專利名稱：發(fā)泡材料芯成像介質(zhì)上的壓印標(biāo)記的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用聚合物層在閉孔發(fā)泡材料芯成像元件上添加諸如圖案、字符及符號(hào)的標(biāo)記的方法。
背景技術(shù)：
為了使印刷成像支持體能為顧客在成像應(yīng)用中廣泛接受，它必須在優(yōu)選的基重、厚度、韌性、光滑度、亮度、白度和不透明度滿足要求。性能落在“成像介質(zhì)”的標(biāo)準(zhǔn)范圍之外的支持體，顧客的接受程度就會(huì)降低。
除這些基本要求之外，成像支持體還必須滿足其他各種特殊要求，這些特殊要求取決于在支持體上成像的方式。例如，在相紙的形成中，重要的是相紙應(yīng)防液體沖洗加工化學(xué)藥品的滲透，這如果不成功，在印片的邊緣會(huì)有污斑，并伴隨著影像質(zhì)量的嚴(yán)重受損。在有“照相質(zhì)量”的噴墨打印紙的形成中，重要的是紙要容易被墨潤濕，并顯示出有吸收高濃度墨和快速干燥的能力。如果墨不能被快速吸收，當(dāng)與后續(xù)的印品相層疊時(shí)，元件會(huì)粘連(粘)在一起，并顯示污點(diǎn)和不均勻的印相密度。對(duì)于熱敏介質(zhì)，重要的是支持體要含有絕緣層，以最大量地從供體那里轉(zhuǎn)印染料，從而形成較高的色飽和度。
所以對(duì)于成像介質(zhì)重要的是同時(shí)滿足數(shù)個(gè)要求。對(duì)于同時(shí)滿足多個(gè)要求，在本領(lǐng)域中常用的技術(shù)是通過利用含有多層的復(fù)合結(jié)構(gòu)，其中每一層，或是單獨(dú)地或是協(xié)同地起不同的作用。例如，已知的常規(guī)相紙包含纖維素紙基或支持體，在每一面都涂布了聚烯烴樹脂層，一般為聚乙烯，它為紙?zhí)峁┓浪饔?，而且還提供了其上形成光敏層的光滑表面。在US5,866,282中描述的成像材料中，雙軸取向聚烯烴片擠出層壓到纖維素紙上，以制造用于鹵化銀成像層的支持體。其中所述的雙軸取向片材具有與共擠出層結(jié)合在一起的微孔層，共擠出層含有如二氧化鈦的白色顏料，并位于微孔層之上或之下。已發(fā)現(xiàn)所述的成像支持體的復(fù)合結(jié)構(gòu)，比先有技術(shù)上利用熔融擠出流延在纖維素紙上涂布聚乙烯層的相紙成像支持體更耐久、更清晰和更明亮。在US5,851,651中，含有無機(jī)顏料和陰離子有機(jī)粘合劑的多孔涂層用刮刀涂布在纖維素紙基上，以制造“照相質(zhì)量”的噴墨打印紙。
在所有以上的成像支持體中，為制造和組裝所有各層至支持體上需要多道工序。例如，相紙一般需要造紙工序，接著是聚乙烯擠出涂布工序，或如US5,866,282中所述的，在造紙工序之后接著是層壓工序，層壓物是在另外的流延擠出工序中制造的。對(duì)于成像支持體需要的是，它們要能在一個(gè)流水制造工藝中生產(chǎn)，同時(shí)仍能滿足成像支持體的嚴(yán)格性能和質(zhì)量的要求。
傳統(tǒng)的成像支持體由原紙基組成在本領(lǐng)域也是眾所周知的。例如，像目前制造的一般的相紙中大約相紙重量的75％含的是原紙基。雖然原紙基一般是高模量、低成本的材料，但造紙工藝存在很大的環(huán)境問題。需要替換環(huán)境友好的原材料和制造工藝。另外最大地減少對(duì)環(huán)境的影響，重要的是減少原紙基的含量，而盡可能不犧牲顧客所看重的成像支持體的性能，即成像支持體的強(qiáng)度、韌性和表面性能。
