KR20040078142A - 미세피브릴화 표면을 갖는 수용체 매질 - Google Patents

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제프리 오. 엠슬랜더
마리오 에이. 페레즈
테리 알. 홉스
로버트 에스. 코디
캐롤린 엠. 일리탈로
로버트 디. 테일러
오 상 우
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Abstract

적어도 하나의 미세피브릴화 표면을 갖는 배향 필름을 갖는 수용체 매질이 기재되어 있다. 수용체 매질은 잉크, 접착제, 입자 분산액, 전기적, 열적 또는 자기적 변성가능한 물질, 생물학적 유체, 화학 시약 및 이들의 조합을 포함하는 분사가능한 물질을 수용할 수 있다. 미세피브릴화 표면은 특히 용매계 잉크를 위해 양호한 잉크 수용 성질을 제공한다.

Description

미세피브릴화 표면을 갖는 수용체 매질 {RECEPTOR MEDIUM HAVING A MICROFIBRILLATED SURFACE}
영상 그래픽은 현대 생활에서 편재하고 있다. 경고, 교육, 예능, 광고 등을 위한 영상 및 데이타가 다양한 실내 및 옥외의 수직 및 수평 표면 위에 적용된다. 영상 그래픽의 비제한적 예는, 벽 또는 트럭 측면 위의 광고에서부터 새로운 영화의 도착을 광고하는 포스터, 계단의 가장자리에 근접함을 알리는 경고 표시 등등의 범위에 걸쳐 존재한다.
열적 및 압전식 잉크젯 잉크의 사용은, 저렴하고 효율적인 잉크젯 프린터, 잉크 전달 시스템 등의 개발 가속화와 더불어 최근들어 크게 증가하고 있다.
잉크젯 프린터는 공학 및 건축학 도면과 같은 응용을 위한와이드-포맷(wide-format) 전자 인쇄를 위해 일반적으로 사용되어 왔다. 작업의 단순성 및 잉크젯 프린터의 경제성 때문에, 이러한 영상 처리는 와이드 포맷, 요구되는 영상, 프리젠테이션 품질 그래픽을 생성하기 위한 인쇄 산업을 위하여 뛰어난 성장 가능성이 기대되고 있다.
따라서, 그래픽을 형성하기 위해 사용되는 잉크젯 시스템의 부품들은 3가지 주요 부류로 분류될 수 있다:
1. 컴퓨터; 소프트웨어, 프린터
2. 잉크
3. 수용체 매질
컴퓨터, 소프트웨어 및 프린터는 잉크 방울의 크기, 수 및 배치를 조절하고, 프린터를 통해 수용체 매질을 운반할 것이다. 잉크는 영상을 형성하는 착색제 및 착색제를 위한 담체를 함유할 것이다. 수용체 매질은 잉크를 수용하고 보유하는 저장기를 제공한다. 잉크젯 영상의 품질은 전체 시스템의 함수이다. 그러나, 조성물 및 잉크와 수용체 매질 사이의 상호관계가 잉크젯 시스템에서 가장 중요하다.
영상 품질은 일반 관객 및 유료 고객이 보기를 원하고 요구하는 것이다. 인쇄점으로부터의 잉크젯 매질/잉크 시스템에 대하여, 영상 그래픽의 제작자로부터 다수의 기타 불명료한 요구사항이 주문된다. 또한, 환경에 대한 노출은 (그래픽의 응용에 의존하여) 매질 및 잉크에 대해 추가의 요구사항을 주문할 수 있다.
잉크젯 프린터를 위한 매질은 가속적으로 발전되고 있다. 잉크젯 영상화 기술이 상업 및 소비자 응용에서 매우 인기를 끌게 되었기 때문에, 종이 또는 기타수용체 매질 위에 컬러 영상을 인쇄하기 위해 퍼스널 컴퓨터를 사용하는 능력이 염료계 잉크로부터 안료계 잉크로까지 확대되었다. 매질은 그러한 변화를 수용해야만 한다. 안료계 잉크는 염료 분자에 비하여 큰 크기의 착색제 때문에 더욱 내구성의 영상을 제공하고, 그 결과 더욱 우수한 페이드(fade)-내성 및 개선된 수 견뢰도가 얻어진다.
잉크젯 인쇄는 그의 양호한 해상도, 가요성, 빠른 속도 및 입수가능성으로 인하여 디지탈 인쇄 방법으로서 알려지고 있다. 잉크젯 프린터는 밀접한 간격의 잉크 방울의 제어된 패턴을 수용 기판 위에 사출하는 방식으로 작동한다. 잉크 방울의 패턴을 선택적으로 조절함으로써, 잉크젯 프린터는 문서, 그래픽, 홀로그램 등을 포함한 넓은 종류의 인쇄 특징을 생성할 수 있다. 소규모 사무실 및 가정 사무실(SOHO) 마켓에서 사용되는 것과 같이, 작은 잉크젯 프린터에서 가장 일반적으로 사용되는 잉크는 수성계이다. 산업형 와이드 포맷 잉크젯 프린터는 수성계 잉크, 예컨대 노바젯(Novajet) 프린터 (미국 캘리포니아주 샌디에고의 엔캐드 인코포레이티드(Encad Inc.)), 유성계 잉크, 예컨대 피에조 프린트 5000 (미국 캘리포니아주 산호세의 래스터 그래픽스 인코포레이티드(Raster Graphics Inc.)), 용매계 잉크, 예컨대 프레스뷰(PressVu) 프린터 (미국 뉴 햄프셔 메리디스의 뷰텍 인코포레이티드(VUTEK, Inc.)) 또는 UV 경화성 잉크젯 잉크, 예컨대 SIAS 프린터 (이탈리아 노바라의 시아스프린트 그룹(Siasprint Group))를 사용할 수 있다. 이러한 넓은 종류의 잉크는 전형적으로 전문화된 기판을 필요로 하고, 이 경우 특정한 유형의 잉크젯 잉크와 함께 작업하기 위해 각각의 특정한 기판이 최적화되어야 한다.예를들어, 수성계 잉크는 다공성 기판 또는 이러한 잉크에 함유된 다량의 물을 흡수하는 특별한 친수성 코팅을 갖는 기판을 필요로 한다. 유성계 잉크는, 다공성 기판 또는 오일 흡수성인 수용체로 코팅된 기판을 사용하는 것이 필요하다는 점에서, 수성계 잉크와 유사하다.
다른 한편, 용매계 잉크는 전형적으로 약 90% 유기 용매를 함유한다. 이러한 잉크는 용매에 대해 높은 친화성을 갖는 기판 위에서 양호하게 작업하고, 이 경우 용매는 인쇄된 잉크 층이 필름 아래로 흐르는 것을 막기 위해 중합체 필름을 빨리 침투할 수 있다. 고속 잉크젯 인쇄에서, 비교적 짧은 기간에 방해없이 기판을 감기에 충분히 건조하도록 다량의 용매를 제거하는 것이 요구된다. 따라서, 전형적인 용매계 잉크젯 잉크는, 인쇄로부터 단 시간 내에 인쇄된 그래픽에 "건조한" 느낌을 제공하는 비닐과 같은 전형적인 필름 내에 빨리 침투하는 시클로헥사논 및 아세테이트와 같은 공격성 용매로 구성된다. 그 결과, 빨리 침투하는 용매는 필름에 (뿐만 아니라, 존재한다면 PSA 이면에) 남아있는 경향이 있고 그 결과 그래픽이 펼쳐지고 평평한 표면에 적용될 때 필름 성질이 손상되고 PSA 성능이 감소되고, 강한 냄새가 나게 된다.
특히, 대부분의 와이드 포맷 용매계 피에조 잉크젯 잉크는 분사를 위해 매우 낮은 점도를 필요로 하고, 그 결과 결합제/안료에 대해 매우 높은 비율의 용매가 사용된다. 허용가능한 영상 밀도를 갖는 그래픽을 생성하기 위하여 다량의 잉크가 원하는 기판 위에 분사되어야 한다. 큰 포맷 내구성 그래픽을 생성하기 위하여 폴리비닐 클로라이드(PVC)가 전형적으로 사용된다. 잉크에서 사용되는 용매는 비닐필름 및 접착제 층 내에 빨리 흡수되고, 안료 및 결합제가 필름의 표면에 남으며, 그 결과 허용가능한 영상 품질이 얻어진다. 피에조 잉크 용매는 PVC 및 접착제 층과 매우 상용성이며, 또한 비교적 높은 비점을 가져서, 인쇄된 샘플로부터 모든 용매를 충분히 건조시키는 것이 곤란하며, 특히 이것이 그래픽 제조점의 대표적인 제약이 된다. 보유된 용매의 존재는 3가지 방식으로 제품 성능에 좋지 않은 영향을 미친다: 1) 용매는 PVC를 통해 이동하고, 접착제를 가소화시켜 그 결과 매우 불량한 접착제 성능이 얻어진다, 2) 용매가 PVC 필름 층에 보유되어 그 결과 필름 성질이 저하된다, 3) 필름 및 접착제에 보유된 용매는, 큰 포맷 그래픽에서 특히 현저하게 나타나고 다수의 소비자에 의해 불쾌하게 느껴지는 불쾌한 냄새를 갖는다. 종래의 올레핀-기재 그래픽 필름은 스크린인쇄 및 플렉소인쇄를 위해 매우 양호하게 작작업할 수 있지만, 분사된 다량의 용매가 필름 내로 흡수될 수 없기 때문에 용매계 피에조 잉크에서 문제가 존재한다. 다량의 피에조 잉크젯 잉크가 종래의 올레핀계 그래픽 필름 상에 인쇄될 때, 잉크가 필름의 표면 위에 모이고 쉽게 흘러서 불량한 품질의 찌그러진 영상이 생성된다. 용매계 피에조 잉크젯 잉크에 대해 수용성이 있고, 잉크가 흐르지 않도록 하고, 건조시에 양호한 잉크 접착성을 제공하고, 불쾌한 냄새를 막기 위해 빨리 건조하는 기판이 요구되고 있다.
상기 기재된 잉크와 관련된 난제를 피하기 위하여, 시장의 추세가 UV 경화성 잉크젯 잉크쪽으로 이동하고 있다. 이러한 잉크는 UV 복사선에 노출시에 "즉각적인 건조" 특징을 제공할 것으로 기대된다. 그러나, UV 경화성 잉크젯 잉크의 사용은 경화 램프를 수용하기 위해 프린터를 재구성해야할 필요가 있다. 이것은 프린터의 비용을 증가시킨다. 추가로, UV 경화성 잉크젯 잉크에는 고유의 문제점이 존재한다; 정교한 선 해상도를 얻기 위하여, 인쇄로부터 비교적 단 시간 내에 잉크가 경화되어야 하고, 그 결과 그래픽의 조밀한 충전 영역의 품질을 손상시키는 불량한 잉크 유동 및 균일화가 일어난다. 그러나, 양호하고 조밀한 충전을 얻기 위해서는, 경화 전에 잉크가 유동되고 균일화될 수 있도록 해야 하고, 그 결과 섬세한 선 해상도가 소실된다.
따라서, 모든 유형의 잉크젯 잉크와 함께 사용될 수 있고, 특별한 수용체 코팅 또는 UV 경화 조건을 필요로 하지 않는 보편적인 기판이 요구되고 있다.
본 발명자들은, 미세피브릴화 필름이 다양한 유형의 잉크젯 잉크를 위해 양호한 잉크 수용성 성질을 제공한다는 것을 알아내었다.
발명의 요약
본 발명은, 잉크젯 잉크를 위해 양호한 수용체가 아닌 특정한 중합체 필름이, 미세피브릴화될 때, 양호한 잉크젯 인쇄 물품을 생성할 수 있다는 발견에 관한 것이다. 예를들어, 폴리프로필렌 및 폴리락트산 필름은 미국 특허 6,110,588호에 기재된 유체결합(hydroentangling) 공정을 사용하여 미세피브릴화될 수 있다. 이 공정은 매우 큰 표면적을 갖는 매우 섬세한 미세섬유 또는 미세박편을 갖는 미세피브릴화 기판을 생성한다. 용매계 피에조 및 수성계 잉크젯 잉크로 인쇄할 때, 대부분의 잉크는 미세섬유 또는 미세박편의 큰 표면적 위에 흡착되고, 이것은 잉크가 짓이겨지고 흐르는 것을 막는다. 미세섬유 및 미세박편의 미세크기로 인하여, 잉크 중의 용매는 PVC 필름에 비해 (예를들어, 미세피브릴화, 배향 폴리프로필렌 필름으로부터) 공기 계면에 더욱 가깝게 유지되고, 미세피브릴화 기판은 인쇄 후에 만졌을 때 건조한 느낌을 갖고, PVC 필름이 종종 가지고 있는 심한 용매 냄새를 갖지 않는다. 건조된 영상은, 용매가 미세섬유의 표면에 근접하게 남아있기 때문에 용매로부터 얻어지는 잔류 냄새를 거의 갖지 않으며, 그 결과 수용체 매질로부터 용매가 빠르게 증발한다. 다량의 잉크 용매를 흡수하는 PVC 필름은, 필름으로부터 용매의 증발이 매우 느리기 때문에, 전형적으로 잔류 냄새를 갖는다. 건조 시에, 잉크는 미세피브릴화 구조에 매우 잘 결합하고, 문질러 없애는 것이 어려우며, 그 결과 내구성이 있는 영상이 얻어진다. 피브릴화되지 않은 필름 형태 위에 인쇄될 때, 미세섬유 및 미세박편은 잉크 시스템이 잘 결합하지 않는 재료로 구성되기 때문에, 이것은 놀라운 일이다. 예를들어, 잉크 용매(물 포함)는 폴리프로필렌(PP), 폴리에스테르(PET) 및 폴리락트산(PLA)의 필름 내로 매우 낮은 확산 속도를 갖고, 인쇄된 영상 내의 잉크가 용매계 잉크젯 잉크와 함께 모여서 심하게 흐르고, 수성계 잉크젯 잉크와 함께 구슬모양이 되어 흐른다. 건조시에, 구슬 모양이 된 잉크의 부분은 필름 형태의 재료에 대해 불량한 접착성을 갖는다. 이러한 필름이 미세피브릴화될 때, 잉크가 미세섬유 및 미세박편 상에 흡착되고, 흐르거나 짓이겨지지 않는다. 건조 시에, 영상이 기판에 잘 결합하고, 섬유를 문지르지 않고는 문질러 없애는 것이 극히 어렵다. 건조된 영상은, 용매가 미세섬유의 표면에 고정되기 때문에 용매로부터 생기는 잔류 냄새를 거의 갖지 않고, 그 결과 수용체 매질로부터 용매가 더 빨리 증발된다. 다량의 잉크 용매를 전형적으로 흡수하는 PVC 필름은, 필름으로부터의 용매 증발이 매우 느리기 때문에, 잔류 냄새를 갖는다. 매우 작은미세섬유가 기판에 대한 잉크의 물리적 연결을 생성하는 잉크 결합제/안료로 코팅되기 때문에, 미세피브릴화 기판에 대한 잉크의 뛰어난 접착성이 생기는 것으로 추측된다; 이것은 잉크가 비교적 매끄러운 필름 위에 인쇄될 때 일어나는 화학적 결합 메카니즘과는 매우 상이하다.
따라서, 본 발명은 10 마이크론 초과의 미세피브릴화 깊이를 갖는 적어도 하나의 미세피브릴화 표면을 갖는 배향 필름을 포함한 수용체 매질에 관한 것이다.
본 발명의 하나의 구현양태는, 20 마이크론 미만의 평균 유효 직경 및 1.5:1 내지 20:1의 교차 종횡비를 갖는 용융-가공 중합체 미세섬유를 함유하는, 미세피브릴화 표면을 갖는 단축 배향 필름을 포함한다.
본 발명의 다른 구현양태는 용융-가공 중합체 또는 중합체 배합물 및 공극 개시 성분의 혼합물을 함유하는 이축 배향 필름을 포함한 수용성 매질에 관한 것이다.
본 발명은 또한, 잉크젯 인쇄 헤드를 통하여 상기 정의된 수용체 매질 위에 분사가능한 재료를 인쇄하는 단계를 포함하는 영상 생성 방법을 포함한다.
본 발명은 또한, 수용체 매질의 표면 위에 잉크분사가능한 재료를 갖는 상기 정의된 수용체 매질을 포함하는 영상화 그래픽 필름을 포함한다.
본 발명의 다른 구현양태는
(a) 적어도 하나의 미세피브릴화 표면을 갖는 이축 배향 필름;
(b) 미세피브릴화 표면 반대쪽의 주 표면 위의 접착제 층;
(c) 접착제 층을 보호하는 이형 라이너; 및
(d) 미세피브릴화 표면 위에 침착된, 잉크와 같은 잉크분사가능한 물질
을 함유하는 다 성분 수용체 매질을 포함한다.
본 발명의 특정한 구현양태는, 수용체 매질 및 수용체 매질을 함유한 영상화 그래픽 필름을 포함하며, 이때 수용체 매질은 적어도 하나의 미세피브릴화 표면을 갖는 이축 배향 필름을 함유하고, 표면은
(a) 폴리프로필렌;
(b) 고체 입자 및/또는 비혼화성 중합체를 포함한 공극 개시 성분을 포함한다.
"비혼화성"이란 제한된 상호 용해성 및 비-제로 계면 장력을 갖는 중합체 배합물, 다시말해서 혼합 자유 에너지가 제로보다 큰 배합물을 가리킨다:
ΔGm≒ ΔHm > 0
본 발명의 또 다른 특별한 구현양태는
(a) (i) 폴리프로필렌 및 (ii) 산/아크릴레이트 개질 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소/에틸렌의 삼원공중합체, 폴리(이소부틸)메타크릴레이트 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 에틸렌의 공중합체인 무기 고체 입자를 포함한 공극 개시 성분을 포함하는, 적어도 하나의 미세피브릴화 표면을 갖는 이축 배향 필름,
(b) 미세피브릴화 표면 반대쪽의 주 표면 상의 접착제 층;
(c) 접착제 층을 보호하는 이형 라이너; 및
(d) 미세피브릴화 표면 위에 침착된 잉크젯 잉크
를 함유하는 다 성분 수용체 매질을 포함한다.
유리하게는, 본 발명은 미세섬유 및/또는 미세박편을 함유한 수용체 매질 위를 용매계, 수성계, 유성계, 또는 복사선 경화성 잉크젯 잉크로 인쇄하여, 양호하고 조밀한 충전을 갖는 섬세한 해상도 영상을 제공할 수 있다.
