JP2005520718A - 印刷可能なフィルム - Google Patents
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Abstract
本発明は、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、アクリル系、ポリスチレン、またはポリウレタンから好ましく選択されるポリマーフィルムに関し、このフィルムはインキ−ジェット印刷された場合、インキ受容層上のインキ小滴サイズが、印刷後の約0.2秒と約2.0秒との間で測定して約5%よりも多くない平均増加パーセントを有するインキ−ジェット印刷可能なインキ受容層によりコーティングされている。本発明はまた、A)、B)またはC)を包含するインキジェット印刷可能なトップコーティング層を有する上記性質を任意に備えた印刷可能なフィルムを開示し、ここでA)は、下記ポリマー先駆体:(a)ハロゲン化ヒドロカルビリデン、任意に塩化ビニル;(b)ビニルエステル、任意に酢酸ビニル;(c)オレフィン、任意にエチレン;から得られた、および/または得ることができる少なくとも1種のハロゲン化ターポリマーであり;B)は、下記ポリマー先駆体:(i)ハロゲン化ビニル、任意に塩化ビニル、(ii)ビニルエステル、任意に酢酸ビニル;(iii)オレフィン、任意にエチレンの中の2種から得られた、および/または得ることができる少なくとも1種のコポリマーであり;C)は、(x)PVdXポリマー先駆化合物;および(y)1個または2個以上の非ハロゲン化電気陰性基(任意に、有機基)により置換されているオレフィン系モノマーを包含する少なくとも1種の官能性化されたアクリル系ポリマーから得られた、および/または得られた少なくとも1種のビニリデンハライドコポリマーである。
Description
本発明は、デジタル印刷法で使用するための改良された基体、例えばインキ−ジェット性インキにより印刷可能な受容性コーティングをその上に有するプラスティックフィルムに関し、このようなフィルムは、例えばラベルおよびグラフィックアート用途に有用である。
デジタル印刷はラベルおよびグラフィックアートなどの多くの用途に好都合の印刷法としてますます用いられている。デジタル印刷法(例えば、インキ−ジェット印刷)は、印刷版を予め製造する必要がなく、従って基体をプリンタに送られたデータにより直ちに印刷することができる。デジタル印刷法は、各物品に印刷された情報が相違することができる種々の情報印刷用に、または低容量印刷操作用に特に適している。この印刷法は、例えば作品をそれぞれトレースする必要がある場合、または作品を、相違する季節用に、比較するために、相違する言語用に、または試験製作用にカスタマイズする必要がある場合に有用である。予め印刷された材料を保存する必要がほとんどないことから、価格を減少させることができる。ジェット印刷法(ピエゾおよび熱IJの両方)は、例えばラベルおよびグラフィックアート分野で最も広く使用されるデジタル印刷形態である。
デジタル印刷に選択される基体として、紙が従来から使用されてきた。しかしながら、紙は或る用途に対しては基体として適していない。一例として、野外グラフィックアート用途の場合、紙基体の耐久性は問題である。紙はまた、例えばラベルフェースストック(facestock)として使用された場合、高速ラベリング機において引き裂かれてしまうことが証明されている。紙は高い周辺温度または高湿度にさらされる環境にはほとんど適さない。従って、ポリマー系フィルム基体がしばしば、紙よりも好適である。しかしながら、未コーティングプラスティックフィルムは一般に、デジタル印刷法による印刷が困難である。この理由は、このようなフィルム上に対するインキ吸着性が低いこと(これは、小滴の点在および低解像力を導く)および低いインキ接着性(これは、汚れおよび摩擦剥離を導く)にある。或る種のPVCフィルムのみが、追加の表面コーティングを要することなく、デジタル法によって印刷可能であることが見出されている。
しかも、印刷可能ポリマーフィルムのかなりの用途の場合(例えば、ラベルまたはグラフィックアートディスプレイの場合)、基体性能および外観特性を特定の用途に適合するように選択することができるように選択することができるフィルムに対し広い選択性が存在することが重要である。各ポリマーフィルムは相違する性能および外観特性を示し、また例えばアセテート;ポリエチレン(PE);ポリスチレン(PS);ポリプロピレン(PP);ビニール(PVC);およびポリエステル(PET)のような慣用のラベルフィルムはそれぞれ、特定の目的用途に対し適当に選択される。
従って、多くの用途でデジタル印刷法の使用が望まれているが、広く種々の相違するフィルムタイプの選択の柔軟性が保有され、また基体性能および外観特性を特定の目的用途に適合させることができることが望まれている。
インキジェット法の性質に基づきインキ上に押付けられる圧迫に応じ、熱インキジェットプリンタまたはピエゾインキジェットプリンタに関係なく、インキそれ自体よりも基体のインキ受容表面を変性させ、最終印刷像に望まれる性質の数種または全部を最適にすることが望まれる。
インキジェット法の性質に基づきインキ上に押付けられる圧迫に応じ、熱インキジェットプリンタまたはピエゾインキジェットプリンタに関係なく、インキそれ自体よりも基体のインキ受容表面を変性させ、最終印刷像に望まれる性質の数種または全部を最適にすることが望まれる。
理想的インキジェット受容基体が有する臨界点の数種は、特定の用途に応じ(例えば、「無ラベル」に見える透明性が白色度または不透明性よりも重要である場合)、下記諸点の一部分または全部を包含するものと考えられる。適当なインキジェット印刷可能な基体は高品質印刷像を得るために、例えば輝度、白色度、光沢、不透明性および/または色調などの良好な光学的性質を有するべきである。基体はインキ中の成分に適合し、最終インキ像が充分の堅牢度を有し、また紫外線光に露光された場合、低い色あせ傾向を有することが確保されなければならない。フィルム表面の吸着性も重要である。インキジェット印刷には、大量の液体で印刷される基体に対する特別の要求があり、しかも大きさまたは先鋭性を変えることなく、迅速に乾燥されることが期待されるものでなければならない。紙繊維は液体を良好に吸収するが、紙繊維は膨潤し、また変形し、これにより表面の不完全化が生じ、またこのような水分誘発起伏は像品質に対する有害な効果を有する。