上述內(nèi)容的重要推論是回收相紙的能力?，F(xiàn)在的相紙不能被回收，因?yàn)樗鼈兪蔷垡蚁┖驮埢膹?fù)合物，因此不能用聚合物回收工藝或紙的回收工藝來回收。而包含明顯更高聚合物含量的相紙適合于利用聚合物回收工藝來回收。
現(xiàn)有的復(fù)合彩色相紙結(jié)構(gòu)在經(jīng)過制造、整理和沖洗加工工序時(shí)容易卷曲。這種卷曲主要是由于內(nèi)應(yīng)力所致，該應(yīng)力是在制造和干燥工序，還有儲(chǔ)存工序時(shí)(芯設(shè)定卷曲(core-set curl))，在復(fù)合結(jié)構(gòu)的不同層中產(chǎn)生的。另外，因?yàn)閺?fù)合結(jié)構(gòu)的不同層對(duì)濕度呈現(xiàn)不同的敏感性，成像支持體的卷曲作為其周圍環(huán)境濕度的函數(shù)而變化。因此對(duì)于成像支持體來說需要使作為濕度的函數(shù)的卷曲敏感度最小化，或理想的是不呈現(xiàn)卷曲敏感性。
在背面有聚烯烴涂層的紙中，背面的聚烯烴涂層沒有二氧化鈦使得印刷標(biāo)記看起來很清楚，并且整體期望的總不透明度是通過填充原紙基和將相應(yīng)的二氧化鈦加入到正面的聚乙烯涂層中實(shí)現(xiàn)的。但是，對(duì)于某些成像基紙而言，這樣的高不透明度是希望的，其加入的二氧化鈦同樣存在于背涂層中。以該加入的二氧化鈦為基礎(chǔ)，發(fā)生了與所述的清晰印像的干涉。需要避免清晰度干涉的高遮光成像基底。
所以，成像介質(zhì)迫切的和多樣的要求需要材料和沖洗加工工藝持續(xù)的發(fā)展。該領(lǐng)域已知的如“聚合物泡沫材料”的技術(shù)在食品及飲料罐、包裝、家具和器具等方面發(fā)現(xiàn)了重要的用途。聚合物泡沫材料還被稱為多孔聚合物、泡沫塑料或發(fā)泡塑料。聚合物泡沫材料是含有連續(xù)的固體聚合物基體和氣相的多相體系。例如，US4,832,775公開了一種復(fù)合泡沫/膜結(jié)構(gòu)，其含有聚苯乙烯泡沫底層，涂布到聚苯乙烯泡沫底層至少一個(gè)主表面上的取向的聚丙烯膜，以及用于將聚丙烯膜固定到聚苯乙烯泡沫底層主表面上的丙烯酸類膠粘成分。上述復(fù)合泡沫/膜結(jié)構(gòu)可通過常規(guī)的加工工藝如熱成型方法成型，提供許多類型有用的制品，包括杯子、碗和盤子，以及硬紙盒和容器，它們表現(xiàn)出非常高水平的防穿擊、耐撓裂、耐油性和耐磨性能、防潮性及回彈性。
在成像介質(zhì)中還發(fā)現(xiàn)了泡沫的有限應(yīng)用。例如，JP 2839905 B2公開了一種3-層結(jié)構(gòu)物，其含有在影像接受面上的發(fā)泡聚烯烴層、原紙基和在背面的聚乙烯樹脂涂層。發(fā)泡樹脂層是通過T形模頭擠出混合物而制成的，該混合物為20重量％的低密度聚乙烯中的二氧化鈦母料、78重量％的聚丙烯和2重量％的Daiblow PE-M20(AL)NK發(fā)泡劑。然后將該發(fā)泡片材使用熱熔性粘合劑層合到紙基上。JP 09127648 A中強(qiáng)調(diào)了JP 2839905 B2結(jié)構(gòu)的改變，其中在紙基背面上的樹脂是發(fā)泡的，而影像接受面的樹脂層是不發(fā)泡的。另一個(gè)改變是在JP09106038A中強(qiáng)調(diào)的4-層結(jié)構(gòu)。在接受影像的樹脂層中含有2層，與乳劑接觸的不發(fā)泡的樹脂層和粘在紙基上的發(fā)泡樹脂層。然而，這里有幾個(gè)問題。因?yàn)橐冒l(fā)泡樹脂層來取代涂在紙基上現(xiàn)有的樹脂層，以上專利中所述的結(jié)構(gòu)需要使用薄如10μm至45μm的發(fā)泡層。為保持相紙支持體結(jié)構(gòu)的完整性還需要進(jìn)一步限制厚度，因?yàn)樵埢翘峁╉g性的。發(fā)泡領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的是，制造薄而均勻的同時(shí)密度顯著降低的發(fā)泡膜是非常困難的，特別是在上述的厚度范圍內(nèi)。