이러한 미세피브릴화 재료는 현미경적 차원에서 물리적으로 독특한 미세섬유 또는 미세박편으로 이루어진다. 미세섬유는 일반적으로 원통형 형태인 표준 멜트블로운 미세섬유와는 대조적으로 리본 형태이고, 미세박편은 중합체 필름에 물리적으로 결합된 박편형 구조이다. 미세박편은 배향 성질에 의존하여 1 내지 20마이크로미터, 바람직하게는 1 내지 10 마이크로미터, 가장 바람직하게는 1 내지 5 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다. 미세박편의 표면의 종횡비는 배향이 어떻게 균형을 이루는가에 따라 1:1 내지 1:20의 범위일 수 있다. 배향이 불균형이라면 (기계 방향 배향이 횡 방향 배향과 동일하지 않다), 미세박편은 주된 배향 방향에서 증가된 치수를 갖고, 단축 배향 한계에 이르를 때, 미세피브릴화로부터 미세섬유 만이 생성된다. 미세피브릴화 중합체를 사용하면, 다른 수단, 예를들어 고 분자량 수지, 비상용성 배합물, 고 충전 시스템 등에 의해서는 이러한 크기의 미세섬유로 쉽게 형성되지 않는 섬유상 기판으로 재료를 제조할 수 있다. 미세섬유 및 미세박편을 포함한 표면 조직으로 인하여, 본 발명의 미세피브릴화 중합체 재료는, 표면 처리 (즉, 인쇄 수용성 코팅, 코로나 방전 등) 없이도 불량한 잉크젯-수용성 재료 (예를들어, 저 표면 에너지 폴리올레핀) 상에 인쇄할 수 있고, 미세피브릴화되지 않은 필름 상에서 발생되는 것과 같이 잉크가 번지고 구슬 모양이 되는 것을 막을수 있다. 또한, 이러한 표면 조직은 도트 게인(dot gain)을 조절하는데 도움이 된다. 본 발명의 미세피브릴화 재료 상에 인쇄된 도트는, 직접적인 유한 도트 게인을 나타내고, 이것은 대부분의 잉크젯 수용성 재료에서 일반적인 것과 같이 시간에 따라 현저히 변화하지 않는다. 즉, 미세피브릴화는 인쇄 선의 색번짐(bleeding)을 잘 조절함으로써 해상도를 개선시킨다.
그들의 표면에 미세섬유 또는 미세박편이 존재하기 때문에, 본 발명의 미세피브릴화 재료는 다수의 유리한 성질을 제공한다. 예를들어, 이러한 재료는 심지어 높은 용매 부하량을 사용할 때라도 잉크가 흐르는 것을 막고 또한 색채간 잉크 색번짐을 최소화한다. 잉크젯 인쇄된 잉크는 인쇄 직후에 만졌을 때 건조하게 느껴지고, 그 결과 더럽혀지지 않은 채로 인쇄 직후에 운반될 수 있으며, 표면 자국이나 영상의 차단을 일으키지 않고도 감을 수 있다. 이들은 PVC계 필름이 그러한 것처럼 장기간에 걸쳐 용매를 보유하지 않는다. 따라서, 이들은 펼치거나 전시할 때 바람직하지 않은 용매 냄새를 발산하는 경향이 없다. 미세피브릴화 재료는 수성계 잉크에 대해 적절한 정도의 수 견뢰도를 제공할 수 있다. 특정한 광학 효과를 포함하여 다른 성질을 제공하기 위해 미세피브릴화 표면을 인쇄 후에 엠보스가공할 수도 있다.
배향 중합체의 표면 미세피브릴화 정도를 선택하고, 조절하고, 인쇄 품질에 영향을 미치는 방법으로서 사용한다. 즉, 단지 부분 미세피브릴화를 사용할 때, 단일 전구체 필름으로부터 인쇄된 시트가 생성될 수 있다 (적층 또는 코팅 또는 결합제가 요구되지 않음). 수용체 매질은, 높은 표면적을 갖지만 필름 자체는 잉크중의 용매에 대해 투과성이 아니거나 낮은 투과성을 가질 수 있는 미세섬유 또는 미세박편 표면을 갖는다. 따라서, 본 발명의 수용체 매질은 수용체 층 (미세피브릴화 표면) 및 용매 차단 층(미세피브릴화되지 않은 기본 필름)을 양쪽 모두 포함할 수 있고 이것은 잉크젯 잉크 내의 용매가 미세피브릴화되지 않은 측면 위에 위치한 접착제에 좋지 않은 영향을 미치는 것을 막는다. 이것은 용매 감수성 물질의 팽윤 및 탈-팽윤으로 인해 코팅이 건조할 때 발생하는 오그라지는 문제점을 없앤다. 상당량의 잉크 용매가 미세섬유 또는 미세박편을 포함한 재료 내에 흡수되지 않고 기본 필름 내로 침투되지 않기 때문에, 용매를 흡수하고 말려올라가는 경향이 있는 얇은 (4mil) PVC계 그래픽 필름 위에 인쇄하기 위해 필요한 것처럼 캐리어 라이너가 요구되지는 않는다.
이러한 미세피브릴화 필름 제조 공정을 통하여, 표면 상에 첨가제(들)을 용매 코팅하는 대신에 인쇄 품질을 향상시킬 수 있는 하나 이상의 첨가제를 용융물 내로 직접 혼입할 수 있다. 이것은, 추가의 코팅 단계 및 환경적으로 불리할 수 있는 용매를 사용해야 할 필요성을 없앤다. 이러한 인쇄 품질 개선 첨가제는 미세피브릴화 재료 및 비피브릴화 재료 양쪽 모두에서 잉크젯 잉크의 색 밀도를 향상시키는 경향이 있으나, 이들은 전구체(비피브릴화) 필름 상에서 영상 해상도를 실질적으로 증진시키지 못하고, 여전히 잉크 색번짐 및 얼룩을 겪게된다.
저 표면 에너지 중합체(예, 폴리올레핀)로부터 미세피브릴화 재료를 제조할 때, 색 밀도가 낮아지는 경향이 있다. 이러한 낮은 색 밀도는, 미세피브릴화 재료 내로의 잉크 흡수성의 결여로 인하여 나타난다기 보다는, 미세피브릴화 재료의 표면 위에서 불충분한 잉크 전개로 인해 나타난다. 색 밀도를 개선하기 위하여, 중합체, 계면활성제 및 매염제로 구성된 군에서 선택되는 인쇄 품질 개선 첨가제와 하나 이상의 중합체의 배합물이 사용될 수 있다. 미세피브릴화 재료의 표면 에너지를 증가시키는 능력 또는 표면 위에서 잉크의 전개를 촉진하기 위해 잉크 내의 결합제에 대한 친화성을 고려하여 이러한 중합체 및 계면활성제를 선택한다. 매염제는, 잉크 내의 착색제와 착물을 형성함으로써 건조 시간을 단축시키는 능력을 위해 선택되며, 이것은 오점이 없고 및/또는 내수성의 잉크젯 인쇄 영상을 형성한다.
본 발명은 인쇄가능한 기판용 수용체 매질로서 미세섬유 및/또는 미세박편의 사용에 관한 것이다. 인쇄가능한 기판은 적어도 하나의 미세피브릴화된 잉크 수용성 표면을 갖는 배향 필름을 포함한다. 잉크젯 프린터를 사용하여 이러한 수용체 매질 위에 인쇄하면, 정교한 해상도의 영상에 양호하고 조밀한 충전(solid fill)이 제공된다. 이러한 유형의 인쇄가능한 기판은 많은 유형의 잉크젯 잉크와 함께 사용될 수 있다.
본 발명은 10마이크론 초과의 미세피브릴화 깊이를 갖는 적어도 하나의 미세피브릴화 표면을 갖는 배향 필름을 포함한 수용체 매질을 제공한다. 20 마이크론 미만, 일반적으로 0.01 내지 10마이크론의 평균 유효 직경의 중합체 미세섬유 및 1.5:1 내지 20:1의 교차 종횡비 (폭 대 두께)를 갖는 실질적으로 직사각형 단면을 갖는 섬유상 표면을 제조하기 위하여 필름을 단축 배향할 수도 있다. 이러한 미세섬유 단축 배향 필름 및 미세피브릴화를 포함한 그의 제조 방법은 미국 특허 6,110,588호에 기재되어 있다. 대안적으로, 폭 및 길이에 비교하여 단면이 얇고 형태가 불규칙한 미세박편의 미세섬유상 표면을 제조하기 위하여 필름을 이축 배향할 수도 있다. 이러한 미세박편 이축 배향 필름 및 미세피브릴화를 포함한 그의 제조 방법이 미국 특허 6,331,433호에 기재되어 있다. 미세박편은 중합체 필름에 물리적으로 결합된 박편-형 구조를 갖는다. 미세박편은 배향 성질에 의존하여 1 내지 20마이크로미터, 바람직하게는 1 내지 10마이크로미터, 가장 바람직하게는 1내지 5마이크로미터의 두께를 가질 수 있다. 미세박편의 표면의 종횡비는 배향이 어떻게 균형을 이루는가에 의존하여 1:1 내지 1:20의 범위일 수 있다. 배향이 균형을 이루지 않는다면 (기계 방향 배향이 횡 방향 배향과 동일하지 않음), 미세박편은 주된 배향 방향에서 증가된 치수를 갖고, 단축 배향 한계에 이르를 때에, 미세피브릴화로부터 단지 미세섬유만이 제조된다. 미세섬유 및 미세박편 양쪽 모두 필름에 큰 표면적을 부여하고, 고 밀도의 미세섬유 또는 미세박편과 조합하여 잉크 흡상(wicking) 또는 색번짐을 최소화하고 잉크젯 영상에 고 해상도를 제공할 수 있다.
미세피브릴화 공정을 겪는데 유용한 중합체는 단일 중합체 또는 배합물이다. 첫번째 중합체 성분 또는 단일 중합체 성분은 블록, 그래프트 및 랜덤 공중합체를 포함하여 임의의 용융-가공가능한 결정성, 반-결정성 또는 결정화가능한 중합체 또는 공중합체를 포함한다. 반-결정성 중합체는 비결정성 영역 및 결정성 영역의 혼합물로 구성된다. 결정성 영역은 더욱 정렬되고, 사슬의 단편이 실제적으로 결정성 격자내에 채워진다. 일부 결정성 영역은 다른 것들에 비해 더욱 정렬될 수도 있다. 결정성 영역이 중합체의 융점 이상으로 가열된다면, 분자가 덜 정렬되거나 더욱 랜덤하게 된다. 급속히 냉각된다면, 이러한 덜 정렬된 특징은 제자리에서 "동결"되고, 얻어지는 중합체는 비결정성인 것으로 언급된다. 서서히 냉각된다면, 결정성 영역을 형성하기 위해 이러한 분자들을 다시모을 수 있고, 중합체가 반결정성인 것으로 언급된다. 일부 중합체는 비결정성으로 남아있고, 결정화되는 성향을 나타내지 않는다. 일부 중합체는 열 처리, 연신 또는 배향에 의해, 그리고 용매유도에 의해 반결정성으로 될 수 있고, 이러한 공정은 진 결정성 정도를 조절할 수 있다.
본 발명에서 유용한 반결정성 중합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리프로필렌과 폴리에틸렌의 공중합체, 폴리(알파)올레핀, 폴리옥시메틸렌, 폴리(비닐리덴 플루오라이드), 폴리(메틸 펜텐), 폴리(에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌), 폴리(비닐 플루오라이드), 폴리(비닐 알콜), 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)(PBT), 폴리락티드, 나일론 6, 나일론 66, 나일론 610, 나일론 612, 폴리부텐, 규칙배열 폴리스틸렌, 및 서모트로픽 액정 중합체를 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 적절한 서모트로픽 액정 중합체의 예는 용융될 때 액정 성질을 나타내고 방향족 디올, 방향족 카르복실산, 히드록시카르복실산 및 기타 단량체로부터 합성되는 방향족 폴리에스테르를 포함한다. 전형적인 예는 파라히드록시벤조산(PHB), 테레프탈산 및 비페놀로 구성된 첫번째 유형; PHB 및 2,6-히드록시나프톤산으로 구성된 두번째 유형; 및 PHB, 테레프탈산 및 에틸렌 글리콜로 구성된 세번째 유형을 포함한다. 바람직한 중합체는 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌과 같은 폴리올레핀 및 폴리에틸렌/폴리프로필렌 공중합체이고, 이것은 낮은 비용으로 쉽게 입수가능하고 높은 모듈러스 및 높은 인장 강도와 같이 피브릴화 물품에서 매우 바람직한 성질을 제공할 수 있다.
반결정성 중합체 성분은, 본 발명의 미세피브릴화 필름에 바람직한 성질을 부여하기 위하여 두번째 중합체를 배합물로서 더 포함할 수도 있다. 이러한 배합물의 두번째 중합체는 반결정성 또는 비결정성일 수도 있고, 일반적으로 반결정성중합체 성분의 중량을 기준으로 하여 40중량% 미만으로 존재한다. 예를들어, 반결정성 중합체 성분으로서 사용될 때, 미세피브릴화 필름의 유연성 및 드레이프성을 개선시키기 위하여 소량의 폴리에틸렌을 폴리프로필렌에 첨가할 수 있다. 예를들어, 인쇄 색 밀도를 증진시키기 위하여 다른 중합체를 인쇄 품질 개선 첨가제로서 첨가할 수도 있다. 당 기술분야에 공지된 바와 같이, 필름 강성, 균열 내성, 엘멘도르프 인열 강도, 신도, 인장 강도 및 충격 강도를 개선시키기 위하여 또 다른 중합체들을 첨가할 수도 있다. 특히 유용한 중합체 배합물의 예는 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)(PET), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)(PBT), 폴리비닐피롤리돈과 함께 폴리프로필렌 및 에틸렌과 (메트)아크릴산의 이오노머 공중합체, 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리스티렌/폴리이소프렌 공중합체, 산 개질 에틸렌 비닐 아세테이트, 산/아크릴레이트 개질 에틸렌 비닐 아세테이트, 폴리에테르-에스테르 엘라스토머, 폴리(이소부틸 메타크릴레이트)를 갖지 않거나 갖는 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소/에틸렌의 삼원 공중합체, 및 열가소성 폴리우레탄을 포함한다. 다른 부차적인 중합체는 예를들어 폴리카르보네이트; 폴리메틸펜텐; 나일론; 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 단독중합체 및 공중합체; 폴리스티렌; 비닐클로라이드/비닐 아세테이트 공중합체; 비닐 클로라이드/비닐 아세테이트/비닐 알콜 삼원공중합체; 폴리에틸렌이민; 아크릴레이트 및 말레산 무수물 개질 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체; 에틸렌 및 메틸 아크릴레이트의 공중합체; 에틸렌/옥텐 공중합체; 폴리비닐피롤리돈과 폴리비닐알콜의 배합물; N-비닐-2-피롤리디논과 아크릴산, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 트리메톡시실릴에틸메타크릴레이트 및/또는 폴리(에틸렌 옥사이드)아크릴레이트의 공중합체 또는 삼원공중합체; 폴리(시클릭 올레핀); 및 고무를 포함할 수도 있다. 부차적인 중합체가 인쇄 품질 개선 첨가제로서 사용될 때, 이것을 용융-가공에 의해서 뿐만 아니라 미세피브릴화 필름을 첨가제의 용액 또는 분산액으로 코팅함으로써 미세피브릴화 필름과 조합할 수도 있다.
반결정성 중합체 성분에서 비혼화성이 되도록 공극-개시 성분을 선택한다. 이것은 약 0.1 내지 10.0 마이크론의 평균 입자 크기를 갖는 유기 또는 무기 고체 입자 성분일 수 있고, 무정형, 바늘형, 방추형, 판형, 마름모형, 입방체형 및 구형 형태를 포함한 어떠한 형태일 수도 있다. 공극 개시 성분으로서 유용한 무기 고체는 견고하거나 중공 유리, 세라믹 또는 금속 입자, 미소구 또는 비이드; 제올라이트 입자; 이에 한정되지는 않지만 이산화티탄, 알루미나 및 이산화규소와 같은 금속 산화물을 포함하는 무기 화합물; 금속, 알칼리- 또는 알칼리토류 카르보네이트 또는 실리케이트, 메타실리케이트, 설페이트; 카올린, 탈크, 카본 블랙 등을 포함한다. 탄산칼슘 또는 규회석, 즉 칼슘 메타실리케이트가 전형적으로 유용하다. 반결정성 중합체 성분에 분산될 때, 화학적 성질 또는 물리적 형태에 기인하여 표면 상호작용을 거의 갖지 않도록 무기 공극 개시 성분을 선택한다. 일반적으로, 무기 공극 개시 성분은 루이스산/염기 상호작용을 포함하여 반결정성 중합체 성분과 화학적으로 반응성이 아니어야 하고, 최소의 반 데르 바스 상호작용을 가져야 한다.
반결정성 중합체 성분과 비혼화성인 배합물을 제공하기 위하여, 공극 개시 성분은 반결정성 중합체 및 비결정성 중합체를 포함한 열가소성 중합체일 수도 있다. 비혼화성 배합물은, 예를들어 다수의 비결정성 유리 전이 온도의 존재에 의해 결정되는 것과 같은 다수의 비결정성 상을 나타낸다. 여기에서 사용된 "비혼화성"이란, 제한된 용해도 및 비-제로 계면 장력을 갖는 중합체 배합물, 다시말해서 0보다 큰 혼합 자유 에너지를 갖는 배합물을 가리킨다.
ΔGm≒ ΔHm > 0
중합체의 혼화성은 열역학적 및 동역학적 고려사항 양쪽 모두에 의해 결정된다. 비-극성 중합체를 위한 일반적인 혼화성 예측인자는 용해도 매개변수 또는 플로리-허긴스(Flory-Huggins) 상호작용 매개변수에서의 차이이다. 비-특이성 상호작용을 갖는 중합체, 예컨대 폴리올레핀에 있어서, 용해도 매개변수 차이의 제곱을 인자 (V/RT) (여기에서, V는 반복 단위의 비결정성 상의 몰 부피이고, R은 기체 상수이고, T는 절대 온도이다)로 곱함으로써, 플로리-허긴스 상호작용 매개변수를 계산할 수 있다. 그 결과, 2개의 비-극성 중합체 사이의 플로리-허긴스 상호작용 매개변수는 항상 양의 수이고, 이것은 2개의 중합체가 자발적으로 혼합되지 않고 배합물이 "비혼화성"으로 간주된다는 것을 나타낸다.
공극-개시 성분으로서 유용한 중합체는 상기 기재된 반결정성 중합체 뿐만 아니라, 용융물로부터 냉각 시에 별개의 상을 형성하기 위해 선택된 비결정성 중합체를 포함한다. 유용한 공극-개시 중합체는 폴리에스테르, 비닐 수지, 에틸렌의 공중합체, 폴리스티렌 수지 및 그의 공중합체, 폴리카르보네이트, 폴리이소부틸렌, 그의 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 단독중합체 및 공중합체, 시클릭 폴리올레핀, 말레에이트화 폴리프로필렌 블록 공중합체, 고무, 술폰화 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리비닐피롤리돈 및 비닐피롤리디논 공중합체, 에폭시, 열가소성 폴리우레탄, 및 이들의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 폴리스티렌 공중합체의 예는 폴리(스티렌-코-아크릴로니트릴), 폴리(스티렌-코-말레산 무수물), 및 폴리(아크릴로니트릴-부타디엔-스티렌)을 포함한다. 유용한 아크릴레이트 및 메타크릴레이트의 예는 부틸 아크릴레이트, 에틸 아크릴레이트, 이소프로필 아크릴레이트, 메틸아크릴레이트, 벤질 메타크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 시클로헥실 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 헥실 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 이소프로필 메타크릴레이트, 메틸 메타크릴레이트, 페닐 메타크릴레이트 및 프로필 메타크릴레이트의 중합체를 포함한다. 유용한 메타크릴레이트 공중합체의 예는 메틸 메타크릴레이트와 부틸 메타크릴레이트, 에틸 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트, 이소보르닐 메타크릴레이트 및 라우릴 메타크릴레이트의 공중합체, 및 부틸 메타크릴레이트와 이소부틸 메타크릴레이트의 공중합체를 포함한다. 시클릭 폴리올레핀의 예는 폴리노르보르넨 및 그의 공중합체를 포함한다. 비닐 수지의 예는 폴리(비닐 클로라이드), 폴리(비닐 아세테이트), 및 폴리(비닐 알콜)을 포함한다. 에틸렌 공중합체의 예는 산 개질 에틸렌 비닐 아세테이트, 에틸렌 및 메타크릴 또는 아크릴 산의 금속 이온 중화된 공중합체, 말레산 무수물 그래프트 폴리에틸렌, 산 개질 에틸렌/아크릴레이트/일산화탄소 삼원공중합체, 에틸렌/n-부틸 아크릴레이트/일산화탄소 삼원공중합체, 에틸렌/글리시딜 메타크릴레이트/일산화탄소 삼원공중합체, 에틸렌 아크릴 엘라스토머, 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소 삼원공중합체, 및 에틸렌 및 부틸-, 에틸- 및 메틸 아크릴레이트의 공중합체를 포함한다. 전형적으로, 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 또는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 메틸 메타크릴레이트와 부틸 아크릴레이트, 부틸 메타크릴레이트, 이소부틸 메타크릴레이트 또는 이소보르닐 메타크릴레이트의 공중합체, 이소부틸메타크릴레이트 및 부틸 메타크릴레이트의 공중합체; 부틸 메타크릴레이트 수지, 또는 에틸렌의 공중합체, 예컨대 산/아크릴레이트 개질 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소/에틸렌의 삼원공중합체, 및 이들의 조합을 포함한다. 바람직한 공극 개시 성분은 무기 고체 입자 성분 및 상기 정의된 중합체 성분의 혼합물을 포함한다.