紙はまた、本明細書に記載のかなりの用途に対し不適当である。適当な基体は、その基体が印刷時点で、その基体を保有する耐久性を有するものと考えられ、従って、適当な基体は、その寸法的安定性、引裂耐性、熱安定性、ならびに水および光耐性によって決定される。インキジェット印刷可能なコーティングおよびフィルムは両方ともに、当該媒体の耐久性を測定する場合の相対的要素である。従って、インキジェットプリンタにより良好な像を生成させるためには、インキ受容表面が寸法的および熱的に安定である、すなわち引裂、伸張または変形がないものであるべきであり、滑らかで、防水性であるべきであり、その形状および多くの化学物質に対する耐性を保持すべきであり、また水分または湿分により膨潤または収縮しないものであるべきである。
未コーティングPVCフィルムは、インキジェット印刷用フィルム基体として使用されているが、グラフィックアートまたはラベルなどの用途に対しては、基体として別の欠点を有する。すなわち、多くの非PVCフィルムは慣用のインキジェット印刷可能なインキ、例えば溶剤ベースインキに対し非常に受容性ではない。別種のフィルム基体、例えばポリオレフィンフィルム(例えば、PEまたはPP)の使用を可能にし、またインキジェット印刷可能な表面に望まれる性質の数種または全部を備えているコーティングの提供が望まれている。
数種の従来技術のデジタル印刷可能なポリマーフィルムをここで説明する。
WO98/04418(3M)は、酸−または酸/アクリレート−変性エチレン酢酸ビニル(EVA)樹脂を含有する像受容層を包含する像受容媒体を開示している。この像受容媒体は、任意のプライマー層、任意の接着層および任意のインキジェット層を有することができ、さらに下塗り層を有することができる。
WO99/28791(3M)は、ポリプロピレン裏打ち層、例えばエチレン−アルファ−オレフィンポリマーを含有することができる中間層および受容層を備えた静電気印刷用多層像形成媒体を開示している。この像形成メデイアは、最初の温度では熱可塑性トナー粒子に対する溶剤ではなく、第二の温度では当該粒子の溶剤である液体担体中に熱可塑性トナー粒子を包含する液状トナーを用いるか、または乾燥トナーを用いる電子写真印刷法に特に有用である。電子写真に用いられるインキは、インキジェット印刷法で用いられるインキとは全く相違している。
WO98/04418(3M)は、酸−または酸/アクリレート−変性エチレン酢酸ビニル(EVA)樹脂を含有する像受容層を包含する像受容媒体を開示している。この像受容媒体は、任意のプライマー層、任意の接着層および任意のインキジェット層を有することができ、さらに下塗り層を有することができる。
WO99/28791(3M)は、ポリプロピレン裏打ち層、例えばエチレン−アルファ−オレフィンポリマーを含有することができる中間層および受容層を備えた静電気印刷用多層像形成媒体を開示している。この像形成メデイアは、最初の温度では熱可塑性トナー粒子に対する溶剤ではなく、第二の温度では当該粒子の溶剤である液体担体中に熱可塑性トナー粒子を包含する液状トナーを用いるか、または乾燥トナーを用いる電子写真印刷法に特に有用である。電子写真に用いられるインキは、インキジェット印刷法で用いられるインキとは全く相違している。
WO00/20521(3M)は、新規ピエゾインキ−ジェットインキおよびこれらの特殊なインキにより印刷することができる基体を開示している。
WO00/52532(3M)(=US6316120)は、フィルム外側表面上がエチレン酢酸ビニルターポリマーの像受容層でコーティングされているポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、アクリル系、ポリスチレンまたはポリウレタンフィルムを包含する非ハロゲン化像受容媒体を開示している。この刊行物は、フィルムまたはフィルムコーティング層のどちらかにいずれかの塩素化物質を用いるものとは相違することを詳細に教示している。
WO00/52532(3M)(=US6316120)は、フィルム外側表面上がエチレン酢酸ビニルターポリマーの像受容層でコーティングされているポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、アクリル系、ポリスチレンまたはポリウレタンフィルムを包含する非ハロゲン化像受容媒体を開示している。この刊行物は、フィルムまたはフィルムコーティング層のどちらかにいずれかの塩素化物質を用いるものとは相違することを詳細に教示している。
FR2312371は、a)カルボキシル基を含有するアクリレートまたはメタアクリレートコポリマー、またはb)塩化ビニルまたは酢酸ビニルのコポリマーのどちらかを含有するインキ受容層を有するプラスティク表面を開示している。
FR2352667は、プラスティック材料上へのインキ記入を受容する印刷可能層を開示している。この層は、ポリ酢酸ビニルまたは塩化ビニルまたは酢酸ビニルのコポリマーであることができる結合剤とともにタルクまたはコロイド状シリカを含有することができる。
FR2352667は、プラスティック材料上へのインキ記入を受容する印刷可能層を開示している。この層は、ポリ酢酸ビニルまたは塩化ビニルまたは酢酸ビニルのコポリマーであることができる結合剤とともにタルクまたはコロイド状シリカを含有することができる。
GB2050866−A(Fuji Photo)は、水溶性ポリマー層を支持体に適用することによって形成される水性インキを用いるジェット印刷用記録シートを開示している。形成されるコーティングは、30gm/m2よりも大きくない水吸収性を有する。適当なポリマーの長大な一覧は、酢酸ビニル−無水マレイン酸コポリマーを包含する。
EP0228835(3M)は、インキジェット印刷法とは相違する熱的像転写印刷用の受容フィルムを開示している。
EP0315063−A(Hitachi Maxell)は、基体およびこの基体上の表示(indicia)受容層を包含する物品を開示しており、この受容層は顔料および塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマーおよびポリウレタンからなる群から選択される少なくとも1種の結合剤樹脂を含有する。
EP0228835(3M)は、インキジェット印刷法とは相違する熱的像転写印刷用の受容フィルムを開示している。
EP0315063−A(Hitachi Maxell)は、基体およびこの基体上の表示(indicia)受容層を包含する物品を開示しており、この受容層は顔料および塩化ビニル−酢酸ビニルコポリマーおよびポリウレタンからなる群から選択される少なくとも1種の結合剤樹脂を含有する。