對(duì)于這種成像支持體的表征和/或做標(biāo)記，尤其是對(duì)于閉孔發(fā)泡材料芯成像元件，當(dāng)使用常規(guī)印刷工藝時(shí)會(huì)存在一些缺點(diǎn)。首先，閉孔成像元件具有非孔表面，用常規(guī)的印墨印刷時(shí)存在問題。用常規(guī)的紙基成像元件時(shí)，基紙有些是多孔的于是油墨會(huì)很快濕潤其表面并且水會(huì)部分吸收到紙的纖維結(jié)構(gòu)中去。當(dāng)印刷閉孔發(fā)泡材料芯元件時(shí)，發(fā)泡材料芯的表面張力如此之大以致可能不得不將一些揮發(fā)性有機(jī)物質(zhì)加入到油墨配方中。這些材料可包括具有高蒸氣壓的高沸點(diǎn)醇，因而需要用高溫來除去這些物質(zhì)。這產(chǎn)生了另外的環(huán)境排放問題以及存在另外的保證操作人員安全工作條件的困難。此外，印刷標(biāo)記，例如字符，基于光化學(xué)反應(yīng)，在乳劑涂布面上可能產(chǎn)生與最后的照片有關(guān)的干涉作用。
已經(jīng)嘗試將壓印聚烯烴涂布的照相基紙用于添加標(biāo)記。為了這一目的，聚乙烯涂布的紙通過砑光機(jī)，其中砑光機(jī)的輥安裝有特殊結(jié)構(gòu)的表面。這種方法經(jīng)證明是不適于添加標(biāo)記的，因?yàn)椴荒苓_(dá)到均勻壓印和印記深度。此外，該方法需要兩個(gè)分離操作步驟，涂布和壓印，其不可能在一個(gè)單一操作步驟中完成。
此外，本領(lǐng)域有一種方法，其中使用帶有特制表面的冷卻圓柱形輥在聚烯烴涂布基紙的背面添加不同的標(biāo)記，例如圖案或符號(hào)，其中冷卻圓柱形輥使得聚烯烴擠出涂布和表征可在一個(gè)單一在線操作步驟中串聯(lián)進(jìn)行。
US 5,160,777提供了一種壓印樹脂涂布紙基背面的成像元件的方法。該專利公開了為了壓印樹脂涂布紙基的背面，必須限制背面壓印的深度和印刷區(qū)域和背景之間的光澤差異以避免壓印標(biāo)記轉(zhuǎn)到正面。這種限制局限了該壓印方法的用途，因?yàn)榭吹綁河〉纳虡?biāo)標(biāo)記的能力主要取決于具有不同粗糙度的兩個(gè)區(qū)域間的光譜反射差異。為了得到更好的品牌公認(rèn)度和制造質(zhì)量控制，還需要提供一種可提供常規(guī)成像支持體必要性質(zhì)的方法和成像元件，該性質(zhì)是壓印標(biāo)記更不傾向于轉(zhuǎn)印。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及一種在成像元件支持體上添加標(biāo)記的方法，其包括在輥上壓印標(biāo)記；提供了一種支持體，其中所述支持體包括閉孔發(fā)泡材料芯和至少一個(gè)粘附其上的凸緣層，其中閉孔發(fā)泡材料芯含有已經(jīng)通過使用發(fā)泡劑膨脹的聚合物；并且用壓印輥壓印支持體。本發(fā)明還包括一種在成像元件支持體上添加標(biāo)記的方法，其包括在輥上壓印標(biāo)記；提供了一種支持體，其中所述支持體含有閉孔發(fā)泡材料芯和至少一個(gè)粘附其上的熔融聚合物凸緣層，其中所述閉孔發(fā)泡材料芯含有已經(jīng)通過使用發(fā)泡劑膨脹的聚合物；并且在壓印輥上壓印支持體的至少一個(gè)熔融聚合物凸緣層，和一種在成像元件支持體上添加標(biāo)記的方法，其包括提供一種支持體，其中支持體包含閉孔發(fā)泡材料芯，其中閉孔發(fā)泡材料芯含有已經(jīng)通過使用發(fā)泡劑膨脹的聚合物，并在壓印輥上壓印支持體。