비혼화성 중합체 배합물을 사용할 때, 상호침투 중합체 망상에서와 같이, 첫번째 중합체가 연속 상을 형성하고 두번째 중합체가 불연속 상을 형성하거나, 또는 두번째 중합체가 연속 상을 형성하고 첫번째 중합체가 불연속 상을 형성하거나, 또는 각각의 중합체가 연속 상을 형성하도록, 반결정성 중합체 성분 및 공극 개시 중합체 성분의 상대량을 선택할 수 있다. 각각의 중합체의 상대량은 99:1 내지 1:99 중량비 범위로 넓게 변할 수 있다. 바람직하게는, 반결정성 중합체 성분은 연속 상을 형성하는 반면, 공극 개시 성분은 첫번째 중합체의 연속 상에 분산된 불연속 또는 별개의 상을 형성한다. 이러한 구조에서, 공극 개시 성분의 양은 최종 필름 성질에 영향을 미친다. 일반적으로, 공극 개시 성분의 양이 증가함에 따라, 최종 필름에서 공극의 양이 또한 증가한다. 그 결과, 필름에 있는 공극의 양에 의해 영향을 받는 성질들, 예컨대 기계적 성질, 밀도, 광 투과율 등은, 첨가된 공극 개시 성분의 양에 의존될 것이다. 공극 개시 성분이 중합체일 때 배합물 중의 공극 개시 중합체의 양이 증가함에 따라, 조성 범위는, 공극 개시 중합체를 분산되거나 별개의 상으로서 더 이상 쉽게 확인할 수 없는 지점에 이르를 것이다. 배합물 내의 공극 개시 중합체의 양이 더욱 증가하면, 공극 개시 중합체가 연속 상이 되는 상 역전이 일어나게 될 것이다.
바람직하게는, 공극 개시 성분이 유기, 무기 또는 양쪽 모두이든지, 조성물 내의 공극 개시 성분의 양은 1중량% 내지 65중량%, 더욱 바람직하게는 20중량% 내지 50중량%, 가장 바람직하게는 30중량% 내지 45중량%이다. 이러한 조성물 범위에서, 첫번째 반결정성 중합체가 연속 상을 형성한 반면, 공극 개시 성분은 별개의 불연속 상을 형성한다.
추가로, 선택된 공극 개시 성분은 선택된 반결정성 중합체 성분과 비혼화성이어야 한다. 본 명세서에서, 비혼화성은 불연속 상이 실질적으로 방식으로 연속 상 내에 용해되지 않음을 의미하고, 다시말해서 불연속 상이 연속 상에 의해 제공된 매트릭스 내에서 별개의 확인가능한 도메인을 형성해야 한다.
각각의 중합체의 분자량은, 중합체가 가공 조건하에서 용융-가공될 수 있도록 선택되어야 한다. 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌을 위하여, 예를들어 분자량은 약 5000 내지 500,000일 수 있고 바람직하게는 약 100,000 내지 300,000이다.
최대의 물리적 성질을 수득하고, 중합체 필름이 미세피브릴화에 잘 따를 수 있도록 하기 위하여, 하나 이상의 단계에서 적어도 하나의 주축 (단축)을 따라 중합체 사슬이 배향되는 것이 필요하고, 2개의 주축 (이축)을 따라 동시에 또는 연속적으로 더욱 배향될 수도 있다. 분자 배향 정도는 일반적으로 연신비, 다시말해서원래의 길이 또는 폭에 대한 최종 길이 또는 폭의 비에 의해 한정된다. 이러한 배향은 캘린더가공, 길이 배향 및 텐터링 단계를 포함하여 본 발명에서의 기술의 조합에 의해 실행될 수 있다.
필름을 단축 배향하고 필름을 미세피브릴화하기 위한 방법이 미국 특허 6,110,588호에 기재되어 있다. 미세섬유 및 미세섬유상 박편(미세박편)을 제조하기 위해, 필름을 이축 배향하고 필름을 미세피브릴화하기 위한 방법은 미국 특허 6,331,433호에 기재되어 있다.
일반적으로, 더욱 큰 공극 개시 함량은 이후의 미세피브릴화를 증진시키고, 이어서 단축 배향 필름에 있어서 미세섬유의 수율이 더욱 커지고, 이축 배향 필름에 있어서 미세박편의 수율이 더욱 커진다. 바람직하게는, 적어도 하나의 미세피브릴화 표면을 갖는 물품을 제조할 때, 밀도, 다시말해서 출발 필름의 밀도에 대한 공극 필름의 밀도 비율에 의해 측정시에, 중합체 필름은 5% 초과, 더욱 바람직하게는 10% 초과, 가장 바람직하게는 30% 초과의 공극 함량을 가져야 한다. 공극 정도 또는 배향된 필름 내의 공극 함량은 온도 및 가공 동안에 달성되는 배향 정도에 크게 의존된다. 더욱 높은 공극 함량을 달성하기 위하여, 중합체(들)의 유동을 가능하게 하고, 필름의 파괴 없이도 필름을 가능한 한 가장 큰 정도로 배향시키기에 충분히 높은 온도를 유지하는 것이 바람직하다.
실제로, 반결정성 중합체 성분에 원하는 정도의 결정성을 부여하기 위하여, 필름을 먼저 하나 이상의 가공 단계로 처리할 수 있고, 공극을 부여하기 위해 추가로 가공할 수 있거나, 또한 결정성을 부여하는 가공 단계(들)와 동시에 공극을 부여할 수도 있다. 따라서, 중합체 필름을 배향시키고 중합체의 결정성(및 배향)을 증진시키는 동일한 캘린더가공 또는 연신 단계가 공동으로 공극을 부여할 수도 있다.
본 발명의 방법에서, 단축 배향 필름으로부터 이든지 또는 이축 배향 필름으로부터 이든지, 낮은 정도 내지 높은 정도의 미세피브릴화를 제공하기 위하여 미세피브릴화 정도를 조절할 수 있다. 미세피브릴화 방법에서, 중합체 기질로부터의 불완전 방출로 인하여 대부분의 미세섬유 또는 미세박편이 웹에 부착된 채로 유지된다. 유리하게는, 웹에 고정된 미세섬유 또는 미세박편을 갖는 미세피브릴화 물품은, 비결합된 미세섬유 또는 미세박편으로 인한 오염없이, 미세피브릴화 물품을 취급, 보관 및 운송하기 위해 편리하고 안전한 수단을 제공한다. 많은 인쇄 응용을 위하여, 웹에 고정된 미세섬유 또는 미세박편을 보유하는 것이 바람직하다.
본 발명의 수용체 매질은, 임의로 그러나 바람직하게는 이형 라이너에 의해 보호된 미세피브릴화 표면 반대쪽의 주 표면 위에 접착제 층을 가질 수도 있다. 영상화 후에, 수용체 매질은 경고, 교육, 예능, 광고 등을 위하여 수평 또는 수직, 실내 또는 옥외 표면에 부착될 수 있다.
접착제 및 이형 라이너의 선택은 영상 그래픽을 위해 바람직한 용도에 의존된다.
감압 접착제는, 영구적이고 정확한 영상을 갖는 잉크젯 수용체 매질을 배치할 예정인 품목의 표면 및 중합체 시트 양쪽 모두에 부착되는, 통상적인 감압 접착제일 수 있다. 감압 접착제는 일반적으로 문헌 [Satas, Ed., Handbook ofPressure Sensitive Adhesives, 제2판 (Von Nostrand Reinhold, 1989)]에 기재되어 있다. 감압 접착제는 다수의 공급원으로부터 통상적으로 입수가능하다. 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩쳐링 컴퍼니(Minnesota Minig and Manufacturing Company)로부터 통상적으로 입수가능하고 미국 특허 5,141,790호; 4,605,592호; 5,045,386호 및 5,229,207호 및 EPO 특허 공고 EP 0 570 515B1호(Steelman 등)에 일반적으로 기재된 아크릴레이트 감압 접착제가 특히 바람직하다.
이형 라이너는 잘 알려져 있고, 다수의 공급원으로부터 통상적으로 입수가능하다. 이형 라이너의 비제한적인 예는 실리콘 코팅된 크레프트 지, 실리콘 코팅된 폴리에틸렌 코팅지, 실리콘 코팅되거나 비-코팅된 중합체 재료, 예컨대 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 뿐만 아니라, 미국 특허 5,957,724; 4,567,073; 4,313,988; 3,997,702; 4,614,667; 5,202,190 및 5,290,615호에 정의된 것과 같이 실리콘 우레아, 우레탄 및 장쇄 알킬 아크릴레이트와 같은 중합체 이형제로 코팅된 상기 언급된 기본 재료; 및 렉삼 릴리즈(Rexam Release) (미국 일리노이주 오크브룩)으로부터의 폴리실크 브랜드 라이너 및 피.에이치.글레이트펠터 컴퍼니(P.H.Glatefelter Company) (미국 펜실바니아주 스프링 그로브)로부터의 익스히어(EXHERE) 브랜드 라이너로서 통상적으로 입수가능한 라이너를 포함한다.
본 발명의 수용체 매질은 잉크젯 프린터를 사용한 영상 그래픽의 제조를 위해 유용하다. 본 발명의 수용체 매질은 뜻밖에도 잉크젯 인쇄 시스템에서 일반적인 잉크젯 영상 품질 문제, 예컨대 번짐(feathering), 띠형성 및 건열(mud cracking) (착색되고 결합제가 없는 수성계 잉크가 사용되는 경우의 건열)을 해결하고, 잉크가 흐르는 것을 막기 위한 흡착성 표면을 제공하고, 잉크가 기판에 결합하는 것을 돕는다. 미세피브릴화 구조의 높은 표면적 때문에, 잉크의 용매가 빨리 증발할 수 있고, 대부분의 섬유에 흡수되지 않고, 통용되는 PVC-계 제품에서 일반적으로 나타나는 것과 같은 사용 동안의 남은 용매로 인한 잔류 냄새가 존재하지 않는다. 본 발명의 수용체 매질의 다른 장점은 유기 용매계, 유성계, 수성계 또는 복사선 중합성 잉크와 미세피브릴화된 표면의 유용성이다. 수용체 매질 위에 사용된 잉크가 염료계 또는 안료계 착색제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 잉크젯 수용체 매질은, 잉크젯 영상이 정확하고, 안정하고, 빨리 건조되고, 인쇄 후 즉시 취급되고, 마모 내성인 것이 요망되는 환경에서 사용될 수 있다.
본 발명의 잉크젯 수용체 매질은 빨리 건조하고 정확한 잉크젯 영상을 생성하기 위해 각종 잉크젯 제형을 받아들일 수 있다. 잉크젯 수용체 매질의 미세피브릴화 표면의 지형은, 여러 인자들, 예컨대 잉크방울 부피; 잉크 액체 담체 조성; 잉크 유형 (안료 또는 안료과 수성 또는 비-수성 염료의 배합물); 및 제조 기술 (기계 속도, 해상도, 롤러 형태) 등에 의존하여 최적의 결과를 위해 다양하게 변할 수 있다.
정확한 잉크젯 영상의 형성은 각종 통상적으로 입수가능한 프린터에 의해 제공된다. 비제한적인 예는 열적 잉크젯 프린터, 예컨대 데스크젯(DeskJet) 브랜드, 페인트젯(PaintJet) 브랜드, 데스크라이터(Deskwriter) 브랜드, 디자인젯(DesignJet) 브랜드, 및 휴렛-패커드 코포레이션(Hewlett-PackardCorporation)(미국 캘리포니아주 팔로알토)으로부터 통상적으로 입수가능한 기타 프린터를 포함한다. 또한, 압전식 잉크젯 프린터, 예컨대 세이코-엡손(Seiko-Epson), 라스터 그래픽스(Raster Graphics), 뷰텍(VUTEK), 사이텍스(Scitex), 이다니트(Idanit) 및 제록스(Xerox)로부터의 잉크젯 프린터, 스프레이 젯 프린터 및 연속 잉크젯 프린터를 포함한다. 이러한 통상적으로 입수가능한 프린터는 특정한 영상의 제트 스프레이에 있는 잉크를 본 발명의 매질 내로 도입한다. 영상 층이 유사한 비-미세피브릴화 매질에 적용되는 경우에 비하여, 본 발명에서 겉보기 건조 시간이 훨씬 더 빠르다.
본 발명의 매질은 각종 통상적인 공급원으로부터 수득가능한 다양한 잉크젯 잉크와 함께 사용될 수 있다. 각각의 잉크는 심지어 동일한 잉크 계통 내에 있는 상이한 색에 대해서도 상이한 제형을 갖는다는 것을 이해해야 한다. 비제한적인 공급원은 미네소타 마이닝 앤드 매뉴팩쳐링 컴퍼니, 엔캐드 코포레이션(Encad Corporation), 휴렛-패커드 코포레이션, 듀퐁, 잉크웨어(Inkware), 프리즘(Prizm), 누코트(NuKote) 등을 포함한다. 본 발명의 유용성을 더욱 상세히 논하기 위해서는, 적절한 적하 부피 및 해상도에 대해 프린터 및 잉크의 세부사항을 검토해야 하긴 하지만, 이러한 잉크는 바로 앞에 그리고 상기 배경기술에 기재된 잉크젯 프린터로 작업하기 위해 바람직하게 설계된다.
본 발명의 매질은 다른 분사가능한 물질, 다시말해서 잉크젯 인쇄 헤드를 통해 통과할 수 있는 물질과 함께 사용될 수 있다. 분사가능한 물질의 비제한적인 예는 접착제, 입자 분산액, 왁스, 전기적, 열적 또는 자기적 변성가능한 물질, 생물학적 유체, 화학 시약, 및 이들의 조합을 포함한다.
본 발명의 매질은, 원한다면, 인쇄를 개선하기 위한 매염제 및 계면활성제를 포함한 기타 인쇄 품질 개선 첨가제 물질 또는 매질을 보호하기 위한 기타 첨가제를 함유할 수도 있다. 이러한 물질을 상기 정의된 중합체와 함께 배합하고 가공하여 상기 기재된 것과 같은 미세피브릴화 재료를 형성하거나 용액 또는 분산액으로서 미세피브릴화 재료 위에 코팅될 수 있다.
예를들어, 본 발명의 잉크젯 수용체 매질은, 염료-함유 잉크를 위한 건조제 및 착색된 잉크의 안료 처리제로서 작용할 수 있는 매염제를 함유할 수도 있다. 건조제는 술폰, 카르복실, 페놀, 히드록실 작용기 또는 이러한 작용기의 혼합물을 갖는 방향족 또는 지방족 산을 포함한다. 건조제는 다가 무기 염 및 계면활성제와 조합될 때 매질을 건조시켜, 영상이 인쇄될 때 매질 위 및 매질 내에서 얼룩이 없이 빨리 건조되는 영상을 수득할 수 있다.
전형적인 염은 방향족 산, 예를들어 술포살리실산, 디술포살리실산, 술포프탈산, 술포이소프탈산, 술포테레프탈산, 디술포페닐디카르복실산, 술포페놀산, 히드로퀴논 술폰산, 히드로퀴논 디술폰산, 술포카르복시페놀산, 히드록시-프탈산의 알칼리 금속 염 및 이들의 조합이다.
안료 처리제는, 안료 입자를 둘러싼 분산제를 탈안정화시키고, 물에 견디는 영상을 제공하기 위해 안료 입자를 둘러싼 분산 보조제와 착화 후에 물에 용해되지 않는 다가 금속 염을 포함할 수 있다. 사용되는 전형적인 다가 양이온은, 술페이트, 니트레이트, 비술페이트, 클로라이드, 방향족 카르복실레이트, 및 술포카르복실레이트와 같은 반대 이온을 갖는 주기율표 IIA족의 원소이다. 알루미늄 술페이트 및 알루미늄 술포프탈레이트가 특히 유용하다.
본 발명의 수용체 매질을 위한 추가의 첨가제는 다가 금속 양이온 및 유기 산 음이온의 유기금속 염이다. 금속 염은 안료 처리 및 잉크 건조를 위하여 다가 금속 양이온 및 유기 산 음이온을 동시에 방출시킨다. 금속 염은 방향족 카르복실, 술포카르복실, 술포페놀산, 또는 이들의 조합의 다가 금속 유도체를 포함한다. 방향족 잔기는 단순 방향족, 축합 방향족, 헤테로고리 방향족 또는 이들의 조합일 수 있다. 다가 금속 이온은 주기율표의 IIA 내지 VIA 족 및 IB 내지 VIIIB족으로부터 유래될 수 있다. 전형적인 금속 이온은 Al, Mg, Zn, Fe, Bi, Ga, Sr, Ca, Ti 및 Zr을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
계면활성제는 단독으로 또는 하나 이상의 중합체 또는 매염 첨가제와 조합하여 인쇄 품질 개선 첨가제로서 사용될 수 있다. 예를들어, 상기 염은 상기 언급된 것과 같이 계면활성제와 조합될 수 있다. 계면활성제는 예를들어 미세피브릴화 재료 위의 잉크젯 잉크 습윤을 향상시키기 위해 사용될 수 있고, 비-이온성, 음이온성, 양이온성, 양쪽성 또는 이들의 조합을 포함한다. 비-이온성 계면활성제는 플루오로카본, 히드로카본 또는 실리콘 기재일 수 있다. 바람직한 계면활성제는 미세피브릴화 재료의 친수성을 증가시키고, 수성계 잉크젯 잉크가 사용될 때 특히 유용하다. 유용한 계면활성제의 예는 미국 출원 일련번호 09/314,034호 (1999년 5월 18일 출원, 발명의 명칭 "거대다공성 잉크 수용 매질")에 기재되어 있다.
상기 이외에도, 본 발명의 수용체 매질은 자유-라디칼 스캐빈져, 열 안정화제, 자외선 안정화제 및 무기 충전제를 또한 함유할 수 있다.