EP0507409−A(Arkwright)は、オフセットリトグラフイおよび類似の印刷用途に用いられる迅速乾燥性印刷フィルムを開示しており、このフィルムは基体の少なくとも一面にインキ受容性の実質的に透明なポリマー層を有する透明、半透明または不透明フィルム基体を包含し、このインキ受容層は1種または2種以上のポリマーまたはコポリマーを含有し、このポリマーまたはコポリマーは少なくとも1種は脂肪族炭化水素溶剤に可溶性または膨潤性であり、このインキ受容層はインキ受容層の重量に対して14重量%〜45重量%のアイソパー(Isopar)G溶剤吸収性、140ccの空気/分のシェフィールド(Sheffield)表面粗さ、および約2時間よりも短いオフセット乾燥時間を有する。
EP0524635−A(Mitsubishi Paper Mills)は、インキジェット記録シートを開示しており、このシートはエチレン−酢酸ビニルコポリマー樹脂を包含するインキ受容層を有することができるが、別種の成分がコーティングに必要である。
EP0778156−A(Oce)は、手による製図、インキジェット記録および電子写真式印刷および複写を包含する複数の用途に有用な多目的像形成性シートを開示している。このシートは、基体支持体およびその少なくとも一面上に存在する表面コーティングを包含し、この表面コーティングは(i)架橋性ポリマーおよびそのための架橋剤および(ii)顔料を含有する水性分散液を包含する水ベースコーティング組成物から形成される。この表面コーティングは、その表面を種々の像形成手段用の受容体として適するものにする性質を具体化するペンシル、インキおよびトナー受容性架橋表面層である。
EP0778156−A(Oce)は、手による製図、インキジェット記録および電子写真式印刷および複写を包含する複数の用途に有用な多目的像形成性シートを開示している。このシートは、基体支持体およびその少なくとも一面上に存在する表面コーティングを包含し、この表面コーティングは(i)架橋性ポリマーおよびそのための架橋剤および(ii)顔料を含有する水性分散液を包含する水ベースコーティング組成物から形成される。この表面コーティングは、その表面を種々の像形成手段用の受容体として適するものにする性質を具体化するペンシル、インキおよびトナー受容性架橋表面層である。
EP1122083−A(Mitsubishi Paper Mills)は、非水性インキ用のインキジェット記録材料を開示しており、この材料は支持体上に少なくとも1種の顔料を含有するインキ吸収性層を備えており、このインキ吸収性層は石油系高沸点溶剤中で可溶性または膨潤性のポリマーによりコーティングされているか、またはこのようなポリマーが含浸されており、ここで顔料の少なくとも30重量%は炭酸カルシウムである。
US3450557(Dratz等)は、PVA固体に基づき少なくとも約88%の加水分解されたアセテート基および約1〜10%のポリエチレンイミンを含有するポリビニルアルコールコーティング組成物によりコーティングすることによってポリオレフィン表面上に形成されているインキ受容層を開示している。カリウムピロアンチミノネート(pyroantiminonate)をまた、存在させることができる。アルコールベースインキが、一例で用いられている。
US3450557(Dratz等)は、PVA固体に基づき少なくとも約88%の加水分解されたアセテート基および約1〜10%のポリエチレンイミンを含有するポリビニルアルコールコーティング組成物によりコーティングすることによってポリオレフィン表面上に形成されているインキ受容層を開示している。カリウムピロアンチミノネート(pyroantiminonate)をまた、存在させることができる。アルコールベースインキが、一例で用いられている。
US3489597(Parker)は、酢酸ビニルとビニルピロリドンとのコポリマーを含有する組成物によるコーティングによってインキ受容性にされるプラスティック表面を開示している。この刊行物には、ポリオレフィンフィルムにかかわる特別の引用は存在しない。
US4085245(Xerox)は、カラーゼログラフイコピイにかかわる透明性を開示しており、アクリル系ポリマーおよび酢酸ビニルと塩化ビニルとのコポリマーの混合物を成分として含有する層を包含する。
US4085245(Xerox)は、カラーゼログラフイコピイにかかわる透明性を開示しており、アクリル系ポリマーおよび酢酸ビニルと塩化ビニルとのコポリマーの混合物を成分として含有する層を包含する。
US4904519(3M)は、記録シート用インキ受容性コーティングの調製に適するポリマー組成物およびそれから形成される記録シートを開示している。この組成物はビニルアミドモノマー単位およびビニルエステルモノマー単位から形成される加水分解されたコポリマーを含有する。この発明の記録シートは、ペンによる書き込み、または水ベースインキまたは溶剤ベースインキのどちらかを用いるインキジェットプリンタによって像形成することができる。
US6113679(3M)は、ピエゾインキジェットインキによる基体の印刷法を開示しており、この場合、受容性基体はアクリル含有フィルム、ポリ(塩化ビニル)含有フィルム、ウレタン含有フィルム、メラミン含有フィルム、ポリビニルブチラル含有フィルム、酸−または酸/アクリレート変性エチレン酢酸ビニル樹脂を含有する像受容層を有する多層状フィルム、少なくとも2種のモノエチレン状不飽和モノマー単位(ここで、1種のモノマー単位は、それぞれ炭素原子0〜約8個を有する分枝鎖状である置換アルケンを包含し、および他の1種のモノマー単位は、そのアルキル基が炭素原子1〜約12個を含有する非三級アルキルアルコールの(メタ)アクリル酸エステルを包含し、およびそのアルキル鎖中にヘテロ原子を含有することができ、またそのアルコールは直鎖状、分枝鎖状または環状であることができる)を含有するポリマーを包含する像受容層を備えた像受容層を有する多層状フィルムから構成されている単層および多層構造体である。
これらのフィルムの全部は、インキジェットインキにより印刷する場合、数種の欠点を有する。
これらのフィルムの全部は、インキジェットインキにより印刷する場合、数種の欠点を有する。
従って、本発明の課題は、本明細書に記載の問題点の数種を解決し、例えばインキジェット可能インキに対するそれらの受容性を改良するために、広く種々の慣用の種類のフィルムとともに使用するのに適するコーティングを提供することによってデジタル印刷法により、好ましくはインキジェット印刷により印刷可能であるフィルム基体を提供することにある。