本發(fā)明提供一種高級(jí)的成像支持體。具體地說，提供一種表面硬度高且整體基質(zhì)壓縮性高的成像支持體，其能阻止壓印標(biāo)記從背面轉(zhuǎn)印到正面。還提供一種可以使用單一在線操作制備的成像支持體。還提供一種可以有效回收的成像支持體。
本發(fā)明提供一種在聚合物凸緣層涂布的閉孔發(fā)泡材料芯成像元件上，優(yōu)選在背面，壓印標(biāo)記的方法。本發(fā)明提供一種成像元件，其具有優(yōu)良的壓縮回彈力和足夠硬的表面使得已壓印至凸緣層，優(yōu)選在背面聚合物凸緣層背面上的高差標(biāo)記的轉(zhuǎn)印減到最小。此外，該成像元件當(dāng)暴露于濕度極端的環(huán)境時(shí)更不傾向于卷曲。該成像元件可以以單一在線操作制備，其顯著降低成像元件的生產(chǎn)成本并且能消除當(dāng)前生成成像支持體的制備中的缺點(diǎn)，包括原紙基質(zhì)中非常嚴(yán)格的濕度規(guī)格。該成像元件還可以再循環(huán)，回收并重復(fù)利用聚烯烴而不是丟棄到填埋場(chǎng)。
本發(fā)明在成像元件的芯中使用發(fā)泡材料，其被高模量凸緣層包圍以提供需要的耐標(biāo)記轉(zhuǎn)印性以及需要的韌性，增加了彈性發(fā)泡材料芯支持成像層的能力。另外，本發(fā)明提供一種成像元件的正表面，該元件具有耐背面商標(biāo)標(biāo)記轉(zhuǎn)印的上表面，所述標(biāo)記在標(biāo)記和背景之間具有高差。這可以通過提供具有足夠硬度的上表面來實(shí)現(xiàn)，該硬度能耐成像元件的背面商標(biāo)標(biāo)記和上凸緣層之間的層間壓力。另外，本發(fā)明為上凸緣支持體提供能進(jìn)一步減少背面壓印商標(biāo)標(biāo)記轉(zhuǎn)印的粗糙度。使用這些方法，可以發(fā)揮成像支持體的許多新的特征并且消除生產(chǎn)工藝中的限制。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明提供了一種在成像元件支持體上添加標(biāo)記的方法，包括提供一種閉孔發(fā)泡材料芯的支持體，含有一種已經(jīng)通過使用發(fā)泡劑膨脹的聚合物，和用壓印輥壓該支持體。在另一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種在成像元件支持體上添加標(biāo)記的方法，其包括在輥上壓印標(biāo)記；提供一種支持體，該支持體含有閉孔發(fā)泡材料芯和至少一個(gè)粘附其上的凸緣層，其中閉孔發(fā)泡材料芯含有一種已經(jīng)通過使用發(fā)泡劑膨脹的聚合物；并且用壓印輥壓印支持體。另一實(shí)施方案可包括冷卻圓筒輥，其在線放置并且表面上有蝕刻或者雕刻標(biāo)記—例如圖案或符號(hào)，并在擠出涂布過程中使用，其中擬壓印到背面聚合物凸緣層中的標(biāo)記—例如圖案—其特征在于高度增加或者冷卻圓筒輥的某些區(qū)域表面水平的高度減小，并且其進(jìn)一步通過粗糙度不同與其余圓筒輥表面相區(qū)別。