자유 라디칼 스캐빈져는 전체 미세피브릴화 물질 조성물의 약 0.05 내지 약 1.0중량%의 양으로 존재할 수 있다. 전형적으로, 스캐빈져는 장해 아민 광 안정화제(HALS), 히드록실아민, 입체 장해 페놀, 등을 포함한다. HALS 화합물은 시바 스페셜티 케미칼스로부터 상표명 "티누빈(Tinuvin) 292" 및 사이텍 인더스트리즈로부터 상표명 "사이아소르브(Cyasorb) UV 3581"로 입수가능한 것이다.
열 영향에 대해 영상 그래픽을 보호하기 위해 열 안정화제를 사용할 수도 있다. 이들은 위트코 코포레이션(Witco Corp.) (미국 코넥티컷주 그린위치)으로부터 상표명 "마크(Mark) V 1923" 및 페로 코포레이션(Ferro Corp.) 중합체 첨가제 부서 (미국 오하이오주 왈튼 힐스)로부터 상표명 "신프론(Synpron) 1163" "페로(Ferro) 1237" 및 "페로 (1720)"으로 통상적으로 입수가능하다.
자외선 광 안정화제는 전체 미세피브릴화 재료의 약 0.1 내지 약 5 중량%의 소량으로 존재할 수도 있다. 벤조페논계 UV-흡수제는 바스프 코포레이션 (미국 뉴저지주 파르시패니)로부터 상표명 "유비놀(Uvinol) 40"으로, 사이텍 인더스트리즈 (미국 뉴저지주 웨스트 패터슨)로부터 상표명 "사이아소르브(Cyasorb) UV1164"로, 그리고 시바 스페셜티 케미칼스 (미국 뉴욕주 태리타운)으로부터 상표명 "티누빈 900", "티누빈 123" 및 "티누빈 1130"으로 입수가능하다.
무기 충전제는 개선된 용매 흡수성, 개선된 도트 게인 및 색 점도, 및 개선된 마모 내성과 같은 하나 이상의 바람직한 성질을 부여하기 위해 바람직한 첨가제로서 미세피브릴화 재료에서 사용될 수 있다. 전형적인 충전제는 실리케이트, 예를들어 비결정성 실리카, 점토 입자, 알루미네이트, 예를들어 알루미늄 실리케이트, 장석, 탈크, 탄산칼슘, 이산화티타늄, 등을 포함한다. 이러한 충전제의 입자 크기는 바람직하게는 1 마이크론 미만이고, 전형적으로 0.5 내지 0.2 마이크론 범위일 수 있다.
하기 실시예는 본 발명의 구현양태를 더욱 개시한다.
인쇄 방법
인쇄 평가를 위해 잉크젯 인쇄를 위한 2개의 상이한 방법을 사용하였다: 용매계 잉크를 사용하는 압전식 잉크젯 인쇄 및 수성계 잉크를 사용하는 열적 잉크젯 인쇄.
A. 압전식 잉크젯 인쇄: 다른 규정이 없는 한, 영상 품질을 평가하기 위해 사용되는 100% 내지 400% 적용범위로 인쇄된 채워진 사각형 및 원 뿐만 아니라 선으로 구성된 시험 패턴을 인쇄하기 위하여, 자르 제트(Xaar Jet) XJ128-100 압전식 프린트헤드 (영국 캠브리지 자르 리미티드(Xaar Ltd.)로부터 입수가능함)을 x-y 번역 단계에서 317×295 dpi로 사용하였다. 사용된 잉크는 "스카치칼(Scotchcal)TM3700" 시리즈 용매계 잉크 (미국 미네소타주 세인트 폴 3M으로부터 입수가능함), 구체적으로 3791 마젠타, 3792 옐로우, 3795 블랙, 3796 시안이었다.
B. 열적 잉크젯 인쇄: 다른 규정이 없는 한, 영상 품질을 평가하기 위해 사용되는 100% 적용범위로 인쇄된 다양한 크기의 채워진 부호로 구성된 시험 패턴을인쇄하기 위하여, 데스크젯 950C 프린터 (미국 캘리포니아주 팔로 알토의 휴렛-패커드 컴퍼니로부터 입수가능함)를 300×600dpi로 사용하였다. c6578a 컬러 잉크 카트리지 및 51645A 블랙 잉크 카트리지 (양쪽 모두 미국 캘리포니아주 팔로 알토 휴렛-패커드 컴퍼니로부터 입수가능함)를 사용하였다.
시험 방법
시험 방법 1 - 연신비 측정
1-A: 단축 배향 필름: 캘린더/길이 배향기의 롤 출력 속도를 주조 웹의 입력 속도로 나눔으로써, 캘린더가공되고 길이 배향된 필름의 연신비를 계산하였다.
1-B: 이축 배향 필름: 양쪽 연신 방향에 수직으로 동일한 간격의 선을 새기고, 초기 간격에 대한 최종 선 간격의 상응하는 비율을 계산함으로써, 이축 배향 필름의 기계 방향(MD) 및 횡 방향(TD) 연신비를 결정하였다.
시험 방법 2 - 밀도 측정 및 공극 함량 결정
주조 필름 및 캘린더가공 및 배향 후의 필름의 밀도를 ASTM D792-86의 방법에 따라서 탈이온수 중에서 23℃에서 측정하였다. 각각의 필름 샘플을 메틀러(Mettler) AG245 고 정밀 저울 (메틀러-톨레도 인코포레이티드(Mettler-Toledo, Inc.) 미국 뉴저지주 하이스타운) 위에서 무게를 재고, 물속에 놓았다. 배수된 물의 질량을 밀도 측정 설비를 사용하여 측정하였다. 이에 의해 샘플에 의해 배수된 물의 부피를 결정하고, 샘플 중량과 조합하여 샘플 밀도를 계산하기 위해 사용하였다. 공극 함량을 다음과 같이 계산하였다:
계산된 공극 함량 = {1 - (최종 밀도/초기 밀도)} × 100
상기 식에서, 초기 밀도는 배향 전의 주조 필름의 밀도이고, 최종 밀도는 배향된 필름의 밀도이다.
시험 방법 3 - 영상 품질 평가
시험 패턴의 해상도, 잉크 번짐, 색채간 색번짐, 색 균일성, 테두리 예리도 및 전체 외관을 관찰함으로써, 상기 기재된 인쇄 시험 패턴을 사용하여 영상 품질을 평가하였다. 스위스 레젠스도르프 그레태그-맥베스(Gretag-MacBeth) AG로 부터 입수가능한 그레태그 SPM-55 밀도계를 사용하여 조밀한 블록 색 밀도(CD)를 측정하였으며, 여기에서 DK, DM, DC, DY는 흑색, 적색, 청색 및 황색의 조밀한 블록 색 밀도이다. 배경 공제가 사용되지 않았고, 기록된 값은 3개 측정치의 평균이었다. CD에서의 증가는 조밀한 잉크 충전의 증가 또는 개선과 상관관계를 갖는다.
비교예 C1
이 비교예는 단축 배향 폴리프로필렌 필름 위에서 용매계 잉크젯 인쇄를 증명한다.
샘플 제조:
압출기의 말단, 네크 튜브 및 다이에서 260℃의 온도를 갖는 단축 압출기에서 폴리프로필렌 단독중합체 (피나 3376X, 미국 텍사스주 휴스턴 오토피나 인코포레이티드로부터 입수가능함)를 압출함으로써 폴리프로필렌 필름을 제조하였다. 공칭 2.54mm 간격의 오리피스를 갖는 152cm 폭, 단층 다이를 압출기에 장착하였다. 3-롤 적층물 주조 스테이션을 사용하여 1.78mm의 두께를 갖는 필름을 제조하였다.3-롤 적층물에서, 크롬-코팅된 스테인레스 강철 롤을 88℃로 설정하였다. 압출기 다이를 나오는 중합체 용융물이 바닥과 중간 롤 사이의 3-롤 적층물에 들어가고, 바닥과 중간 롤 사이를 통과한 후에, 중간 롤 위를 거쳐 중간과 상부 롤에 의해 형성된 닙 안으로 이동하였다. 상부 롤 위를 통과한 후에, 얻어지는 주조 필름이 3-롤 적층물에서 나오고, 이것을 2개의 61cm 폭 필름으로 잘랐다. 주조 필름은 시험 방법 2에 의해 측정시에 0.9g/cm3의 밀도를 가졌다.
주조 필름을 캘린더가공하고, 다음과 같이 길이 배향하였다. 주조 필름을 1.22m/분의 속도로 풀림 스테이션으로부터 2개의 145℃ 예열 롤을 통해 "S-랩" 캘린더의 압축 닙 안으로 공급하였다 (롤 1 및 2). 롤 1 및 2는 각각 1.31m/분 및 8.69m/분의 표면 속도, 각각 130℃ 및 120℃의 온도 및 약 1mm의 롤 사이의 간격을 가졌다. 롤 1 및 2를 나오는 필름이 가열된 롤 3 위를 통과할 때 더욱 배향된 다음, "S" 배위로 롤 4를 가열시켰다. 롤 3은 17.89m/분의 표면 속도 및 140℃의 온도를 가졌다. 롤 4는 17.95m/분의 표면 속도 및 140℃의 온도를 가졌다. 얻어진 필름은 롤 5의 일부 주위를 통과하고, 이것은 가열되지 않고 단순히 필름을 냉각시키기 위해 사용되었다. 얻어진 캘린더가공/길이 배향 필름을 장력 하에 코어 위를 감았다. 필름을 시험 방법 1-A에 의해 측정시에 14.7:1의 연신비로 배향시켰다. 배향된 필름은 165 마이크로미터의 두께 및 333mm의 폭을 가졌다.
인쇄 영상 품질:
상기 기재된 것과 같은 자르 압전식 잉크젯 프린터를 사용하여, 배향된 필름샘플을 인쇄하였다. 시험 패턴의 평가는, 100%로 인쇄되고 0.25mm의 폭을 가지며 0.25mm 간격으로 떨어져 있는 일련의 가는 선들이, 필름 위에 인쇄될 때 해상될 수 있음을 나타내었다. 그러나, 매끄러운 폴리프로필렌 표면과 잉크의 낮은 친화성으로 인해, 잉크가 합체되고 조밀한 사각형 및 원을 인쇄할 때 흐르고, 또한 고도의 색채간 색번짐이 일어나며, 그 결과 매우 불량한 영상 품질이 얻어졌다. 잉크 적용율이 불-균일하긴 하지만, 특정한 영역에서의 CD: 시험 방법 3에서 기재된 바와 같이 DK=1.37, DM=0.94, DC=0.95, DY=0.95를 측정하는 것이 가능하였다. 인쇄 후에 표면이 매우 습윤된 상태로 유지되고, 결국 건조되었을 때, 잉크가 표면, 특히 잉크가 합체되어 더욱 두꺼운 층을 형성하는 영역을 쉽게 긁을 수 있다.
실시예 1
이 실시예는, 충분히 미세피브릴화되고 단축 배향된 폴리프로필렌 기판 위에서 용매계 잉크젯 인쇄를 증명한다.
샘플 제조:
압출기의 말단, 네크 튜브 및 다이에서 260℃의 온도를 갖는 단축 압출기에서 폴리프로필렌 단독중합체 (피나 3374X, 미국 텍사스주 휴스턴 아토피나 인코포레이티드로부터 입수가능함)를 압출함으로써 폴리프로필렌 필름을 제조하였다. 공칭 1.27mm 간격의 오리피스를 갖는 25.4cm 폭, 단층 다이를 압출기에 장착하였다. 118℃로 설정된 크롬-코팅 스테인레스 강철 롤 위에 1.45mm 두께 및 231mm 폭을 갖는 필름을 압출하였다. 얻어진 주조 필름은 시험 방법 2에 의해 결정시에0.9그램/cm3의 밀도를 가졌다.
주조 필름을 캘린더가공하고, 다음과 같이 길이 배향하였다. 일련의 공전 롤을 통해 풀림 스테인션으로부터 캘린더의 압축 닙(롤 1 및 2) 안으로 주조 필름을 공급하였다. 롤 1 및 2는 각각 100℃ 및 140℃의 온도를 가졌다. 롤 1 및 2를 나온 필름은 가열 롤 3 위를 통과할 때 배향되었으며, 이어서 "S" 배위에서 롤 4를 가열하였다. 롤 3 및 4는 둘다 140℃의 온도를 가졌다. 얻어진 필름은 롤 5의 일부 주위를 통과하고, 이것은 가열되지 않았으며 단순히 필름을 냉각하기 위해 사용되었다. 얻어진 캘린더가공/길이 배향 필름을 장력 하에 코어 위로 감았다. 필름을 시험 방법 1A에 의해 결정시에 17.8:1의 연신비로 배향하였다.
20MPa의 시스템 수압에서 작동하고 7개의 수 제트 헤드가 장착된 유체결합장치 (하이드로레이스(Hydrolace) 350 시스템스TM, 영국 코벤트라이 CEL 인터내셔날 리미티드로부터 입수가능함)를 사용하여, 배향된 필름을 양쪽 주 표면 위에서 미세피브릴화하였다. 첫번째 제트 헤드를 16.5개 오리피스/cm을 갖는 제트 스트립과 함께 배열하였으며, 각각의 오리피스는 110㎛ 치수를 가졌다. 두번째 내지 네번째 제트 헤드는 11개 오리피스/cm를 갖는 제트 스트립과 함께 배열되고, 각각의 오리피스는 150㎛의 치수를 가졌다. 다섯번째 제트 헤드는 16.5개 오리피스/cm를 갖는 제트 스트립과 함께 배열되고, 각각의 오리피스는 110㎛의 치수를 가졌다. 여섯번째 및 일곱번째 제트 헤드는 14개 오리피스/cm를 갖는 제트 스트립과 함께 배열되고, 각각의 오리피스는 130㎛의 치수를 가졌다. 배향된 필름을 2m/분의 속도에서제트 헤드 (필름의 위 4개 아래 3개)에 수직으로 운반하였다.
영상 품질
상기 기재된 바와 같이 자르 압전식 잉크젯 프린터를 사용하여 얻어진 미세피브릴화 재료를 인쇄하였다. 시험 패턴의 평가는, 100%로 인쇄되고 0.35mm 폭을 가지며 0.35mm 간격으로 떨어져 있는 일련의 선들이 이 기판 위에 해상됨을 나타내었다. 미세피브릴화 표면은 번짐 및 색채간 색번짐의 양을 최소로 유지하였으며, 단지 300% 이상의 잉크 적하량(lay down)에서 작지만 검출가능한 잉크 번짐의 징후가 존재하였다. 표면 위의 잉크 적용범위는, 얼룩 또는 합체를 갖지 않으면서, 상당히 균일하였다. 시험 방법 3에 기재된 바와 같이 CDs는 DK=0.61, DM=0.54, DC=0.48, DY=0.54로 측정되었다. 인쇄 직후에 만졌을 때 기판의 표면이 건조하게 느껴지고 색이 표면에 빨리 고정되는 것으로 관찰되었다. 따라서, 이러한 견본이 C1에 비해 다소 낮은 가는 선 해상도 및 CD를 갖긴 하지만, 전체 영상 품질은 색번짐이나 얼룩이 없기 때문에 훨씬 뛰어나고 잉크가 빠르게 균일하게 건조되며 폴리프로필렌 표면에 빨리 고정되었다. 이러한 관찰결과는, 배향된 폴리프로필렌 필름의 미세피브릴화가 어떻게 잉크젯 인쇄 성능을 상당히 개선시키는지를 나타낸다.
비교예 C2
이 비교예는 단축 배향 폴리프로필렌 필름 위에서 수성계 잉크젯 인쇄를 증명한다.
샘플 제조:
압출기의 말단, 네크 튜브 및 다이에서 232℃의 온도를 갖는 단축 압출기에서, 폴리프로필렌 단독중합체 (피나 3374X, 미국 텍사스주 달라스의 피나 인코포레이티드로부터 입수가능함)를 0.01%의 감마-퀴나크리돈 (호스타펌 레드(Hostaperm Red) E3B 안료, 독일 프랑크푸르트의 클라리언트 GmbH로부터 입수가능함) 베타-기핵제와 함께 압출함으로써 폴리프로필렌 필름을 제조하였다. 혼합 정점을 갖는 장벽 나사 및 공칭 1.27mm 간격의 오리피스를 갖는 12.7cm 폭 단층 다이를 압출기에 장착하였다. 3-롤 적층물 주조 스테이션을 사용하여 1.68mm의 두께 및 124mm의 폭을 갖는 필름을 제조하였다. 3-롤 적층물에서, 바닥 크롬-코팅된 스테인레스 강철 롤을 99℃로 설정하고, 중간 크롬-코팅된 스테인레스 강철 롤을 99℃로 설정하고, 상부 실리콘 고무 롤을 7℃ 물로 냉각하였다. 압출기 다이를 나오는 중합체 용융물이 바닥과 중간 롤 사이에서 3-롤 적층물에 들어가고, 바닥과 중간 롤 사이를 통과한 후에, 중간 롤 위를 거쳐 중간과 상부 롤에 의해 형성된 닙 안으로 이동하였다. 상부 롤 위를 통과한 후에, 얻어지는 주조 필름이 3-롤 적층물에서 나왔다. 필름 제조 동안에, 실리콘 고무 롤이 중간 롤의 온도 근처까지 가열되었다. 주조 필름은 시험 방법 2에 의해 결정시에 0.9 그램/cm3의 밀도를 가졌다.
주조 필름을 캘린더가공하고 다음과 같이 길이 배향하였다. 주조 필름을 풀림 스테이션으로부터 캘린더의 압축 닙 (롤 1 및 2) 안으로 공급하였다. 롤 1 및 2는 각각 1.2m/분의 표면 속도, 149℃의 온도 및 약 0.15mm로 설정된 롤 사이의 간격을 가졌다. 롤 1 및 2를 나오는 필름이 비가열된 롤(롤 3 및 4)의 닙 세트를 통해 통과할 때 더욱 배향되었다. 얻어진 캘린더가공/길이 배향 필름을 장력 하에서 코어 위에 감았다. 시험 방법 1-A에 의해 결정시에 필름을 22:1의 연신비로 배향시켰다. 배향된 필름은 142 마이크로미터의 두께, 81mm의 폭 및 0.73그램/cm3의 밀도를 가졌다. 시험 방법 2에 의해 결정시에 필름은 18.5% 공극을 함유하는 것으로 계산되었다.
영상 품질:
상기 기재된 것과 같은 HP 데스크젯 950C 잉크젯 프린터를 사용하여 배향된 필름을 인쇄하였다. 컬러 잉크는 폴리프로필렌 표면 위에서 물이 불량하게 전개되는 것으로 인해 매우 얼룩이 지는 경향이 있었다. 블랙 잉크의 전개는 더욱 좋지 않았으며, 이것은 폴리프로필렌 표면 위에서 작은 방울로 합체되는 원인이 되었다. 또한, 상당한 번짐 및 색채간 색번짐이 존재하였다. 잉크는 인쇄 후 1시간 후에 만졌을 때도 젖은 상태였고, 심지어 완전히 건조될 때도 쉽게 더렵혀졌다.
실시예 2
이 실시예는 단축 배향 폴리프로필렌 필름의 미세피브릴화 표면 위에서 수성계 잉크젯 인쇄를 증명한다.