従って、広義には、本発明によって、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、アクリル系、ポリスチレン、またはポリウレタンから任意に選択されるインキ−ジェット印刷可能なポリマーフィルムであって、このフィルムはインキ−ジェット印刷可能なインキ受容層により被覆されており、このインキ受容層はインキ−ジェット印刷された場合、インキ受容層上のインキ小滴サイズが、印刷後の約0.2秒と約2.0秒との間で測定して約5%よりも多くない平均増加パーセントを有する、上記インキ−ジェット印刷可能なポリマーフィルムが提供される。
本発明の追加の態様および任意の特徴は本明細書の特許請求の範囲に呈示されている。
本発明の追加の態様および任意の特徴は本明細書の特許請求の範囲に呈示されている。
代表的溶剤ベースインキ(すなわち、非水性系)は未コーティングPVCフィルム上にインキジェット印刷することができる。代表的溶剤インキジェットインキは、ビニル樹脂および溶剤系、例えばPVC基体を順に溶解し、乾燥印刷物にとって「鍵」となる良好な接着性を付与する、例えばグリコール類、グリコールエーテル類および/またはラクテート類を使用する。この印刷品質は相対的基体−インキ表面エネルギイ(接触角(contact angle)およびコーティング重量依存性であると考えられる基体−溶剤相互作用(溶解/吸着)により支配されるインキ小滴分布によって決定される。
本出願人は、ポリオレフィンフィルム(例えば、OPP)などの非PVC基体にコーティングすることができ、これによりPVC様表面特性、例えば類似する表面エネルギイおよび代表的インキジェットインキに用いられる溶剤中における溶解性を得ることができるポリマー系を見出した。
種々のコーティングされたOPP試料を、本明細書に記載の下記材料の水性分散液/エマルジヨンに基づき試験した:PVdC;エチレン−塩化ビニル(E/VC)コポリマー;エチレン−酢酸ビニル(E/VA)コポリマー;およびエチレン−VC−VAターポリマー。
ビニリデンハライドポリマー[本明細書において、PVdX(Xはハロである)としても表わされている]は、下記式で表わされる反復単位を含有するホモポリマーまたはコポリマーである:
(式中、X1およびX2は独立し、ハロである)。このポリマー反復単位において、式中の星印は末端基および/または別種の反復単位(すなわち、ポリマーがコポリマーである場合)のポリマー鎖および反復単位への結合を表わす。同一式で表わされるポリマー先駆体(例えば、モノマー)の場合、この星印は当該先駆体の重合を可能にする反応性基、例えばHを表わす。X1およびX2が両方ともにClである場合、上記ポリマーは、ポリ塩化ビニル(本明細書では、PVdCとして知られている)である。X1およびX2が両方ともにFである場合、上記ポリマーはポリビニリデンフルオライド(PVdF)である。本発明によるコーティングは任意に、別のポリマー先駆体が官能性化されたアクリルであるPVdX型コポリマーを包含することができる。
(式中、X1およびX2は独立し、ハロである)。このポリマー反復単位において、式中の星印は末端基および/または別種の反復単位(すなわち、ポリマーがコポリマーである場合)のポリマー鎖および反復単位への結合を表わす。同一式で表わされるポリマー先駆体(例えば、モノマー)の場合、この星印は当該先駆体の重合を可能にする反応性基、例えばHを表わす。X1およびX2が両方ともにClである場合、上記ポリマーは、ポリ塩化ビニル(本明細書では、PVdCとして知られている)である。X1およびX2が両方ともにFである場合、上記ポリマーはポリビニリデンフルオライド(PVdF)である。本発明によるコーティングは任意に、別のポリマー先駆体が官能性化されたアクリルであるPVdX型コポリマーを包含することができる。
本明細書に明確な別段の記載がないかぎり、本明細書で使用されているものとして、複数の形態の本明細書の用語は、一定の形態およびその逆の形態を包含するものとする。
「包含する」(comprising)の用語は、下記一覧が排他的ではなく、いずれか他の追加の適当な事項、例えば特徴(1種または2種以上)、構成要素(1種または2種以上)、成分(1種または2種以上)、および/または置換基(1種または2種以上)を適当に包含することができ、または包含することができないことを意味するものと理解されるべきである。
「包含する」(comprising)の用語は、下記一覧が排他的ではなく、いずれか他の追加の適当な事項、例えば特徴(1種または2種以上)、構成要素(1種または2種以上)、成分(1種または2種以上)、および/または置換基(1種または2種以上)を適当に包含することができ、または包含することができないことを意味するものと理解されるべきである。
「有効」、「許容される」、「活性」および/または「適当」の用語は(例えば、本発明によるいずれかのプロセス、使用、方法、分野、製造、生成物、材料、組成物、化合物、モノマー、オリゴマー、ポリマー先駆化合物、および/またはポリマーのいずれかに関係している場合および/または対応して本明細書に記載されている場合)、正しい様相で使用されているものとして、本明細書の記載として有用であるものとして追加および/または組入れる用語に必要な性質を付与するための本発明の特徴に関連する用語として理解されるべきである。このような態様は、例えば材料が前記用途に要求される性質を有する場合を直接に指すことができ、および/または例えば材料が直接用途とは別の材料の製造における合成、中間および/または診断的手段として使用される場合を間接的に指すことができる。本明細書で使用されているものとして、これらの用語はまた、官能性基が有効であり、許容されるものであり、活性であり、および/または適当な最終生成物に適合することを表わす。本発明の好適態様は、インキジェット印刷され、そこに良好な像を生成することができるポリマーフィルム基体、さらに好ましくはラベルおよび/またはグラフィックアート分野における当該ポリマーフィルム基体を包含する。
本明細書で使用されているものとして(別段の記載がないかぎり)、「任意の置換基」および/または「任意に置換されている」の用語は、1種または2種以上の下記基(またはこれらの基)による置換を意味する:カルボキシ、スルホ、ホルミル、ヒドロキシ、アミノ、イミノ、ニトリロ、メルカプト、シアノ、ニトロ、メチル、メトキシおよび/またはその組合せ。これら任意の基は同一分子内の複数個の前記基(好ましくは2個の基)の化学的に可能な組合わせを包含する。好適な任意の置換基は、カルボキシ、スルホ、ヒドロキシ、アミノ、メルカプト、シアノ、メチル、ハロ、トリハロメチルおよび/またはメトキシを包含する。
