさらに含む請求項1〜4のいずれか の画像受容媒体。 6. 画像受容層が少なくとも60重量%の酸改質または酸/アクリレート改 質エチレン酢酸ビニル(EVA)樹脂を含む請求項1〜6のいずれかの画像受容 媒体。 7. 下塗層がエチレン酢酸ビニル樹脂および充填剤を含む請求項2〜6のい ずれかの画像受容媒体。 8. インクジェット層が第1の組成の少なくとも1層のトップコートと、第 2の組成の少なくとも1層のボトムコートを含み、 ボトムコートがトップコートから突起部を生じる大きさの分散粒子を含有する請 求項5〜7のいずれかの画像受容媒体。 9. 請求項3〜8のいずれかの画像受容媒体を有する共押出し多層フィルム 。 10. a) それぞれが少なくとも1つのフィルム形成樹脂を含む少なくと も2つのチャージを堤供するステップと、 b) 前記チャージを共押出しして、各層が前記チャージの1つに対 応する多層フィルムを形成するステップと を含む請求項3〜8のいずれかの画像受容媒体の製造方法。 11.a) 画像転写媒体上に画像を形成するステップと、 b) ステップa)の画像を画像受容媒体上に転写するステップと を含む請求項3〜8のいずれかの画像受容媒体上に画像を提供する方法。 12.スクリーン印刷、サーマルマス転写、またはインクジェット印刷による 画像受容媒体上への画像形成を含む、請求項5〜8のいずれかの画像受容媒体上 に画像を提供する方法。
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