샘플 제조:
10MPa의 시스템 수압에서 작동하는 실시예 1에 기재된 유체결합장치를 사용하고 7개의 수 제트 헤드 중에서 단지 3개를 사용하여, 단지 하나의 주 표면 (다시 말해서, 완전히 통과하는 것이 아님) 위에서 미세피브릴화를 수행하는 것 이외에는비교예 C2에서와 동일한 방법으로 필름을 주조하고 배향시켰다. 두번째 및 세번째 제트 헤드는 20개 오리피스/cm를 갖는 제트 스트립을 갖도록 배열되었고, 각각의 오리피스는 90㎛ 치수를 가졌다. 네번째 제트 헤드는 20개 오리피스/cm를 갖는 제트 스트립과 함께 배열되었으며, 각각의 오리피스는 110㎛의 치수를 가졌다. 배향된 필름을 1.5m/분의 속도로 제트 헤드 (필름 위 3개)에 수직으로 운반시켰다. 이 절차를 4회 반복하였다.
영상 품질:
얻어진 미세피브릴화 재료를 상기 기재된 것과 같은 HP 데스크젯 950C 잉크젯 프린터를 사용하여 인쇄하였다. 비교예 C2의 비-피브릴화 필름과는 대조적으로, 컬러 및 블랙 잉크 양쪽 모두, 색채간 색번짐이 최소로 일어나고 번짐이 거의 없이 예리한 테두리를 가지면서, 표면을 균일하게 도포하였다. 또한, 컬러 잉크는 15분 후에 만졌을 때 건조하였고, 블랙 잉크는 인쇄 후 1시간내에 건조되었다. 또한, 잉크는 건조 후에 더렵혀지지 않았다. 따라서, 심지어 필름 표면 만이 미세피브릴화되는 경우에라도, 배향된 폴리프로필렌의 잉크젯 인쇄 품질에서의 개선이 달성되었다.
실시예 3
이 실시예는 UV 경화성 잉크를 사용할 때 단축 배향 폴리프로필렌 필름의 미세피브릴화 표면 위에서 압전식 잉크젯 인쇄를 증명한다.
샘플 제조:
20MPa의 시스템 수압에서 작동하는 실시예 1에 기재된 유체결합장치를 사용하고 7개 수 제트 헤드 중에서 단지 3개를 사용하여 단지 하나의 주 표면 위에서 미세피브릴화되는 것 이외에는 C1에서와 동일한 방식으로 필름을 주조하고 배향하였다. 이러한 제트 헤드는 각각 20개 오리피스/cm의 제트 스트립과 함께 배열되었고, 각각의 오리피스는 60㎛의 치수를 가졌다. 배향된 필름을 1.5m/분의 속도로 제트 헤드 (필름 위 3개)에 수직으로 운반하였다. 이 절차를 4회 반복하였다.
영상 품질:
UV 경화성 잉크와 함께 상기 기재된 자르 제트 압전식 잉크젯 프린트헤드를 사용하여, 필름의 얻어진 미세피브릴화 표면을 인쇄하였다. 하기 절차에 따라서 표 1에 기재된 성분을 함유하는 잉크를 제조하였다. 액체 성분 중에 분산제를 미리 용해시킨 다음 안료 분말을 첨가함으로써 분산액을 먼저 제조하였다. 고 전단 혼합을 사용하여 안료의 초기 습윤을 달성하였다. 이어서, 입자 크기를 0.5㎛ 미만으로 감소시키기 위해 분산액을 고 에너지 분쇄시켰다. 분산액 및 잉크 조성물의 나머지 성분 전부를 단지 안에 함께 넣고, 모든 가용성 성분들이 완전히 용해될 때까지 철저히 혼합하였다. 얻어진 잉크를 미세피브릴화 표면 위에 인쇄한 직후에, 2회 통과에서 480 mJ/cm2의 전체 선량을 갖는 H 전구가 장착된 퓨젼 시스템스 (Fusion Systems) UV 프로세서 (미국 매릴랜드주 게이서스버그의 퓨젼 시스템스 인코포레이티드로부터 입수가능함)를 사용하여 100% 전력으로 인쇄된 잉크를 경화시켰다. 경화 후에, 얼룩이나 합체 없이 폴리프로필렌 표면 상에 잉크가 균일하게 전개되고 번짐이 존재하지 않는 것으로 관찰되었다.
UV 경화성 잉크 조성물
성분1 중량%
벤조페논 2
IPTX 1
이르가큐어 369 2
이르가큐어 651 2
이르가큐어 819 5
T-4 모르폴린 부가물 4
스타박솔 I 0.9
티누빈 292 2
NVC 5
HDDA 5
IOA 25.1
IBOA 5
EEEA 6
THFFA 3
에베크릴 80 5
에베크릴 284 7
마젠타 분산액2 20
1. 표 2의 성분 설명 참조2. 마젠타 분산액: 33.3중량% 모나스트랄 레드 RT-343-D 안료, 11.55중량% 솔스퍼스(Solsperse) 32000, 55.45중량% THFFA
UV경화성 잉크 중의 성분의 설명
화학명/설명 "상표명" 또는 약어 공급원 위치
단량체
2-(2-에톡시에톡시)에틸 아크릴레이트 EEEA 사르토머 컴퍼니 미국 펜실바니아주 엑스톤
이소보르닐 아크릴레이트 IBOA 사르토머 컴퍼니 미국 펜실바니아주 엑스톤
1,6-헥산디올 디아크릴레이트 HDDA 사르토머 컴퍼니 미국 펜실바니아주 엑스톤
테트라히드로푸르푸릴 아크릴레이트 THFFA 사르토머 컴퍼니 미국 펜실바니아주 엑스톤
N-비닐 카프로락탐 NVC BASF 독일 루드비그샤펜
이소옥틸 아크릴레이트 IOA 사르토머 컴퍼니 미국 펜실바니아주 엑스톤
올리고머
12% HDDA로 희석된 지방족 우레탄 디아크릴레이트 "에베크릴TM284" UCB 케미칼스 미국 조지아주 스미르나
개질 폴리에스테르 아크릴레이트 "에베크릴TM80" UCB 케미칼스 미국 조지아주 스미르나
광개시제/효력상승제
비스(2,4,6-트리메틸벤조일)페닐포스핀 옥사이드 "이르가큐어TM819" 시바 스페셜티 케미칼스 미국 뉴욕주 태리타운
2,2-디메톡시-1,2-디페닐에탄-1-온 "이르가큐어TM651" 시바 스페셜티 케미칼스 미국 뉴욕주 태리타운
2-벤질-2-디메틸아미노-1-(4-모르폴리노페닐)부탄-1-온 "이르가큐어TM369" 시바 스페셜티 케미칼스 미국 뉴욕주 태리타운
벤조페논 벤조페논 사르토머 컴퍼니 미국 펜실바니아주 엑스톤
이소프로필티옥산톤 "IPTX" 아세토 코포레이션 미국 뉴욕주 뉴 하이드 파크
테트라에틸렌글리콜 비스(3-모르폴리노프로피오네이트) T-4 모르폴린 부가물† - -
안정화제
비스(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)-세베케이트 및 1-(메틸)-8-(1,2,2,6,6-펜타메틸-4-피페리디닐)세베케이트 "티누빈TM292" 시바 스페셜티 케미칼스 미국 뉴욕주 태리타운
2,2',6,6'-테트라이소프로필디페닐 카르보디이미드 "스타박솔TMI" 레인 케미 코포레이션 미국 뉴저지주 트렌톤
안료
마젠타 안료 "모나스트랄 레드 RT 343-D" 시바-가이기 코포레이션 미국 뉴욕주 태리타운
분산제
고분자량 폴리우레탄 "솔스퍼스TM32000" 제네카 인코포레이티드 미국 델라웨어주 윌밍턴
†T-4 모르폴린 부가물은 다음과 같이 제조되었다: 첨가 뷰렛 및 교반 막대가 부착된 깨끗한 1리터 플라스크에서 부분 진공(약 63 cm 물 진공)을 빼내었다. 플라스크를 37.8℃로 예열하였다. 테트라에틸렌 글리콜 디아크릴레이트(256g)을 중간 속도 (약 70rpm)로 혼합하면서 플라스크에 첨가하였다. 액체를 실온으로 올렸다. 온도가 46.1℃를 넘지 않는 속도로 모르폴린(155g)을 플라스크에 첨가하였다. 온도 조절 욕을 43.3로 설정하고, 플라스크 내용물을 30분동안 혼합하였다. 플라스크의 진공을 없애고, 유체 반응 생성물(T-4 모르폴린)을 25 마이크론 필터를 통해 용기 내로 따라부었다.
비교예 C3
이 실시예는 이축 배향 공압출(이층) 기판 위에서 수성계 잉크젯 인쇄를 증명한다.
샘플 제조
공압출에 의해 2-층 필름을 주조하고, 통상적인 필름 배향 기술을 사용하여 배향시켰다. 첫번째 층은 1.6의 용융 유동 지수(ASTM D-1238에 따라 결정됨, 조건 "L")를 갖는 피나 3230 폴리프로필렌 (미국 텍사스주 달라스의 피나 인코포레이티드) 약 28중량% 및 약 0.58 dL/g의 고유 점도 (I.V.)를 갖는 건조된 압출 폴리에틸렌 테레프탈레이트 (PET, 미국 미네소타주 세인트 폴의 3M 컴퍼니로부터 입수가능함) 약 72중량%의 배합물이었다. 폴리프로필렌의 첨가 속도를 조절하기 위해 체적 공급장치를 사용하여 이 배합물을 20cm 압출기의 입구에 공급하였다. 첫번째 (배합물) 층의 전체 공급 속도는 약 585kg/hr였다. 두번째 층을 건조시키고, 약 0.58dL/g의 고유 점도(I.V.)를 갖는 압출 등급 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)를9cm 압출기의 입구에 공급하였다. 두번째 (PET) 층의 전체 공급 속도는 약 166kg/hr였다. 입자 조절을 위한 필터와 유동 속도 조절을 위한 기어 펌프를 양쪽 압출기를 위한 압출기 게이트 다음에 설치하였다. 약 0.14cm의 다이 간격을 갖는 94cm 폭 시트 다이에 부착된 2-층 피드블록을 사용하여 첫번째 및 두번째 층을 조합하였다. 다이에 의해 형성된 시트를 약 16℃의 온도로 유지된 온도-조절 주형 휠 위로 주조하였다. 두번째 (PET) 층이 주형 휠에 맞대어 위치하도록 시트를 주조하였다. 정전 핀고정에 의해 주조 시트를 제자리에 고정하였다.
얻어진 주조 시트를 약 83℃의 온도에서 기계 방향(MD)으로 약 3.2 배 연신시킨 다음, 약 103℃의 온도에서 횡 방향(TD)으로 약 3.7배 연신시키기 위하여, 통상적인 폴리에스테르 이축 배향 장치를 사용하여 이축 배향 필름을 제조하였다. 필름을 제약하면서 연신된 필름을 약 252℃의 열 경화 온도로 처리하였다. 얻어진 최종 배향 필름의 두께는 약 0.13mm였다.
주조 웹의 전자 현미경관찰은, 첫번째 (배합물) 층에 있는 폴리프로필렌이 첫번째 (배합물) 층에서 연속적인 PET 기질 내에 별개의 도메인을 형성하였음을 밝혔다. 상기 기재된 처리 조건하에서, 필름 배향 동안에, 별개의 폴리프로필렌 도메인과 첫번째(배합물) 층에 있는 연속 PET 기질 사이의 계면에서 공극이 형성되었다. 최종 필름 밀도는 첫번째 (배합물) 층에 존재하는 공극의 양의 지시인자였다. 최종 (배향) 필름의 밀도는 시험 방법 2에 의해 약 0.83g/cm3였다.
영상 품질:
상기 기재된 것과 같은 HP 데스크젯 950C 잉크젯 프린터를 사용하여 배향된 필름을 인쇄하였다. PET/PP 표면 위에서 수성계 잉크의 전개가 불량한 것으로 인하여, 필름 위의 색이 매우 얼룩덜룩해졌다. 또한, 색채간 색번짐이 다량 존재하고 번짐으로 인하여 해상된 테두리가 불량하였다. 또한, 인쇄 후 3시간 후 이상동안 표면을 만졌을 때 젖은 상태였고, 심지어 건조되었을 때도 잉크가 쉽게 더렵혀졌다.
실시예 4
이 실시예는 이축 배향 공압출(이층) 기판의 미세피브릴화 표면 위에서 수성계 잉크젯 인쇄를 증명하였다.
샘플 제조:
8MPa의 시스템 수압에서 작동되는 실시예 1에 기재된 유체결합장치를 사용하고, 수-제트를 향한 중합체 배합물 측면을 갖는 7개의 수 제트 헤드중 단지 1개를 사용하여, 단지 하나의 주 표면 위에서 미세피브릴화되는 것 이외에는, 비교예 C3에서와 동일한 방식으로 필름을 주조하고 배향시켰다. 제트 헤드는 20개 오리피스/cm를 갖는 제트 스트립과 함께 배열되고, 각각의 오리피스는 110㎛의 치수를 가졌다. 배향된 필름은 2.5m/분의 속도에서 제트 헤드(필름 위 1개)에 수직으로 운반되었다.
영상 품질:
상기 기재된 HP 데스크젯 950C 잉크젯 프린터를 사용하여 필름의 미세피브릴화 표면을 인쇄하였다. 비교예 C3의 비-피브릴화 재료와는 반대로, 기판은 얼룩없이 그리고 단지 소량의 색채간 색번짐 및 번짐이 나타나는 상태로 잉크에 의해 균일하게 도포되었으며, 블랙 잉크에서 가장 현저하였다. 또한, 4분 후에 만졌을 때 표면이 건조했으며, 건조 후에도 더렵혀지지 않았다. 따라서, 이축 배향 PET/폴리프로필렌 배합물의 표면 미세피브릴화는 잉크젯 인쇄 품질을 상당히 개선시켰다.
비교예 4:
이 실시예는 폴리프로필렌, 무기 충전제 및 스티렌 열가소성 엘라스토머로 이루어진 이축 배향 필름 위에서 용매계 잉크젯 인쇄를 증명한다.
샘플 제조:
40중량% 폴리프로필렌 단독중합체 (미국 텍사스주 휴스턴의 아토피나 인코포레이티드로부터 입수가능한 피나 3376)과 40중량% 칼슘 메타실리케이트 (미국 메사츄세츠주 브리지워터 화이버텍 인코포레이티드로부터 입수가능한 규회석 등급 520H) 및 20중량% 스티렌 블록 공중합체 (미국 루이지애나 플라퀘마인 덱스코 폴리머스(Dexco Polymers)로부터 입수가능한 벡터(등록상표) 4114)의 75g 뱃치를, 플라스티-코더 래버러토리(Plasti-Corder Laboratory) 뱃치 믹서(유형 DR-2051, 미국 뉴저지주 사우스 핵켄색, 시.더블유 브라벤더 인스트루먼츠 인코포레이티드(C.W.Brabender Instruments, Inc.)에 의해 제조됨) 내에서 용융될 때까지 200℃에서 배합하였다 (50 내지 100RPM에서 3 내지 5분간 거칠게). 얻어진 혼합물을, 금속 플래튼 사이에서, 454 kg의 하중하에 200℃의 고온 프레스(모델 G-30H-1S-LP, 미국 인디아나주 와바쉬의 와바쉬(Wabash) MPI에 의해 제조된 모델 G-30H-1S-LP)에서 3분동안 0.091cm 스페이서 쐐기를 사용하여 시트로 압착한 다음, 추가로 30초 동안 18,160kg의 하중하에서 압착하고, 마지막으로 3분동안 흐르는 수돗물로 냉각된 냉 클램프 사이에서 급냉시켰다. 얻어진 압착 시트의 밀도는 시험 방법 2에 의해 결정시에 1.23g/cm3이었다.
압착 시트로부터, 85mm×85mm 정사각형 견본을 잘라내고, 150℃에서 카로 IV 래보러토리 연신장치(Karo IV Laboratory Stretcher) (독일 시에그도르프의 브룩크너 매스키넨바우(Bruckner Maschinenbau) GmbH)제조)에서 이축 배향시켰다. 기계 방향(MD) 및 횡 방향(TD) 양쪽 모두에서 3.1m/분으로 동시에 균형적으로 연신시켰으며, 그 결과 시험 방법 1-B에 의해 결정시에 3.5×3.5 (MD×TD)의 최종 이축 연신비가 얻어졌다. 얻어진 배향 필름은 약 0.20mm의 두께 및 0.30g/cm3의 밀도를 가졌으며, 이것은 시험 방법 2에 따라 75.6%의 공극 함량을 나타낸다.
영상 품질:
상기 기재된 자르 압전식 잉크젯 프린트헤드를 사용하여 배향 필름을 인쇄하였다. 표면 위의 잉크 적용범위는 현저한 얼룩 없이 균일하였으나, 일부 번짐이 눈에 띄었으며, 이것은 사각형 및 원의 테두리가 선명도를 잃고 또렷하지 않게 보이게 하였다. 시험 패턴의 평가는, 100%로 인쇄되고 0.68mm의 폭을 갖고 0.68mm 간격으로 떨어져 있는 일련의 가는 선들이 기판 위에 인쇄될 때 해상될 수 있음을 나타내었다. DK의 값은 시험 방법 3을 사용하여 1.07인 것으로 측정되었다.
실시예 5
이 실시예는 폴리프로필렌, 및 무기 충전제, 및 열가소성 엘라스토머로 이루어진 이축 배향 필름의 미세피브릴화 표면 위에서 용매계 잉크젯 인쇄를 나타낸다.
샘플 제조:
실시예 1에 기재된 유체결합장치를 사용하고, 7개 수 제트 헤드 중에서 단지 1개를 사용하여 단지 1개의 주 표면 위에서 미세피브릴화를 수행하는 것 이외에는 C4에서와 동일한 방식으로 필름을 제조하였다. 제트 헤드는 20개 오리피스/cm를 갖는 제트 스트립과 함께 배열되고, 각각의 오리피스는 60㎛의 치수를 가졌다. 배향된 필름을 1.5m/분의 속도에서 제트 헤드(필름 위 1개)에 수직으로 운반하였다. 이 공정 후에 10MPa의 시스템 수압에서 작동하면서 1회, 이어서 15MPa의 시스템 수압에서 작동하면서 추가로 2회, 그리고 20MPa의 시스템 수압에서 작동하면서 추가로 2회 수행하였다.
영상 품질:
상기 기재된 것과 같은 자르 압전식 잉크젯 프린트헤드를 사용하여 필름의 미세피브릴화 표면을 인쇄하였다. 표면 위의 잉크 적용범위는 현저한 얼룩없이 균일하였으며, 비교예 C4의 비-피브릴화 재료 위에서 발견되는 것보다 번짐이 훨씬 적었고, 이것은 사각형과 원의 테두리를 더욱 예리하게 보이게 한다. 시험 패턴의 평가는 100%로 인쇄되고 0.35mm의 폭을 갖고 0.35mm 간격으로 떨어져 있는 일련의 가는 선들이 해상됨을 나타내고, 비교예 C4의 비-피브릴화 표면에 비해 명백히 개선되었다. 그러나, 시험 방법 3에 의해 0.84의 DK가 측정되었으며, 이것은 비-피브릴화 표면에 비해 현저히 낮았다.
실시예 6 내지 12 (용매계 인쇄 영상 품질 개선)
실시예 1 및 비교예 1 뿐만 아니라 실시예 5 및 비교예 C4에 기재된 바와 같이, 폴리프로필렌-기재 배향 재료의 CD는 용매계 잉크로 인쇄할 때 낮은 경향이 있고 미세피브릴화될 때 더욱 저하된다. 특정한 첨가제를 주조 필름 내에 배합하거나, 표면 코팅을 적용함으로써, 용매계 잉크로 인쇄될 때 미세피브릴화 표면의 색 밀도를 개선하는 것이 가능하다는 것을 알아내었다.