本明細書で使用されているものとして、「有機置換基」および「有機基」(この用語はまた、本明細書で「オルガノ」(organo)の略語で表わされている)の用語は、1個または2個以上の炭素原子および任意に1個または2個以上のヘテロ原子を含有するいずれかの一価または多価部分(場合により、1個または2個以上の部分に結合している基)を表わす。有機基は炭素を含有する単価基、すなわち有機基を包含するが、また炭素以外の原子にそれらの遊離価を有するオルガノヘテリール(organoheteryl)基(例えば、有機チオ基)を包含することができる。有機基は、別様にまたは追加として、官能性の性質に関係なく、炭素原子の部位に1個の遊離価を有するいずれかの有機置換基を包含する有機基をまた包含する。有機基はまた、ヘテロ環式化合物のいずれかの環原子から水素原子を分離することによって生成される一価の基を包含するヘテロ環式基を包含することができる:(環式化合物は、環員原子として少なくとも2個の相違する要素を有し、この場合、1個は炭素である)。好ましくは、有機基中の非炭素原子は、水素、ハロ、リン、窒素、酸素、ケイ素および/またはイオウから、さらに好ましくは水素、窒素、酸素、リンおよび/またはイオウから選択することができる。
最も好適な有機基は、1種または2種以上の下記炭素含有部分:アルキル、アルコキシ、アルカノイル、カルボキシ、カルボニル、ホルミルおよび/またはその組合せ;1種または2種以上の下記ヘテロ原子含有部分:オキシ、チオ、スルフィニル、スルホニル、アミノ、イミノ、ニトリロおよび/またはその組合せを包含する。有機基は、同一分子内に複数個(好ましくは2個)の前記炭素含有部分および/またはヘテロ原子含有部分の化学的に可能な全部の組合わせを包含する(例えば、相互に直接に結合している場合、アルコキシおよびカルボニルは、アルコキシカルボニル基を表わす)。
「ヒドロカルボ」(hydrocarbo)基の用語は、本明細書で使用されているものとして、有機基の付属群であって、1個または2個以上の水素原子および1個または2個以上の炭素原子からなることができ、また1個または2個以上の飽和、不飽和および/または芳香族分子を含有することができるいずれかの一価または多価の部分(1個または2個以上の別の部分に結合していてもよい)を表わす。ヒドロカルボ基は1種または2種以上の下記基を包含することができる。ヒドロカルビル基は炭化水素から水素原子を分離することによって形成される単価の基(例えば、アルキル)を包含する。ヒドロカルビレン基は炭化水素から2個の水素原子を分離することによって形成される二価の基であって、その遊離価が二重結合に拘束されていない基(例えば、アルキレン)を包含する。
ヒドロカルビリデン基は炭化水素から2個の水素原子を分離することによって形成される二価の基(例えば、この基は“R2C=”で表わされる)であって、その遊離価が二重結合に拘束されている基(例えば、アルキリデン)を包含する。ヒドロカルビリジン基は炭化水素の同一炭素原子から3個の水素原子を分離することによって形成される三価の基(“RC≡”で表わされる)であって、その遊離価が三重結合に拘束される基(例えば、アルキリジン)を包含する。ヒドロカルボ基はまた、同一部分内における、飽和炭素−炭素単結合(例えば、アルキル基中);不飽和二重および/または三重炭素−炭素結合(例えば、それぞれアルケニルおよびアルキニル基中);芳香族基(例えば、アリール基中)および/またはその組合せを含有することができ、また指示されている場合、別の官能性基により置換されていてもよい基を包含することができる。
本明細書で使用されているものとして、「アルキル」の用語またはその均等用語(例えば、“alk”)は、相当する場合であって、また別段の記載がないかぎり、いずれか別種のヒドロカルボ基、例えば本明細書に記載の基(例えば、それぞれアルケニル、アルキニルおよびアリールなどの二重結合、三重結合、芳香族部分を包含する)および/またはその組合せ(例えば、アラルキル)、ならびに2個または3個以上の部分を結合しているいずれかの多価ヒドロカルボ基(例えば、アルキレンなどの二価ヒドロカルビレン基)を包含する用語によって容易に置き換えることができる。
本明細書に記載されている(例えば、置換基として記載されている)いずれかの基または部分は、別段の記載がないかぎり、または本明細書に別段の指示が明確に示されていないかぎり、多価または単価基(例えば、2個の別の部分を結合している二価ヒドロカルビレン基)であることができる。しかしながら、本明細書で指示されている場合、このような単価または多価基はまた、任意の置換基を含有していてもよい。3個または4個以上の原子鎖を含有する基は、この鎖が全体的に、または部分的に、直鎖状、分枝鎖状および/または環(スピロ環および/または縮合環を包含する)を形成していていることができる。或る種の原子の総数は、或る種の置換基にとって特定であり、例えばC1−Nオルガノは1個〜N個の炭素原子を有するオルガノ基を表わす。本明細書に記載の式のいずれかにおいて、1個または2個以上の置換基が分子中のいずれか特定の原子に結合しているものと指示されていない場合(例えば、鎖および/または環に沿ったいずれかの位置に)、この置換基はいずれかのHの代わりに存在することができ、および/または化学的に適当におよび/または効果的にいずれか利用できる位置に存在することができる。
本明細書に挙げられているオルガノ基はいずれも好ましくは、1〜36個の炭素原子、さらに好ましくは1〜18個の炭素原子を含有する。オルガノ基中の炭素原子数が1〜12個、特に1〜10個(10個を含む)であり、例えば炭素原子1個〜4個を含有する。
本明細書で使用されているものとして、カッコ内に示されている特徴、例えば(アルキル)アクリレート、(メタ)アクリレートおよび/または(コ)ポリマーを包含する化学用語(特定の化合物を同定するIUAPC名以外)は、カッコ内の部分が文脈上で任意であることを表わす。従って、(メタ)アクリレートの用語はメタアクリレートおよびアクリレートの両方を表わす。
本明細書で使用されているものとして、カッコ内に示されている特徴、例えば(アルキル)アクリレート、(メタ)アクリレートおよび/または(コ)ポリマーを包含する化学用語(特定の化合物を同定するIUAPC名以外)は、カッコ内の部分が文脈上で任意であることを表わす。従って、(メタ)アクリレートの用語はメタアクリレートおよびアクリレートの両方を表わす。
ポリマーおよび/またはオリゴマーの反復単位における置換基は、当該材料とポリマーおよび/または樹脂との適合性を改良し、本明細書に記載の用途にかかわり含有および/または挿入することができるように選択することができる。すなわち、これらの置換基の大きさおよび長さは、樹脂との物理的もつれまたは場所間が最適にされるように選択することができ、またはこれらは必要に応じて、別の樹脂との化学的反応および/または架橋を可能にする別種の反応性部分であることができ、またはあることができない。
本明細書に記載の本発明の一部または全体に包含されるか、および/または本明細書に記載の本発明の一部または全体で使用されている、或る種の部分、分子種、基、反復単位、化合物、オリゴマー、ポリマー、材料、混合物、組成物および/または製剤は、これらのいくつかは下記非排他的一覧に示されているように、一つまたは二つ以上の相違する形態で存在することができる:立体異性体(例えば、エナンチオマー(例えば、Eおよび/またはZ形態)、ジアステレオマーおよび/または幾何学異性体);互変異性体(例えば、ケトおよび/またはエノール形態)、配座異性体(conformers)、塩、二極性イオン、複合体(例えば、キレート、クラスレイト、クラウン化合物、サイプタンド(cyptands)/クリプテイド(cryptades)、包接化合物、内位添加化合物、格子間型(interstitial)化合物、リガンド複合体、有機金属錯体、非化学量論的複合体、TT−付加物、溶媒和物および/または水和物);
アイソトロピック的に置換された形態、ポリマー形態[例えば、ホモまたはコポリマー、ランダム、グラフトおよび/またはブロックポリマー、線状および/または分枝鎖状ポリマー(例えば、星状および/または分枝状)、架橋および/または網状ポリマー、二価および/または三価反復単位から得られるポリマー、デンドリマー、相違する立体規則を有するポリマー(例えば、アイソタクティック、シンジオタクティックまたはアタクティックポリマー)];多形態(例えば、格子間形態、結晶形態および/または無定形形態)、相違相、固溶体;および/または可能な場合、その組合せおよび/またはその混合物。本発明は本発明の定義にかかわり有効であるこのような形態の全部を包含し、および/または使用する。
溶剤吸収性をさらに改良するために、特定の物質をコーティングに添加することができる。一例として、コーティングの50乾燥重量%までの量で下記成分のいずれかを添加することができる:無機顔料、例えばシリカ(コロイド状、ヒュームドおよび/または沈降);炭酸カルシウム、二酸化チタン、タルクおよび/またはケイ酸アルミニウム、無機クレイ、例えばスメクタイト、ベントナイトなど;微結晶セルロースおよび/またはいずれか適当な混合物。好ましくは、粒子の主軸は約10ナノメーター〜約10ミクロンの平均サイズを有する。さらに好ましくは、粒子は約1のアスペクト比(aspect ratio)を有する(すなわち、針状形態ではないが、実質的に立方形または球形形状を有する)。任意に、これらの粒子は、コーティング組成物中に総コーティング乾燥重量に基づき約10%〜約85%の量で、好ましくは約15%〜約50%の量で配合される。
場合により、別の慣用の添加剤を組成物中に配合することができる。適当な添加剤は、乳化剤、発泡防止剤、凝固剤、分散剤、湿潤剤、沈降防止剤、増粘剤、艶消剤、および/または安定剤である。
本発明に従いコーティングされたフィルムは、良好な印刷解像力および接着力を具備する表面特性(表面張力および溶解パラメーター)を有する。
本発明に従いコーティングされたフィルムは、良好な印刷解像力および接着力を具備する表面特性(表面張力および溶解パラメーター)を有する。
本発明を図1〜3により説明する。これらの図は印刷後の最初の2秒間にわたる滴幅の増加パーセントにより測定して、フィルムの表面上に分散されたインキジェット小滴の平均値を経過時間に対して描き入れたグラフである。従来技術のフィルム(比較A〜E、下記参照)を、本発明によるコーティングされたBOPPフィルム(実施例1〜11、下記参照)と比較した。基体からの噴射された小滴の「バウンド」(bounce)によるゼロ時点における小滴サイズにおける変化を許容するために、測定値は印刷後の0.2秒の時点における測定値と比較した小滴サイズにおける変化に関連する。
本発明をここで、下記の非制限的例を引用して説明する。
一連の例において、PVCフィルムの表面エネルギイ対上記コーティングの範囲の測定を行った。表面エネルギイ計算には、WuおよびOwens−Wendtモデルの両方を使用した(極性および分散性成分を得る)。
ヒルデブランド(Hildbrand)溶解パラメーターを使用し、ポリマー/溶剤相互作用を予測し、またこの溶解パラメーターをハンセン(Hansen)パラメーターに
さらに分解した。ハンセン(Hansen)パラメーターの場合、分散性、極性およびH−結合性成分が考慮される:
式中
はそれぞれ、ハンセン分散性、極性および水素−結合性パラメーターである。
一連の例において、PVCフィルムの表面エネルギイ対上記コーティングの範囲の測定を行った。表面エネルギイ計算には、WuおよびOwens−Wendtモデルの両方を使用した(極性および分散性成分を得る)。
ヒルデブランド(Hildbrand)溶解パラメーターを使用し、ポリマー/溶剤相互作用を予測し、またこの溶解パラメーターをハンセン(Hansen)パラメーターに
さらに分解した。ハンセン(Hansen)パラメーターの場合、分散性、極性およびH−結合性成分が考慮される:
式中
はそれぞれ、ハンセン分散性、極性および水素−結合性パラメーターである。
インキジェット印刷用のビニルインキ組成物に用いられる代表的溶剤には:シクロヘキサノン、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールブチルエーテルアセテート、ジエチレングリコールエチルエーテルアセテート、イソホロン;ジプロピレングリコールモノメチルアセテート、ラクテート、MEK、および/またはアセテートおよび/またはそのいずれか適当な混合物がある。
PVCに最も類似する表面を見出すために、種々の具体的コーティング組成物をジクソン(Dixon)コーターを用い慣用の方法で、90ミクロン厚さの下塗りした慣用のBOPP基材フィルムに施用した。これらのコーティングしたフィルムの表面を、接触角測定機を用い慣用の方法で試験し、コーティングされた表面上の従来のインキジェットインキの平均接触角、平均底部幅(base width)(すなわち、表面上に分布した小滴)およびインキ小滴の平均容積を見出した。未印刷フィルムの表面エネルギイをまた、試験した。