다른 규정이 없는 한, 상기 기재된 것과 같은 자르 제트 압전식 잉크젯 프린트헤드를 사용하여, 하기 기재된 것과 같이 제조된 하기 미세피브릴화 필름을 인쇄하였다. 적색 칼라 잉크를 형성하기 위하여, 사용된 잉크는 2종의 "스카치칼(Scotchcal) 3700" 시리즈 용매계 압전식 잉크젯 잉크 (미국 미네소타주 세인트폴 3M으로부터 입수가능함), 구체적으로 마젠타 (스카치칼TM3791) 및 옐로우 (스카치칼TM3792)의 1:1 비율 혼합물이었다. 색 밀도를 평가하기 위해 사용된 시험 패턴은 조밀하게 충전된 8각형 및 100%로 인쇄된 부호로 구성되었다. CD 값은 시험 방법 3에 기재된 것과 같이 측정되고 표 3에 기록된다. CD에서의 증가는 조밀한 잉크 충전의 개선과 상관관계를 갖는다.
실시예 6
샘플 제조
실시예 3과 동일한 방식으로 표면 미세피브릴화 단축 배향 폴리프로필렌 필름을 제조하였다.
실시예 7
폴리프로필렌과 말레에이트화 폴리프로필렌의 미세층 배합물로부터 유래된 표면 미세피브릴화된 단층 배향 기판을 다음과 같이 제조하였다:
피드블록 및 스킨블록에 연결된 3개의 통상적으로 입수가능한 단축 압출기를 사용하여 미세층 주조 웹을 형성하였다. 기어 펌프, 용융 여과 또는 정적 믹서를 사용하지 않았다. 피드블록은 61개 층 단위였다. 이것은 A 및 B로 명명된 2개의 유입구를 가졌으며, 61개 층의 A-B-A-B- … -B-A 비-계단식 적층물을 생성하였다. 다시말해서, 모든 A 층은 동일한 두께를 가졌고, 모든 B 층은 동일한 두께를 갖지만, A층과 B층의 두께가 반드시 동일하지는 않았다. 표피 블록은 유입 표피 흐름을 2개의 명목상 동일한 흐름으로 나누고, 다층 적층물의 상부 및 하부에 표피층을 적용한다. 이어서, 복합체 흐름이 다이 어댑터를 통해 유동하여, 공칭 0.050" 간격의 오리피스를 갖는 12" 폭 단층 다이로 유입하기 위해 필요한 흐름을 생성한다. 모든 용융 흐름 성분을 244℃로 가열하였다. 다이를 24℃로 냉각된 주조 휠 위 0.254cm에 직접 고정시켰다. 표피는 폴리프로필렌 단독중합체 (미국 텍사스주 휴스턴의 아토피나 인코포레이티드로부터 입수가능한 피나 3376)이었다. 교대하는 A-B 층을 위하여, A층은 동일한 폴리프로필렌 단독중합체였다. B층은 97중량% 폴리프로필렌 단독중합체 (피나 3376) 및 3중량% 말레에이트화 폴리프로필렌 (미국 테네시주 킹스포트 이스트만 케미칼 컴퍼니로부터 입수가능한 에폴렌(Epolene)(등록상표) G3003)의 배합물로 구성되었다.
얻어진 주조 필름을 캘린더가공하고 다음과 같이 길이 배향하였다. 풀림 스테이션으로부터, 일련의 공전 롤을 통해 캘린터의 압축 닙(롤 1 및 2) 안으로 주조 필름을 공급하였다. 롤 1 및 2를 양쪽 모두 100℃의 온도 및 22kN의 캘린더 닙 힘으로 설정하였다. 필름이 가열된 롤 3에 이어서 가열된 롤 4 위를 "S" 배위로 통과함에 따라, 롤 1 및 2를 나오는 필름이 더욱 배향되었으며, 양쪽 롤 모두 130℃로 고정되었다. 얻어진 필름이 롤(5)의 일부 주위를 통과하였으며 필름을 냉각시키기 위해 가열하지 않은 채로 단순히 사용하였다. 얻어진 캘린더가공/길이 배향 필름을 장력 하에서 코어 위에 감았다. 시험 방법 1-A에 의해 결정될 때, 필름이 12:1의 연신비로 배향되었다.
15MPa의 시스템 수압에서 작동하고 7개의 수 제트 헤드가 장착된 하이드로레이스 유체결합장치를 사용하여, 배향된 필름을 양쪽 주 표면 위에서 미세피브릴화시켰다. 첫번째 제트 헤드를 16.5개 오리피스/cm를 갖는 제트 스트립과 함께 배열시키고, 각각의 오리피스는 110㎛의 치수를 가졌다. 두번째 내지 네번째 제트 헤드를 11개 오리피스/cm를 갖는 제트 스트립과 함께 배열하였으며, 각각의 오리피스는 150㎛의 치수를 가졌다. 다섯번째 제트 헤드를 16.5개 오리피스/cm를 갖는 제트 스트립과 함께 배열하였으며, 각각의 오리피스는 110㎛ 치수를 가졌다. 여섯번째 및 일곱번째 제트 헤드를 14개 오리피스/cm를 갖는 제트 스트립과 함께 배열하였으며, 각각의 오리피스는 130㎛의 치수를 가졌다. 배향된 필름을 5m/분의 속도에서 제트 헤드에 수직으로 운반하였다 (필름 위 4개 및 아래 3개).
실시예 8
폴리프로필렌과 무기 충전제 및 산/아크릴레이트 개질 올레핀 수지의 배합물로 이루어진 표면 미세피브릴화, 이축 배향 기판을 다음과 같이 제조하였다.
비교예 C4에 기재된 것과 동일한 방식으로, 40중량% 폴리프로필렌 단독중합체 (미국 텍사스주 휴스턴의 아토피나 인코포레이티드로부터 입수가능한 피나 3376) 및 40중량 칼슘 메타실리케이트 (미국 메사츄세츠주 브리지워터 파이버텍 인코포레이티드로부터 입수가능한 규회석 등급 800H) 및 20중량%의 산-아크릴레이트 개질 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체 (미국 델라웨어주 윌밍턴 듀퐁 패키징 앤드 인더스트리얼 폴리머스(DuPont Packaging and Industrial Polymers)로부터 입수가능한 바이넬(Bynel)TM3101)를 함유하는 필름을 합성하고 용융 가압하였다.
얻어진 가압 시트를 비교예 C4에 기재된 것과 유사한 방식으로 155℃의 카로 IV 랩(Karo IV lab) 연신장치에서 3.5×3.5 (MD×TD)의 연신비로 이축 배향하였다.
얻어진 이축 배향 필름을, 약 10MPa 수압에서 작동하는 대규모 유체결합장치 (70cm 폭, S/N 101, 프로젝트 #2303: 미국 메인주 비드포드의 하니콤 시스템스 인코포레이티드(Honeycomb Systems Inc.)에 의해 제조됨)을 사용하여 고압 수 제트의 배열에 노출시켰다. 수 제트 오리피스는 직경 110 마이크로미터였고, 15.75개 오리피스/cm를 가졌다. 배향된 필름을 견고한 플라스틱 시트 위에 테이프로 붙이고, 수 제트의 배열 아래에서 수직으로 3m/분씩 이동하는 콘베이어 벨트에 의해 운송하였다. 배향된 필름을 수 제트 아래에서 2회 통과시키고 단지 한쪽 위만을 노출시켰다.
실시예 9
무기 충전제 및 열가소성 폴리에스테르 엘라스토머와 폴리프로피렌의 배합물로 이루어진 표면 미세피브릴화, 이축 배향 기판을 다음과 같이 제조하였다.
비교예 C4에 기재된 것과 동일한 방식으로, 40중량% 폴리프로필렌 단독중합체 (미국 텍사스주 휴스턴의 아토피나 인코포레이티드로부터 입수가능한 피나 3376)와 40중량% 칼슘 메타실리케이트 (미국 메사츄세츠주 브리지워터의 하이버텍 인코포레이티드로부터 입수가능한 규회석 등급 800H) 및 결정성 폴리부틸렌 테레프탈레이트 경질 단편과 비결정성 글리콜 연질 단편을 갖는 20중량%의 열가소성 엘라스토머 코폴리에스테르(미국 델라웨어주 윌밍턴의 이.아이.듀퐁 드 네무와 앤드 컴퍼니로부터 입수가능한 하이트렐(Hytrel)TMG3548W)를 함유하는 필름을 합성하고 용융 가압하였다. 얻어진 가압 시트를 비교예 C4에서와 같이 이축 배향시켰다. 얻어진 이축 배향 필름을 실시예 8에서와 같이 미세피브릴화하였다.
실시예 10
폴리프로필렌과 무기 충전제 및 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소의 삼원공중합체의 배합물로 이루어진 표면 미세피브릴화, 이축 배향 기판을 다음과 같이 제조하였다.
비교예 C4에 기재된 것과 동일한 방식으로, 40중량% 폴리프로필렌 단독중합체 (미국 텍사스주 휴스턴의 아토피나 인코포레이티드로부터 입수가능한 피나 3376) 및 40중량% 칼슘 메타실리케이트 (미국 메사츄세츠주 브리지워터의 화이버텍인코포레이티드로부터 입수가능한 규회석 등급 800H) 및 20중량%의 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소의 삼원공중합체 (미국 델라웨어주 윌밍턴의 듀퐁 패키징 앤드 인더스트리얼 폴리머스로부터 입수가능한 엘바로이(Elvaloy)(등록상표)741) 를 함유한 필름을 합성하고 용융 가압하였다. 얻어진 가압 시트를 비교예 C4에서와 같이 이축 배향하였다. 얻어진 이축 배향 필름을 실시예 8에서와 같이 미세피브릴화하였다.
다양한 용매계 잉크젯 인쇄 샘플의 조밀한 블록 색 밀도
실시예 DK DM DC DY
6 0.30 0.48 0.02 0.50
7 0.314 0.535 0.106 0.542
8 0.418 0.773 0.146 0.855
9 0.42 0.75 0.158 0.759
10 0.422 0.782 0.148 0.786
표 3의 결과는, 폴리프로필렌 기본 재료에 특정한 중합체를 첨가하면 (실시예 7 내지 10), 실시예 6의 순수한 폴리프로필렌 미세피브릴화 배향 필름에서 관찰되는 것에 비하여, 미세피브릴화 기판의 영상 품질, 특히 색 밀도의 측면에서의 품질이 상당히 개선된다는 것을 나타낸다.
실시예 11
폴리프로필렌 비-미세섬유 부직포 이면과 유체결합된 완전 미세피브릴화 단축 배향 폴리프로필렌 재료 위에서 용매계 잉크젯 인쇄를 수행하였다.
샘플 제조:
비교예 C1에 기재된 것과 같은 폴리프로필렌 단독중합체(미국 텍사스주 휴스턴의 아토피나 인코포레이티드로부터 입수가능한 피나 3371)를 압출함으로써 폴리프로필렌 필름을 제조하였다. 얻어진 주조 필름을 캘린더가공하고, 비교예 C1에 기재된 것과 유사한 방식으로 약 20:1의 연신비로 길이 배향시켰다. 공정 동안에 배향 필름을 스펀본드 폴리프로필렌 부직포 (아브골(AVGOL)TM, 15g/m2, 이스라엘 홀론의 아브골 리미티드(Avgol Ltd.)로부터 입수가능함)위에 놓고, 이 둘을 함께 유체결합시켜 단일 하이브리드 부직포를 형성하는 것 이외에는, 얻어진 배향 필름을 실시예 1에 기재된 것과 유사한 방식으로 미세피브릴화하였다.
영상 품질:
상기 기재된 자르 압전식 잉크젯 프린터를 사용하여 미세피브릴화 하이브리드 재료를 인쇄하였다. 실시예 1과 유사하게, 시험 패턴의 평가는, 100%로 인쇄되고 0.35mm의 폭을 갖고 0.35mm 간격으로 떨어져 있는 일련의 선들이 해상되었음을 나타내었다. 유사하게, 최소 량의 테두리 조도만이 존재하고, 표면 위의 잉크 적용범위는 얼룩이나 응집없이 상당히 균일하였다. 시험 방법 3에 기재된 바와 같이, 블랙 잉크의 색 밀도는 0.79인 것으로 측정되었다.
실시예 12
폴리프로필렌 부직포와 유체결합되고 아크릴 프라이머로 코팅된 완전 미세피브릴화, 단축 배향 폴리프로필렌 재료 위에서 용매계 잉크젯 인쇄를 수행하였다.
샘플 제조:
실시예 11의 동일한 미세피브릴화 하이브리드 부직포를 제조하고, #6 와이어 감긴 막대를 사용하여 2-부톡시에틸 아세테이트 (미국 미네소타주 세인트폴의 3M으로부터 입수가능한 스카치칼(Scotchcal)TM씨너 CGS50) 중의 폴리(메틸 메타크릴레이트) 및 폴리(부틸 메타크릴레이트) (미국 펜실바니아주 필라델피아 롬 앤드 하스 컴퍼니로부터 입수가능한 파라로이드(등록상표) B-66)로 구성된 아크릴 수지의 15중량% 용액으로 코팅하고, 60℃의 컨벡션 오븐에서 건조시켰다.
영상 품질:
실시예 11과 동일한 방식으로 코팅된 기판을 인쇄하였다. 아크릴 코팅은 색 밀도를 0.79에서 1.16으로 증가시킴으로써 영상 품질을 개선시켰다. 또한, 코팅된 표면은 실시예 11에 비해 더욱 예리한 테두리를 제공하는 것으로 보였다. 또한, 아크릴 코팅은 재료를 더욱 딱딱하게 느껴지도록 하는 경향이 있는 것으로 관찰되었다.
비교예 C5-C10 및 실시예 13
하기 실시예 및 비교예는, 다른 기판과 미세피브릴화 기판 위에서 용매계 압전식 잉크젯 인쇄를 다른 기판과 비교한 것이다.
비교예 C5 (PVC 필름 상의 압전식 잉크젯 인쇄)
비닐 필름 (미국 미네소타주 세인트폴의 3M 컴퍼니로부터 입수가능한 VCC-9929)을 이소프로필 알콜로 세정하여 오염물을 제거한 다음, 상기 기재된 자르 압전식 잉크젯 프린터를 사용하여 인쇄하였다. 표면 위의 잉크 적용범위는 상당한 얼룩 없이 균일하였으나, 특히 높은 잉크 적하량 (>300%)에서 번짐 및 색채간 색번짐이 명백하였으며, 이것은 사각형과 원의 테두리의 일부 선명도를 소실시키고 흐릿하게 보이도록 하였다. 시험 패턴의 평가는, 100%로 인쇄되고 0.35mm의 폭을 갖고 0.35mm 간격으로 떨어져 있는 일련의 가는 선들이 해상되었음을 나타내었다. 잉크는 인쇄 후에 여전히 매우 젖은 상태로 관찰되었다.
비교예 C6 (폴리프로필렌 멜트블로운 부직포 위의 압전식 잉크젯 인쇄)
40g/m2의 기본 중량을 갖는 부직포 웹을 형성하기 위하여 폴리프로필렌 미세섬유를 멜트블로운시켰다. 문헌 [Davies, C.N., "The Separation of Airborne Dust and Particles", Institution of Mechanical Engineers, London, Proceedings 1B, 1952]에 기재된 방법에 따라 32L/분의 공기 유량을 사용하여 웹에 있는 섬유의 평균 유효 섬유 직경(EFD)을 계산하였으며 3.9㎛임을 알아내었다. 상기 기재된 것과 같은 자르 압전식 잉크젯 프린터를 사용하여 부직포를 인쇄하였다. 표면 위의 잉크 적용범위는 상당한 얼룩없이 균일하였으나, 섬유 가닥을 따라 잉크가 흡상되는 것에 기인하여 높은 정도의 번짐 및 색채간 색번짐이 분명하였다. 시험 패턴의 평가는, 100%로 인쇄되고 0.50mm의 폭을 갖고 0.50mm 간격으로 떨어져 있는 일련의 가는 선들이 해상되었음을 나타내었다. 인쇄 후에 만졌을 때 잉크가 건조한 것으로 관찰되었다.
수직 매달림(Hang) 시험: 부직포 표면 위에서 용매계 잉크의 흡수를 평가하기 위하여, 스카치칼TM3795 블랙을 사용하여 2.54cm×2.54cm 사각형으로 1,000% 잉크 충전으로 샘플의 일부를 인쇄하고, 인쇄 직후에 수직으로 매달았다. 사각형의 테두리는 인쇄 후에 상당량의 흡상을 나타내었으나, 30분 동안 매달아 놓은 후에,추가의 색번짐이 존재하지 않았고 영상이 원래의 형태를 유지하는 것으로 관찰되었다.
비교예 C7 (제직 면직물 위의 압전식 잉크젯 인쇄)
180 g/m2의 기본 중량을 갖는 통상적으로 입수가능한 제직 면직물(미국 뉴저지주 어퍼 새들 리버의 텍스와이프 컴퍼니(Texwipe Company)로부터 입수가능한 텍스와이프(등록상표) TX309)를, 상기 기재된 바와 같은 자르 압전식 잉크젯 프린터를 사용하여 인쇄하였다. 비교예 C6에서와 같이, 표면 위의 잉크 적용범위는 상당한 얼룩 없이 균일하였으나, 섬유 가닥을 따른 잉크의 흡상으로 인하여, 특히 높은 잉크 적하량(>300%)에서 높은 정도의 번짐 및 색채간 색번짐이 분명히 나타났다. 시험 패턴의 평가는, 100% 인쇄되고 0.35mm의 폭을 가지며 0.35mm 간격으로 떨어져 있는 일련의 가는 선들이 해상되었음을 나타내었다. 잉크는 인쇄후 만졌을 때 건조한 것으로 관찰되었다.
비교예 C8 (표준 종이 위의 압전식 잉크젯 인쇄)
36.3kg의 기본 중량을 갖는 통상적으로 입수가능한 종이 (해머밀(등록상표) 카피플러스 스탠다드 화이트(Hammermill CopyPlus Standard White), 미국 코넥티컷주 스탬포드의 인터내셔날 페이퍼로부터 입수가능함)를 상기 기재된 것과 같은 자르 압전식 잉크젯 프린터를 사용하여 인쇄하였다. 표면 위의 잉크 적용범위는 상당한 얼룩없이 균일하였다. 높은 잉크 적하량(>300%)에서, 번짐이 존재하는 것으로 관찰되었다. 시험 패턴의 평가는, 100%로 인쇄되고 0.35mm의 폭을 갖고 0.35mm간격으로 떨어져 있는 일련의 가는 선들이 해상됨을 나타내었다. 인쇄 후에 만졌을 때 잉크가 건조한 것으로 관찰되었다.
비교예 9 (PVC 필름 위의 압전식 잉크젯 인쇄)
비닐 필름 (미국 미네소타주 세인트 폴의 3M 컴퍼니로부터 입수가능한 C3555)을 이소프로필 알콜로 표면 세정하여 오염물을 제거하고 상기 기재된 자르 압전식 잉크젯 프린터를 사용하여 인쇄하였다.