これらの試験全体に用いられたインキは、ピエゾインキジェット印刷用に組成された慣用の溶剤ベース黒色インキ[サンジェット クリスタル(Sunjet Crystal)SOV7575]であったが、いずれか適当なインキジェットインキを使用することができることは明白である。種々の従来技術のフィルム(本明細書に記載の比較A〜比較E)を標準として使用し、種々のコーティングを比較した。これらの試験はそれぞれ、各試料について行い、次いで平均した。印刷後の0.2秒〜2.0秒の経過時間に対する小滴幅増加%にかかわるデータを、ここにさらに詳細に示す(図1〜3参照)。
実施例1〜11
使用したコーティング組成物は、下記のとおりであった。これらの例で用いられた全部のコポリマーおよびターポリマーはAir Productからエアフレックス(Airflex)+指定登録番号の名称で市販されている。乾燥前の施用時点におけるこれらの組成物の全部は、CE35(これは固体25%および水分75%から構成されている)およびA115(これは固体45%および水分55%から構成されている)を除き、固体20%および水分80%から構成されていた。
使用したコーティング組成物は、下記のとおりであった。これらの例で用いられた全部のコポリマーおよびターポリマーはAir Productからエアフレックス(Airflex)+指定登録番号の名称で市販されている。乾燥前の施用時点におけるこれらの組成物の全部は、CE35(これは固体25%および水分75%から構成されている)およびA115(これは固体45%および水分55%から構成されている)を除き、固体20%および水分80%から構成されていた。
上記表において、PVdCはポリビニリデンクロライドポリマーを表わす:Eはエチレンモノマーを表わす;VCは塩化ビニルモノマーを表わす;VAは酢酸ビニルモノマーを表わす;およびVEはビニルエステルモノマーを表わす。
下記対照フィルムをまた、本明細書に記載のとおりに印刷し、次いで試験した。比較コーティングフィルムは、いずれの下塗りも用いていない比較Cを除き、トップコーティングに先立ち雲母による下塗りを施した:
比較Aは、慣用の未コーティングPVCフィルムであった、
比較Bは、慣用の未コーティングBOPPフィルムであった、
比較Cは、ワックスおよびPMMA粘着防止剤をまた含有する慣用の水性エチレン/アクリル酸(E/AA)コポリマーコーティング組成物(乾燥固体物15%)を1g/m2の量でコーティングした慣用のBOPPフィルムであった。使用されたE/AAはアクリル酸20%を含有し、過剰のアンモニアおよび水中に分散させ、ポリマーを中和し、また可溶化した。比較Dは、慣用の水性アクリル酸コーティング組成物(乾燥固形物15%)を1g/m2の量でコーティングした慣用のBOPPフィルムであった。このコーティングされたフィルムは登録商品名WGSの名称でUCB Filmから市販されている。比較Eは、登録商品名Ixan A−36の名称でSolvinから市販されている慣用の非官能性化PVdCコーティング組成物を2g/m2の量でコーティングした慣用のBOPPフィルムであった。
比較Aは、慣用の未コーティングPVCフィルムであった、
比較Bは、慣用の未コーティングBOPPフィルムであった、
比較Cは、ワックスおよびPMMA粘着防止剤をまた含有する慣用の水性エチレン/アクリル酸(E/AA)コポリマーコーティング組成物(乾燥固体物15%)を1g/m2の量でコーティングした慣用のBOPPフィルムであった。使用されたE/AAはアクリル酸20%を含有し、過剰のアンモニアおよび水中に分散させ、ポリマーを中和し、また可溶化した。比較Dは、慣用の水性アクリル酸コーティング組成物(乾燥固形物15%)を1g/m2の量でコーティングした慣用のBOPPフィルムであった。このコーティングされたフィルムは登録商品名WGSの名称でUCB Filmから市販されている。比較Eは、登録商品名Ixan A−36の名称でSolvinから市販されている慣用の非官能性化PVdCコーティング組成物を2g/m2の量でコーティングした慣用のBOPPフィルムであった。
実施例1〜11および従来技術の比較A〜Eにかかわる底部幅パーセンテージデータをここで、図により示す。図1はターポリマーコーティングデータを示し、図2はコポリマーコーティングデータを示し、および図3はPVdCコーティングデータを示す。
これらの図において、実施例1〜11は、比較A〜Eに比較し、より平坦な勾配の線を示す。本発明によるコーティングされたフィルムの表面上に印刷された慣用の黒色溶剤インキのインキジェットインキは一般に、それらの最大幅がより短い経過時間枠内に従来技術の基体にかかわる数値に到達し、これによりさらに速い印刷速度で改良された印刷物解像力がもたらされる。インキ小滴の分布は、本発明によるフィルムの表面上で非常に僅かである。
これらの図において、実施例1〜11は、比較A〜Eに比較し、より平坦な勾配の線を示す。本発明によるコーティングされたフィルムの表面上に印刷された慣用の黒色溶剤インキのインキジェットインキは一般に、それらの最大幅がより短い経過時間枠内に従来技術の基体にかかわる数値に到達し、これによりさらに速い印刷速度で改良された印刷物解像力がもたらされる。インキ小滴の分布は、本発明によるフィルムの表面上で非常に僅かである。
従来技術によるフィルムがインキジェットインキによる印刷にあまり適していないことを見ることができる。図1、図3および図4は、比較A(PVC)およびB(未コーティングBOPP)がインキジェットインキによりほとんど印刷することができず、これらが実施例1〜5のターポリマーコーティングフイルム;実施例6〜10のコポリマーコーティングフイルム;または実施例11の官能性化PVdCコーティングフィルムよりもより大きい程度の小滴分布を示すことを示している。従って、本発明によるコーティングは、インキジェット印刷可能であると信じられていたPVCに優りさえする驚くべき利点を有する。
図3はまた、実施例6〜10の本発明によるコポリマーが予想外のことに、比較Cの類似するE/AAコポリマーよりも良好なインキ受容性コーティングであることを示している。図4は、実施例11の官能性化アクリル/PVdCコポリマーが驚くべきことに、それら自体で、アクリル(比較D)または非官能性化PVdC(比較E)のどちらよりもさらにインキジェット印刷可能な表面を付与することを示している。
Claims (19)
- ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、アクリル系、ポリスチレン、またはポリウレタンから任意に選択されるインキ−ジェット印刷可能なポリマーフィルムであって、このフィルムはインキ−ジェット印刷された場合、インキ受容層上のインキ小滴サイズが、印刷後の約0.2秒と約2.0秒との間で測定して約5%よりも多くない平均増加パーセントを有するインキ−ジェット印刷可能なインキ受容層によりコーティングされている、上記インキ−ジェット印刷可能なポリマーフィルム。
- インキ受容層上の小滴サイズの平均増加パーセントが、印刷後の約0.2秒と約2.0秒との間で測定して約2%よりも多くない、請求項1に記載のポリマーフィルム。
- ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、アクリル系、ポリスチレン、またはポリウレタンから任意に選択されるインキ−ジェット印刷可能なポリマーフィルムであって、このフィルムは、下記官能性基:
(a)ハロゲン化ヒドロカルビリデン、
(b)少なくとも1個のエステル基により置換されているヒドロカルビリデン、および
(c)未置換ヒドロカルビリデン、
をそれぞれ別々に含有する3種のポリマー先駆化合物から得られた、および/または得ることができる少なくとも1種のハロゲン化ターポリマーを含有するインキ−ジェット印刷可能なインキ受容層によりコーティングされている、上記インキ−ジェット印刷可能なポリマーフィルム。 - インキ受容層が、下記官能性基:
(a)ハロゲン化ヒドロカルビリデン、
(b)少なくとも1個のエステル基により置換されているヒドロカルビリデン、および
(c)未置換ヒドロカルビリデン、
をそれぞれ別々に含有する3種のポリマー先駆化合物から得られた、および/または得ることができる少なくとも1種のハロゲン化ターポリマーを含有する、請求項1または2のいずれかに記載のポリマーフィルム。 - ターポリマーが、下記3種のモノマー:
(a)ハロゲン化ビニル、任意に塩化ビニル、
(b)ビニルエステル、任意に酢酸ビニル、および
(c)オレフィン、任意にエチレン、
から得られた、および/または得ることができる、請求項3または4のいずれかに記載のポリマーフィルム。 - ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、アクリル系、ポリスチレン、またはポリウレタンから任意に選択されるインキ−ジェット印刷可能なポリマーフィルムであって、このフィルムは下記官能性基:
(i)ハロゲン化ヒドロカルビリデン、
(ii)少なくとも1個のエステル基により置換されているヒドロカルビリデン、および
(iii)未置換ヒドロカルビリデン、
をそれぞれ別々に含有する下記ポリマー先駆化合物中の2種から得られた、および/または得ることができる少なくとも1種のコポリマーを含有するインキ−ジェット印刷可能なインキ受容層によりコーティングされている、上記インキ−ジェット印刷可能なポリマーフィルム。 - インキ受容層が、下記官能性基:
(i)ハロゲン化ヒドロカルビリデン、
(ii)少なくとも1個のエステル基により置換されているヒドロカルビリデン、および
(iii)未置換ヒドロカルビリデン、
をそれぞれ別々に含有する下記ポリマー先駆化合物中の2種から得られた、および/または得ることができる少なくとも1種のコポリマーを含有する、請求項1または2のいずれかに記載のポリマーフィルム。 - コポリマーが、下記3種のモノマー:
(i)ハロゲン化ビニル、任意に塩化ビニル、
(ii)ビニルエステル、任意に酢酸ビニル、および
(iii)オレフィン、任意にエチレン、
の中の2種から得られた、および/または得ることができる、請求項6または7のいずれかに記載のポリマーフィルム。 - ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアミド、アクリル系、ポリスチレン、またはポリウレタンから任意に選択されるインキ−ジェット印刷可能なポリマーフィルムであって、このフィルムは、
(x)PVdXポリマー先駆化合物;および
(y)1個または2個以上の非ハロゲン化電気陰性基(任意に、有機基)により置換されているオレフィン系モノマーを包含する少なくとも1種の官能性化されたアクリル系ポリマー、
から得られた、および/または得られた少なくとも1種のビニリデンハライドコポリマーを含有するインキ−ジェット印刷可能なインキ受容層によりコーティングされている、上記インキ−ジェット印刷可能なポリマーフィルム。 - インキ−ジェット印刷可能層が、
(x)PVdXポリマー先駆化合物;および
(y)1個または2個以上の非ハロゲン化電気陰性基(任意に、有機基)により置換されているオレフィン系モノマーを包含する少なくとも1種の官能性化されたアクリル系ポリマー先駆化合物、
から得られた、および/または得られた少なくとも1種のビニリデンハライドコポリマーを含有する、請求項1または2のいずれかに記載のポリマーフィルム。 - 官能性化されたアクリル系ポリマー先駆化合物(1種または2種以上)(y)が、少なくとも1個のヒドロキシ、カルボキシ、シアノおよび/またはアミド基により置換されている、請求項9または10のいずれかに記載のポリマーフィルム。
- 官能性化されたアクリル系ポリマー先駆化合物(1種または2種以上)(y)が、少なくとも1個のC1−6ヒドロカルボ(任意に、C1−4アルキル)および/またはC1−6ヒドロカルボキシ(任意に、C1−4アルコキシ)基により置換されている、請求項11に記載のポリマーフィルム。
- ポリマー先駆化合物(1種または2種以上)(y)が、ヒドロキシ(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリル酸、(メタ)アクリロニトリルおよび/または(メタ)アクリルアミドから選択される、請求項12に記載のポリマーフィルム。
- ポリマー先駆化合物(y)の量が、ポリマーの総乾燥重量に基づき約0.1%〜約49%を構成する、請求項9〜13のいずれかに記載のポリマーフィルム。
- ポリマー先駆化合物(y)が、総乾燥重量に基づき約3%〜約15%のビニリジンハライドコポリマーを含有する、請求項14に記載のポリマーフィルム。
- インキ−ジェットプリンタを使用する請求項1〜13のいずれかに記載のフィルムの印刷方法。
- 請求項16に記載の方法によって得られた、および/または得ることができる印刷されたフィルム。
- 請求項1〜15または請求項17のいずれかに記載のフィルムを備えたラベルフェイスストックおよび/またはグラッフィクアートディスプレイ。
- 本明細書中の例1〜11および/または図面1〜4のいずれかを引用して本明細書に実質的に記載されているフィルム。
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