수직 매달림 시험: PVC 표면 위에서 용매계 잉크의 흡수를 평가하기 위하여, 스카치칼TM3795 블랙을 사용하여 6.5cm×6.5cm 사각형으로 1,000% 잉크 충전으로 샘플의 일부를 인쇄하고, 인쇄 직후에 수직으로 매달았다. 30분 동안 매달아 놓은 후에, 다량의 잉크가 필름에서 흘러 내려오는 것으로 관찰되었다.
잉크 건조 시험: PVC 필름 위에서 용매계 잉크 건조 시간을 평가하기 위하여 블랙 잉크를 사용하여 100% 잉크 충전으로 2.54cm×2.54cm 사각형으로 샘플의 일부를 인쇄하고, 백색 종이 조각으로 인쇄된 표면 위를 가볍게 눌러서 여러 시간 간격에서 건조상태를 시험하였다. 인쇄 후 3분째에, 상당량의 잉크가 종이로 전달된 것으로 관찰되었다. 전달된 잉크의 양은, 인쇄 직후에 실시예 13(이하 참조)의 미세피브릴화 표면으로부터 전달된 양에 비해 훨씬 더 많았으며, 이것은 PVC 표면이 미세피브릴화 표면에 비해 더욱 느린 속도로 건조됨을 나타낸다.
비교예 C10
이 실시예에서, 폴리프로필렌과 무기 충전제, 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소의 삼원공중합체, 및 스티렌 열가소성 엘라스토머의 배합물로 이루어진 이축 배향 필름 위에서 잉크젯 인쇄를 수행하였다.
샘플 제조:
30중량% 폴리프로필렌 단독중합체 (미국 텍사스주 휴스톤 아토피나 인코포레이티드로부터 입수가능한 피나 3376)과 40중량% 칼슘 메타실리케이트 (미국 메사츄세츠주 브리지워터 화이버텍 인코포레이티드로부터 입수가능한 규회석 등급 800H), 20중량%의 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소의 삼원공중합체 (미국 델라웨어주 윌밍턴의 듀퐁 패키징 앤드 인더스트리얼 폴리머스로부터 입수가능한 엘바로이(등록상표) 741) 및 10중량% 폴리스티렌/폴리이소프렌 (벡터 4114, 미국 루이지애나 플라퀘마인 덱스코 폴리머스로부터 입수가능함)의 조성을 갖는 필름을, 압출기의 말단에서 175℃의 온도, 네크 튜브에서 185℃ 및 다이에서 195℃의 온도를 갖는 이축 압출기를 사용하여 주조하였다. 공칭 1mm간격의 오리피스를 갖는 30.5cm 폭 다이를 압출기에 장착하였다. 중합체 용융 배출 압출기 다이를 바닥과 중간 롤 사이에 3-롤 적층물에 넣고, 바닥과 중간 롤 사이를 통과한 후에, 중간 롤 위를 거쳐 중간과 상부 롤에 의해 형성된 닙 안으로 이동시켰다. 3-롤 적층물에서, 바닥과 중간 롤은 82℃로 설정된 크롬-코팅 스테인레스 강철이었다. 얻어진 필름은 시험 방법 2에 의해 결정시에 1mm의 두께 및 1.23g/cm3의 밀도를 가졌다.
시험 방법 1-B에 의해 결정된 바와 같이 기계 방향(MD)에서 3.0 및 횡 방향(TD)에서 2.0의 연신비로 길이 배향장치(LO) (미국 뉴저지주 세다 그로브의 다비스-스탠다드 코포레이션(Davis-Standard Corporation)의 킬리안 부서로부터 입수가능함) 및 텐터 (프랑스 부루크너로부터 입수가능함)을 사용하여 이러한 주조 필름을 연속적으로 배향시켰다. LO 롤의 온도는 130℃였고, 텐터 대역은 모두 163℃였다. 얻어지는 318㎛ 두께 이축 배향 필름의 밀도는 0.77 g/cm3였고, 이것은 시험 방법 2에 의해 결정시에 37.4%의 공극 함량을 나타내었다.
영상 품질:
상기 기재된 자르 압전식 잉크젯 프린터를 사용하여 이축 배향 필름을 인쇄하였다. 표면 위의 잉크 적용범위는 얼룩 없이 균일하였으나, 더욱 높은 잉크 적하량(>300%)에서 일부 번짐이 명백하였으며 이것은 테두리가 선명도를 잃게 하고 또렷하지 않게 보이게 한다. 시험 패턴의 평가는, 100%로 인쇄되고 0.35mm의 폭을 갖고 0.35mm 간격으로 떨어진 일련의 선들이 해상되었음을 나타내었다.
실시예 13
이 실시예에서, PP와 무기 충전제, 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소의 삼원공중합체, 및 스티렌 열가소성 엘라스토머의 배합물로 이루어진 표면 미세피브릴화 이축 배향 기판을 잉크젯 인쇄하였다. 비교예 C10에 기재된 것과 동일한 방식으로 필름을 주조하고 배향시켰으며, 15MPa의 수압에서 작동하는 상기 기재된 하이드로레이스 시스템을 사용하여 하나의 주 표면 (즉, 전체를 통과하지 않음) 위에서 미세피브릴화시켰다. 샘플을 7.9개 오리피스/cm을 갖는 60마이크론 직경 제트 오리피스를 갖는 첫번째 제트 헤드 아래로 2m/분의 속도로 운반하였다. 이것을 3회수행하였다.
상기 기재된 자르 압전식 잉크젯 프린터를 사용하여 얻어진 미세피브릴화 재료를 인쇄하였다. 표면 위의 잉크 적용범위는 얼룩 없이 균일하였다. 시험 패턴의 평가는, 100%로 인쇄되고 0.35mm의 폭을 갖고 0.35mm 간격으로 떨어진 일련의 선들이 여기에서 시험된 비교 재료와 동일하거나 그 보다 더 양호함을 나타내었다. 또한, 단지 높은 잉크 적하량(400%)에서, 작지만 검출가능한 잉크 번짐의 징후가 존재하였다. 그러나, 비교예 C5 내지 C10의 기판보다는 적었고, 이것은 배향된 표면의 미세피브릴화가 번짐의 양 및 색채간 색번짐의 양을 최소로 유지한다는 것을 강조한다. 재료의 표면이 섬유상 조직을 갖긴 하지만, 그의 현미경적 성질은 비교예 C6, C7 및 C8의 섬유 표면처럼 흡상되기 쉽지 않았으며, 놀랍게도 비-피브릴화 배향 대응물(비교예 C10) 뿐만 아니라 매끄러운 PVC 필름 (비교예 C5 및 C9)의 성능에 비해 개선되었다. 또한, 인쇄 직후에 만졌을 때 기판의 표면이 건조하게 느껴졌으며, 건조 후에 잉크가 표면에 빨리 고정되는 것이 관찰되었다.
수직 매달림 시험:미세피브릴화 표면 위의 용매계 잉크 흡수를 평가하기 위하여, 스카치칼TM블랙 3795을 사용하여 6.5cm×6.5cm 사각형으로 1000% 잉크 충전으로 샘플의 일부를 인쇄하고, 인쇄 직후에 수직으로 매달았다. 사각형의 테두리는 인쇄 후에 약간의 거친 상태를 나타내는 것으로 관찰되었다. 그러나, 30분동안 매달아 놓은 후에도, 색번짐이 존재하지 않았고 사각형이 그의 원래 형태를 유지하였다. 따라서, 이러한 샘플의 전체 높은 잉크 적하량 성능은 비교예 C6의 부직포및 비교예 C9의 PVC 필름 양쪽 모두에 비해 뛰어났다.
잉크 건조 시간 시험: 용매계 잉크의 건조 시간을 평가하기 위하여, 블랙 잉크를 사용하여 6.5cm×6.5cm 사각형으로 100% 잉크 충전으로 일부 샘플을 인쇄하고, 인쇄된 표면 위를 흰색 종이 조각으로 가볍게 눌러서 다양한 시간 간격에서 건조상태를 시험하였다. 인쇄 직후에, 종이 표면에 소량이지만 검출가능한 양의 잉크가 전달되었고, 이것은 잉크가 완전히 건조하지 않았음을 나타낸다. 그러나, 3분 후에, 종이 표면으로 전달된 검출가능한 양의 잉크는 존재하지 않았으며, 이것은 취급 목적을 위해 잉크가 건조상태임을 나타낸다. 이것은 비교예 C9의 PVC 필름에 비해 실질적으로 더욱 양호한 건조 속도이다.
실시예 14
이 실시예는, 접착성 라이너에 적층된 폴리프로필렌과 무기 충전제, 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소의 삼원공중합체 및 아크릴 수지의 배합물로 이루어진 표면 미세피브릴화 이축 배향 기판의 표면 위에서, 용매계 압전식 잉크젯 인쇄를 나타낸다.
샘플 제조:
비교예 C4에 기재된 것과 동일한 방식으로, 40중량% 폴리프로필렌 단독중합체 (미국 텍사스주 휴스턴의 아토피나 인코포레이티드로부터 입수가능한 피나 3376)와 40중량% 칼슘 메타실리케이트 (미국 메사츄세츠주 브리지워터의 화이버텍 인코포레이티드로부터 입수가능한 규회석 등급 800H), 10중량%의 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소의 삼원공중합체 (미국 델라웨어주 윌밍턴의 듀퐁 패키징 앤드인더스트리알 폴리머스로부터 입수가능한 엘바로이(Elvaloy)(등록상표) 741) 및 10중량%의 폴리이소부틸 메타크릴레이트 (파라로이드(Paraloid)(등록상표) B-67, 미국 펜실바니아주 필라델피아 롬 앤드 하스 컴퍼니로부터 입수가능함)를 함유하는 필름을 합성하고, 용융 가압하였다. 비교예 C4에 기재된 것과 유사한 방식으로, 얻어진 필름을 155℃의 카로 IV 랩 연신장치에서 3.5×3.5 (MD×TD)의 연신비로 4.2m/분의 속도로 연신시켰다. 15MPa의 수압에서 작동하는 상기 기재된 하이드로레이스 시스템을 사용하여, 얻어진 이축 배향 필름을 단일 주 표면 (즉, 전체를 통과하지 않음) 위에서 미세피브릴화시켰다. 샘플을 7.9개 오리피스/cm를 갖는 60 마이크론 직경의 제트 오리피스를 갖는 첫번째 제트 헤드 아래로 2m/분의 속도로 운반하였다. 이것을 3회 수행하였다. 경화된 실리콘 이형 시스템으로 처리된 폴리에틸렌 코팅지 라이너 위에 25gsm으로 코팅된 아크릴계 접착제를 사용하여, 얻어진 미세피브릴화 필름을 비-피브릴화 면 위에 적층시켰다.
인쇄 절차:
밝은 마젠타(3781) 및 밝은 시안(3786)에 추가로 상기 기재된 스카치칼TM3700 시리즈 잉크를 사용하여 아리조나 사인 프린터(Arizona Sign Printer) (미국 메사츄세츠주 홀요크의 그레택 이미징 인코포레이티드(Gretag Imaging Inc.)로부터 입수가능한 모델 SP-62)를 사용하여, 미세피브릴화 표면 위에 그래픽 영상을 인쇄하였다. 그래픽은 높은 해상도 및 양호한 색 밀도를 포함하여 매우 양호한 영상 품질을 갖는 것으로 관찰되었다.
실시예 15 내지 19 (수성계 잉크젯 프린터 영상 품질 개선)
용매계 잉크를 사용할 때와 같이, 수성계 잉크로 인쇄된 폴리프로필렌계 배향 필름의 CD는 낮은 경향이 있고 미세피브릴화될 때 더욱 저하되는 경향이 있다. 용매계 잉크를 사용할 때와 같이, 주조 필름에 특정한 첨가제를 배합하거나 표면 코팅을 적용하면, 매우 양호한 영상 해상도를 소실하지 않고도, 수성계 잉크로 인쇄될 때 미세피브릴화 표면의 색 밀도를 개선시킬 수 있다.
인쇄 절차:
상기 기재된 데스크젯 950C 잉크젯 프린터를 사용하여 하기 미세피브릴화 필름을 인쇄하였다. 사용된 잉크는 HP 51645A 블랙 카트리지이고, 영상 품질을 평가하기 위해 사용된 시험 패턴은 100% 적용범위로 인쇄된 다양한 크기의 충전된 부호로 구성되었다. 시험 방법 3에 기재된 바와 같이 CD 값을 측정하고 표 4에 기록하였다. CD에서의 증가는 조밀한 잉크 충전의 개선과 상관관계를 갖는다.
실시예 15
이 실시예는 표면 미세피브릴화된 단축 배향 폴리프로필렌 기판 위에서 수성계 잉크젯 인쇄를 나타낸다.
15MPa의 수압에서 작동하는 상기 기재된 하이드로레이스 시스템을 사용하여 단일 주 표면 (즉, 전체를 통과하지 않음) 위에서 미세피브릴화하는 것 이외에는 C1과 동일한 방식으로 필름을 주조하고 배향하였다. 샘플을 20개 오리피스/cm를 갖는 110마이크론 직경 제트 오리피스를 갖는 첫번째 제트 헤드 아래로 2m/분의 속도로 운반하였다. 16.5개 오리피스/cm를 갖는 제트 스트립과 함께 두번째, 세번째및 네번째 제트 헤드를 배열하였다. 배향된 필름을 1.5m/분의 속도에서 제트 헤드(필름 위 4개)에 수직으로 운반하였다.
실시예 16
이 실시예는 폴리프로필렌 및 친수성 중합체로 이루어진 표면 미세피브릴화 단축 배향 견본 위에서 수성계 잉크젯 인쇄를 나타낸다.
90중량% 폴리프로필렌 단독중합체 (미국 텍사스주 휴스턴의 아토피나 인코포레이티드로부터 입수가능한 피나 3374X) 및 10중량%의 압출가능한 수 팽윤성 배합물을 함유한 배합물을, 공급 구멍으로부터 압출기 말단에 이르기까지 210℃, 226℃, 238℃ 및 246℃의 압출기 온도 프로파일을 갖는 단축 압출기에서 압출시킴으로써 필름을 제조하였다. 네크 튜브 및 다이를 246℃로 유지하였다. 혼합 정점을 갖는 장벽 나사와 공칭 12.7mm 간격의 오리피스를 갖는 12.7mm 폭 단층 다이를 압출기에 장착하였다. 1.36mm의 두께 및 127mm의 폭을 갖는 필름을 3-롤 적층물 주조 스테이션을 사용하여 제조하였다. 3-롤 적층물에서, 바닥 크롬-코팅된 스테인레스 강철 롤을 88℃로 설정하고, 중간 크롬-코팅 스테인레스 강철 롤을 99℃로 설정하고, 상부 실리콘 고무 롤을 38℃ 물로 냉각하였다. 압출기 다이를 나오는 중합체 용융물을 바닥과 중간 롤 사이의 3-롤 적층물에 넣고, 바닥과 중간 롤 사이를 통과한 후에, 중간 롤을 거쳐 중간과 상부 롤에 의해 형성된 닙 안으로 이동시켰다. 상부 롤 위를 통과한 후에, 얻어지는 주조 필름은 3-롤 적층물에서 배출되었다. 압출가능한 수 팽윤성 배합물은 하기 중량의 물질로 구성되었다: 57% 폴리비닐피롤리돈 (PVP K90, 미국 뉴저지주 웨인의 인터내셔날 스페셜티프러덕츠(International Specialty Products)로부터 입수가능함), 24% 이오노머 (에틸렌/아크릴산 공중합체, 미국 델라웨어주 윌밍턴의 듀퐁 케미칼 컴퍼니로부터 입수가능한 설린(Surlyn)(등록상표) 1705), 14% 폴리옥시에틸렌 아릴 에테르 (미국 델라웨어주 윌밍턴의 유니퀘마(Uniquema)로부터 입수가능한 파이칼(Pycal) 94), 3% 유리 비이드 (일본 도오꾜의 세끼수이 플라스틱스로부터 입수가능한 MBX-50), 및 2% 이르가녹스 1010 (미국 뉴욕주 태리타운의 시바 스페셜티 케미칼스로부터 입수가능함). 얻어지는 주조 필름은 시험 방법 2에 의해 결정시에 1.27mm의 두께, 124mm의 폭, 0.91g/cm3의 밀도를 가졌다.
주조 필름을 풀림 스테이션으로부터 첫번째 캘린더(2개 롤)의 압축 닙 안으로 1.22m/분의 표면 속도, 154℃의 온도 및 2.76MPa의 압력에서 공급하였다. 첫번째 캘린더를 나오는 필름을, 필름을 파괴하지 않으면서 가능한 한 높은 표면 속도로 작동하는 두번째 및 세번째 견인 캘린더 세트 (각 세트에 2개의 롤) 안으로 공급하였다. 얻어지는 배향된 공극 필름을 장력하에서 코어 위에 감았다. 필름을 시험 방법 1-A에 의해 결정시에 14.6:1의 연신비로 배향하였으며, 119 마이크론의 두께, 99mm의 폭을 갖고, 시험 방법 2에 의해 결정시에 5.5% 공극을 함유하였다. 실시예 8에서 기재된 바와 같이, 10MPa에서 3m/분의 벨트 속도로 작동하는 벌집형 유체결합장치를 사용하여 배향 필름을 단일 주 표면 위에서 미세피브릴화하였다. 샘플을 수 제트 하에서 8회 운반하였다.
실시예 17
이 실시예는 폴리프로필렌, 무기 충전제 및 열가소성 폴리우레탄으로 이루어진 표면 미세피브릴화, 단축 배향 견본 위에서 수성계 잉크젯 인쇄를 나타낸다.
35중량% 폴리프로필렌 단독중합체 (미국 텍사스주 휴스턴의 아토피나 인코포레이티드로부터 입수가능한 피나 3276)과 30중량% 탄산칼슘 (미국 메사츄세츠주 아담스 스페셜티 미네랄스(Specialty Minerals)로부터 입수가능한 하이플렉스(HiPflex)(등록상표) 100) 및 35중량%의 열가소성 폴리우레탄 (미국 오하이오주 클레브랜드의 노베온 인코포레이티드로부터 입수가능한 이스트테인(Eastane)(등록상표) 58237)의 조성을 갖는 필름을, 압출기의 말단에서 193℃의 온도, 네크 튜브에서 211℃, 및 다이에서 195℃의 온도를 갖는 이축 압출기를 사용하여 주조하였다. 공칭 0.76mm 간격의 오리피스를 갖는 30.5cm 폭 다이를 압출기에 장착하였다. 압출기 다이를 나오는 중합체 용융물을 바닥과 중간 롤 사이에서 3-롤 적층물에 넣고, 바닥과 중간 롤 사이를 통과한 후에, 중간 롤을 거쳐 중간과 상부 롤에 의해 형성된 닙 안으로 이동하였다. 3-롤 적층물에서, 바닥과 중간 롤은 38℃로 설정된 크롬-코팅 스테인레스 강철이었다. 얻어진 주조 필름은 시험 방법 2에 의해 결정시에 0.7mm의 두께 및 1.26g/cm3의 밀도를 가졌다.
주조 필름을 캘린더가공하고 다음과 같이 길이 배향하였다. 주조 필름을 풀림 스테이션으로부터 일련의 공전 롤을 통해 캘린더의 압축 닙 (롤 1 및 2) 안에 도입하였다. 롤 1 및 2는 각각 120℃의 표면 온도를 가졌다. 롤 1 및 2를 나오는 필름이 가열 롤 3 위를 통과할 때 이것을 더욱 배향시키고, 이어서 롤 4에서 "S"배열로 가열하였다. 롤 3 및 4는 또한 120℃의 표면 온도를 갖고 롤 4는 10.9m/분의 표면 속도를 가졌다. 얻어진 필름은 롤 5의 일부 주위를 통과하고, 이것을 가열시키지 않고 필름을 냉각시키기 위해 단순히 사용하였다. 얻어진 캘린더가공/길이 배향된 필름을 장력하에서 코어 위에 감았다. 시험 방법 1-A에 의해 결정된 바와 같이 필름을 5:1의 연신비로 배향시켰다.
얻어진 배향 필름을, 15MPa의 시스템 수압에서 작동하는 실시예 1에 기재된 유체결합장치를 사용하고 7개 수 제트 헤드중에서 단지 1개를 사용하여, 단지 하나의 주 표면위에 미세피브릴화시켰다. 제트 헤드는 20개 오리피스/cm를 갖는 제트 스트립과 함께 배열되고, 각각의 오리피스는 110㎛ 치수를 가졌다. 배향된 필름을 6m/분의 속도에서 제트 헤드(필름 위 1개)에 수직으로 운반하였다.
실시예 18
이 실시예는 폴리프로필렌 및 계면활성제로 이루어진 표면 미세피브릴화 단축 배향 견본 위에서 수성계 잉크젯 인쇄를 나타낸다.
96중량% 폴리프로필렌 단독중합체 (미국 텍사스주 휴스턴의 아토피나 인코포레이티드로부터 입수가능한 피나 3374X), 1.2중량% 소르비탄 모노라우레이트, 및 2.8중량% 글리세롤 모노라우레이트를 함유하는 배합물을 단축 압출기에서 압출함으로써, 필름을 실시예 17에서와 같이 제조하였다. 압출기 온도 프로파일을 210℃, 226℃, 238℃ 및 249℃로 설정하고, 네크 튜브 및 다이를 249℃로 유지하였다. 3-롤 적층물에서, 바닥 롤을 100℃로 설정하고, 중간 롤을 100℃로 설정하고, 상부 실리콘 고무 롤을 38℃ 물로 냉각하였다. 얻어진 주조 필름은 시험 방법 2에 의해결정시에 1.18mm의 두께, 112mm의 폭, 0.91그램/cm3의 밀도를 가졌다.
주조 필름을 풀림 스테이션으로 부터 1.22m/분의 롤 표면 속도, 121℃의 온도 및 3.45MPa의 압력을 갖는 첫번째 캘린더 (2개의 롤)의 압축 닙 안으로 공급하였다. 첫번째 캘린더를 나오는 필름을 필름을 파괴하지 않으면서 가능한 한 빠른 표면 속도로 작동하는 두번째 및 세번째 견인 캘린더 세트(각 세트는 2개의 롤) 안으로 공급하였다. 얻어지는 배향된 공극 필름을 장력하에 코어 위에 감았다. 필름을 시험 방법 1-A에 의해 결정시에 13.5:1의 연신비로 배향시켰으며, 138마이크로미터의 두께, 140mm의 폭을 가졌고, 시험 방법 2에 의해 결정시에 10.8% 공극을 함유하였다. 실시예 8에 기재된 바와 같이, 14MPa에서 3m/분의 벨트 속도로 작동하는 벌집형 유체결합장치를 사용하여 단일 주 표면 위에 배향 필름을 미세피브릴화시켰다. 샘플을 수 제트하에 고체 플레이트 위에서 8회 운반하였다.
실시예 19
이 실시예는 계면활성제로 코팅된 표면 미세피브릴화 단축 배향 폴리프로필렌 필름 위에서 수성계 잉크젯 인쇄를 나타낸다.
공칭 2.54mm 간격의 오리피스를 갖는 30.5cm 폭, 단층 다이를 갖는 단축 압출기에서 폴리프로필렌 단독중합체(노볼렌(Novolen)(등록상표), 미국 뉴저지주 마운트올리브의 BASF 코포레이션으로부터 입수가능함)를 압출함으로써 폴리프로필렌 필름을 제조하였다. 3-롤 적층물 주조 스테이션을 사용하여 1.75mm의 두께 및 320mm의 폭을 갖는 필름을 제조하였다. 얻어진 주조 필름은 시험 방법 2에 의해결정시에 0.9 그램/cm3의 밀도를 가졌다.
주조 필름을 캘린더가공하고 다음과 같이 길이 배향하였다. 주조 필름을 0.27m/분의 속도에서 풀림 스테이션으로부터 일련의 공전 롤을 통해 캘린더의 압축 닙(롤 1 및 2) 안으로 공급하였다. 롤 1 및 2는 각각 0.29m/분 및 3.17m/분의 표면 속도를 갖고, 130℃의 온도 및 44.5kN의 캘린더 닙 힘을 가졌다. 롤 1 및 2를 나오는 필름이 가열 롤 3에 이어서 가열 롤 4 위를 "S" 배위로 통과할 때 더욱 배향되었다. 롤 3은 4.75m/분의 표면 속도 및 130℃의 온도를 가졌다. 롤 4는 10.9m/분의 표면 속도 및 120℃의 온도를 가졌다. 얻어진 필름이 롤 5의 일부의 주위를 통과하였으며, 이것은 가열되지 않고 단순히 필름을 냉각하기 위해 사용되었다. 얻어진 캘린더가공/길이 배향 필름을 장력하에서 코어 위에 감았다. 필름을 시험 방법 1-A에 의해 결정시에 14.9:1의 연신비로 배향시켰다. 배향된 필름은 203 마이크로미터의 두께, 203mm의 폭 및 0.82그램/cm3의 밀도를 가졌다. 필름은 시험 방법 2에 의해 결정시에 9% 공극을 함유하는 것으로 계산되었다.
15MPa의 수압에서 작동하는 실시예 1에 기재된 하이드로레이스 시스템을 사용하여, 배향된 필름을 단일 주 표면 (다시말해서, 전체를 통과하지 않음) 위에 미세피브릴화시켰다. 샘플을 20개 오리피스/cm를 갖는 120㎛ 직경 제트 오리피스를 갖는 첫번째 내지 네번째 제트 헤드 아래로 1.5m/분의 속도로 운반하였다.
얻어진 미세피브릴화 필름을 5중량% 디옥틸 술포숙시네이트, 소듐 염(DOS) 를 함유하는 3:1 물/이소프로필 알콜 용액 중에 30분동안 침지시키고, 잉크젯 인쇄전에 건조시켰다.
다양한 용매계 잉크젯 인쇄 샘플의 조밀한 블록 색 밀도
실시예 Dk
15 0.86
16 1.14
17 1.11
18 1.08
19 1.1
표 4의 결과는, 폴리프로필렌 단독(실시예 15)에 비하여, 중합체 용융 공정을 통해 미세피브릴화 필름에 친수성 중합체(실시예 16 및 17) 또는 친수성 계면활성제 (실시예 18)를 첨가하거나, 또는 미세피브릴화 표면에 표면 코팅을 통해 친수성 계면활성제를 도포하면, 수성계 잉크로 인쇄할 때 미세피브릴화 필름의 영상 품질, 특히 색 밀도의 측면에서 상당히 개선된다는 것을 나타낸다.

Claims (46)

  1. 미세피브릴화 깊이가 10마이크론을 초과하는 적어도 하나의 미세피브릴화 표면을 갖는 배향 필름을 포함한 수용체 매질.
  2. 제1항에 있어서, 상기 미세피브릴화 표면이 20마이크론 미만의 평균 유효 직경 및 1.5:1 내지 20:1의 교차 종횡비를 갖는 용융-가공 중합체 미세섬유 또는 미세박편을 포함하는 것인 수용체 매질.
  3. 제1항에 있어서, 상기 미세피브릴화 표면이 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리옥시메틸렌, 폴리(비닐리덴 플루오라이드), 폴리(메틸 펜텐), 폴리(에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌), 폴리(비닐 플루오라이드), 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 나일론 6, 나일론 66, 폴리부텐, 폴리락티드, 및 서모트로픽 액정 중합체로 구성된 군에서 선택되는 중합체 미세섬유 또는 미세박편을 포함하는 것인 수용체 매질.
  4. 제1항에 있어서, 상기 미세피브릴화 표면이 2 이상의 중합체의 배합물을 포함하는 중합체 미세섬유 또는 미세박편을 포함하는 것인 수용체 매질.
  5. 제4항에 있어서, 배합물 중의 중합체가 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리(에틸렌-코-메타크릴산), 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 산 개질 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 산/아크릴레이트 개질 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 폴리(에틸렌-코-아크릴산) 및 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트-코-일산화탄소), 폴리(메틸펜텐), 폴리(에틸렌 옥사이드), 폴리부텐, 폴리에스테르, 폴리락티드, 에틸렌 및 (메트)아크릴산의 이오노머 공중합체를 갖는 폴리비닐피롤리돈, 폴리스티렌/폴리이소프렌 공중합체, 산, 아크릴레이트, 및 말레산 무수물 개질 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 폴리에테르-에스테르 엘라스토머, 폴리(이소부틸 메타크릴레이트), 열가소성 폴리우레탄, 폴리카르보네이트, 나일론, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 단독중합체 및 공중합체, 폴리스티렌, 폴리(비닐클로라이드-코-비닐 아세테이트), 폴리(비닐 클로라이드-코-비닐 아세테이트-코-비닐 알콜), 폴리에틸렌이민, 폴리(에틸렌-코-메틸 아크릴레이트), 폴리(에틸렌-코-옥텐), 폴리비닐알콜을 갖는 폴리비닐피롤리돈, N-비닐-2-피롤리돈과 아크릴산의 공중합체 또는 삼원공중합체, 디메틸아미노에틸 아크릴레이트, 트리메톡시실릴에틸메타크릴레이트, 및/또는 폴리(에틸렌 옥사이드)아크릴레이트, 폴리(시클릭 올레핀) 및 고무로 구성된 군에서 선택되는 것인 수용체 매질.
  6. 제5항에 있어서, 폴리에스테르가 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 술폰화 폴리(에틸렌-테레프탈레이트) 또는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)인 수용체 매질.
  7. 제2항에 있어서, 계면활성제, 매염제 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 수용체 매질.
  8. 제1항에 있어서, 상기 미세피브릴화 표면이 용융-가공된 중합체 또는 중합체 배합물 및 공극 개시 성분을 포함하는 것인 수용체 매질.
  9. 제8항에 있어서, 상기 공극 개시 성분이 무기 고체 입자 성분, 중합체 성분 또는 이들의 혼합물인 수용체 매질.
  10. 제9항에 있어서, 무기 성분이 조밀 또는 중공 유리, 세라믹 또는 금속 입자, 미소구 또는 비이드, 제올라이트 입자, 금속 입자, 금속 산화물, 알칼리- 또는 알칼리 토금속 카르보네이트 또는 술페이트, 실리케이트, 메타실리케이트, 알루미네이트, 장석, 카올린, 탈크, 이산화티탄 및 카본 블랙으로 구성된 군에서 선택되는 것인 수용체 매질.
  11. 제10항에 있어서, 무기 성분이 칼슘 메타실리케이트 또는 칼슘 카르보네이트인 수용체 매질.
  12. 제9항에 있어서, 상기 공극 개시 중합체 성분이 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리(프로필렌-코-에틸렌), 폴리락티드, 폴리(알파)올레핀, 폴리옥시메틸렌, 폴리(비닐리딘 플루오라이드), 폴리(메틸 펜텐), 폴리(에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌), 폴리(비닐 플루오라이드), 폴리아미드, 폴리부텐, 열가소성 폴리우레탄, 폴리카르보네이트, 폴리메틸펜텐, 폴리에스테르, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 단독중합체 및 공중합체, 시클릭 폴리올레핀, 고무, 에틸렌의 공중합체, 폴리스티렌, 폴리스티렌의 공중합체, 폴리스티렌 및 폴리이소프렌의 공중합체, 폴리이소부틸렌, 에폭시드, 폴리비닐피롤리돈, 비닐피롤리디논 공중합체 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 것인 수용체 매질.
  13. 제12항에 있어서, 폴리에스테르가 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 술폰화 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 또는 폴리(부틸렌 테레프탈레이트)인 수용체 매질.
  14. 제12항에 있어서, 에틸렌의 공중합체가 폴리(에틸렌-코-비닐아세테이트), 산/아크릴레이트 개질 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소/에틸렌의 삼원공중합체 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 것인 수용체 매질.
  15. 제8항에 있어서, 계면활성제, 매염제 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 수용체 매질.
  16. 제1항에 있어서, 필름이 하나 이상의 층을 포함하는 수용체 매질.
  17. 제1항에 있어서, 미세피브릴화 표면 반대쪽의 주 표면 위에 접착제 층을 더 포함하는 수용체 매질.
  18. 제17항에 있어서, 접착제 층을 보호하는 이형 라이너를 더 포함하는 수용체 매질.
  19. 제1항에 있어서, 필름이 롤 형태인 수용체 매질.
  20. 제1항에 있어서, 필름이 반투명인 수용체 매질.
  21. 제1항의 수용체 매질 및 미세피브릴화 표면 위에 침착된 물질을 포함하는 미세피브릴화 수용체 매질.
  22. 제21항에 있어서, 물질이 분사가능한 물질인 수용체 매질.
  23. 제22항에 있어서, 분사가능한 물질이 잉크, 접착제, 입상 분산액, 전기적, 열적 또는 자기적 변성가능한 물질, 생물학적 유체, 화학 시약 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 것인 수용체 매질.
  24. 제22항에 있어서, 분사가능한 물질이 염료계 잉크인 수용체 매질.
  25. 제22항에 있어서, 분사가능한 물질이 안료계 잉크인 수용체 매질.
  26. 제22항에 있어서, 분사가능한 물질이 용매계 잉크인 수용체 매질.
  27. 제22항에 있어서, 분사가능한 물질이 복사선 경화가능한 잉크인 수용체 매질.
  28. 제22항에 있어서, 분사가능한 물질이 수성계 잉크인 수용체 매질.
  29. 제22항에 있어서, 분사가능한 물질이 적어도 하나의 중합체의 분산액을 함유하는 수성 잉크인 수용체 매질.
  30. 분사가능한 물질을 잉크젯 인쇄 헤드를 통해 제1항의 수용체 매질 위에 인쇄하는 단계를 포함하는, 영상의 생성 방법.
  31. 수용체 매질의 미세피브릴화 표면 위에 잉크분사가능한 물질을 갖는, 제1항의 수용체 매질을 포함하는 영상화 그래픽 필름.
  32. 수용체 매질의 미세피브릴화 표면 위에 잉크분사가능한 물질을 갖는, 제2항의 수용체 매질을 포함하는 영상화 그래픽 필름.
  33. 수용체 매질의 미세피브릴화 표면 위에 잉크분사가능한 물질을 갖는, 제8항의 수용체 매질을 포함하는 영상화 그래픽 필름.
  34. (a) 적어도 하나의 미세피브릴화 표면을 갖는 이축 배향 필름;
    (b) 미세피브릴화 표면 반대쪽의 주 표면 상의 접착제 층;
    (c) 접착제 층을 보호하는 이형 라이너; 및
    (d) 미세피브릴화 표면 위에 침착된 잉크분사가능한 물질
    을 포함하는 다성분 수용체 매질.
  35. 제34항에 있어서, 상기 미세피브릴화 표면이 폴리프로필렌, 폴리락티드, 폴리프로필렌과 폴리(에틸렌 테레프탈레이트)의 배합물, 폴리(부틸렌 테레프탈레이트), 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트-코-일산화탄소), 폴리(이소부틸 메타크릴레이트) 또는 이들의 혼합물로 이루어진 중합체 미세섬유 또는 미세박편을 포함하는 것인 수용체 매질.
  36. 제34항에 있어서, 상기 미세피브릴화 표면이 폴리프로필렌과 공극 개시 성분의 비혼화성 혼합물을 포함하는 것인 수용체 매질.
  37. 제36항에 있어서, 상기 공극 개시 성분이 무기 고체 입자 성분, 중합체 성분 또는 이들의 혼합물인 수용체 매질.
  38. 제37항에 있어서, 무기 성분이 조밀 또는 중공 유리, 세라믹 또는 금속 입자, 미소구 또는 비이드, 제올라이트 입자, 금속 입자, 금속 산화물, 알칼리- 또는 알칼리 토금속 카르보네이트 또는 설페이트, 실리케이트, 메타실리케이트, 알루미네이트, 장석, 카올린, 탈크, 이산화티탄 및 카본 블랙으로 구성된 군에서 선택되는 것인 수용체 매질.
  39. 제38항에 있어서, 무기 성분이 칼슘 메타실리케이트인 수용체 매질.
  40. 제37항에 있어서, 상기 공극 개시 중합체가 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 폴리(프로필렌-코-에틸렌), 폴리락티드, 폴리(알파)올레핀, 폴리옥시메틸렌, 폴리(비닐리딘 플루오라이드), 폴리(메틸 펜텐), 폴리(에틸렌-클로로트리플루오로에틸렌), 폴리(비닐 플루오라이드), 폴리아미드, 폴리부텐, 열가소성 폴리우레탄, 폴리카르보네이트, 폴리메틸펜텐, 폴리에스테르, 아크릴레이트 및 메타크릴레이트 단독중합체 및 공중합체, 시클릭 폴리올레핀, 고무, 에틸렌의 공중합체, 폴리스티렌, 폴리스티렌 및 폴리이소프렌의 공중합체, 폴리스티렌의 공중합체, 폴리이소부틸렌, 에폭시드, 폴리비닐피롤리돈, 비닐피롤리디논 공중합체 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 것인 수용체 매질.
  41. 제40항에 있어서, 에틸렌의 공중합체가 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 산/아크릴레이트 개질 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소/에틸렌의 삼원공중합체, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 것인 수용체 매질.
  42. 제35항에 있어서, 계면활성제, 매염제 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택되는 하나 이상의 첨가제를 더 포함하는 수용체 매질.
  43. (a) 폴리프로필렌; 및
    (b) 무기 성분 및 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 산/아크릴레이트 개질 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소/에틸렌의 삼원공중합체 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 에틸렌의 공중합체를 포함하는 공극 개시 성분
    을 포함하는 적어도 하나의 미세피브릴화 표면을 갖는 이축 배향 필름을 포함한 수용체 매질.
  44. (a) (i) 폴리프로필렌; 및
    (ii) 무기 성분 및 폴리(에틸렌-코-비닐 아세테이트), 산/아크릴레이트 개질 에틸렌 비닐 아세테이트 수지, 에틸렌/비닐 아세테이트/일산화탄소/에틸렌의 삼원공중합체, 및 이들의 조합으로 구성된 군에서 선택되는 에틸렌의 공중합체를 포함하는 공극 개시 성분
    을 포함하는 적어도 하나의 미세피브릴화 표면을 갖는 이축 배향 필름;
    (b) 미세피브릴화 표면 반대쪽의 주 표면 위의 접착제 층;
    (c) 접착제 층을 보호하는 이형 라이너; 및
    (d) 미세피브릴화 표면 위에 침착된 용매계 잉크
    를 포함하는 다성분 수용체 매질.
  45. 수용체 매질의 미세피브릴화 표면 위에 침착된 잉크분사가능한 물질을 함유하는 제43항의 수용체 매질을 포함한 영상화 그래픽 필름.
  46. 제16항에 있어서, 단축 배향 미세피브릴화 필름 층 및 피브릴화되지 않은 이축 배향 필름 층을 포함하는 수용체 매질.
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