另一個(gè)在其上具有凸緣層的閉孔成像元件的背面做標(biāo)記或者印刷的優(yōu)選方法包括在機(jī)架上安裝一個(gè)壓輥。冷卻圓筒輥具有刻蝕在冷卻圓筒輥表面上的標(biāo)記，例如圖案或符號(hào)。高平面和冷卻圓筒輥表面結(jié)構(gòu)的差別存在于冷卻圓筒輥表面和刻蝕或者雕刻到所述冷卻圓筒輥表面上的標(biāo)記、例如圖案或符號(hào)之間。該高度水平差在冷卻圓筒輥上測(cè)量，達(dá)到3至20微米。冷卻圓筒輥可以與壓輥平行配置在機(jī)架上，由此形成一個(gè)在壓輥和冷卻圓筒輥之間的輥隙。膨脹和取向閉孔發(fā)泡材料芯可以通過壓輥和冷卻圓筒輥之間的輥隙。聚合物涂層可以作為半流體熔膜通過冷卻圓筒輥和壓輥之間的輥隙引到閉孔發(fā)泡材料芯的表面上，用于同時(shí)在聚合物涂層上產(chǎn)生冷卻圓筒輥表面結(jié)構(gòu)的復(fù)制品。冷卻圓筒輥表面結(jié)構(gòu)的差別導(dǎo)致了在相應(yīng)于冷卻圓筒輥表面上的標(biāo)記的區(qū)域和冷卻圓筒輥表面周圍區(qū)域之間，聚合物涂布的閉孔發(fā)泡材料芯成像元件的反射性質(zhì)的差別。在壓印到閉孔發(fā)泡材料芯聚合物涂層中的諸如圖案的標(biāo)記和圍繞諸如圖案或符號(hào)的標(biāo)記的涂層區(qū)域之間粗糙度的差別使得冷卻圓筒輥的較高分配表面具有這樣的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)導(dǎo)致在聚合物涂布的閉孔發(fā)泡材料芯成像元件的第一區(qū)域，產(chǎn)生了與相應(yīng)于冷卻圓筒輥的較低分配表面的聚合物涂布成像的第二區(qū)域相比粗糙度較低的平面。冷卻圓筒輥表面的結(jié)構(gòu)可以以多種方式產(chǎn)生，例如在標(biāo)記平面外，通過蝕刻鋼筒表面，導(dǎo)致表面結(jié)構(gòu)的標(biāo)記圖案增高或者相對(duì)于剩余表面高出來?；蛘撸梢允褂眠@樣一種方法其中得到的標(biāo)記作為凹口可見。該背景可以或者光滑或者粗糙，只要標(biāo)記區(qū)域的相對(duì)粗糙度相反。
另一種優(yōu)選的在聚合物凸緣層涂布的閉孔聚合物發(fā)泡材料芯成像元件的背面做標(biāo)記或者添加標(biāo)記的方法可以是這樣一種方法其中聚合物凸緣層作為熔膜通過冷卻圓筒輥和壓輥之間的輥隙擠出，擠到閉孔聚合物發(fā)泡材料芯的表面上并同時(shí)得到冷卻圓筒輥表面結(jié)構(gòu)的復(fù)制品，其中所述冷卻圓筒輥具有蝕刻到冷卻圓筒輥表面的諸如圖案或符號(hào)的標(biāo)記。高度水平和粗糙度的差別存在于冷卻圓筒輥表面和蝕刻或者雕刻到冷卻圓筒輥表面上的所述標(biāo)記、即圖案和符號(hào)之間。該高度水平差在冷卻圓筒輥上測(cè)得，達(dá)到3至20微米。背景和標(biāo)記區(qū)域之間的粗糙度差別大約為145Ra。
用于本發(fā)明的標(biāo)記可以形成字符或者帶有至少一個(gè)字符的商標(biāo)。在另外一個(gè)有用的實(shí)施方案中，標(biāo)記，諸如字符可以包括選自字母、圖畫、數(shù)字、符號(hào)和單詞中的至少一種。本發(fā)明的另一個(gè)有用的實(shí)施方案是涂油墨或者著色材料到壓印標(biāo)記—例如商標(biāo)—區(qū)域或是背景區(qū)域而不是商標(biāo)域區(qū)，以便提供更容易觀看和觀看時(shí)對(duì)角度依賴性更小的標(biāo)記。該標(biāo)記可以通過一些諸如激光或者機(jī)械雕刻法或者化學(xué)蝕刻法的方法刻到輥上去。
在成像元件上添加標(biāo)記的方法中有用的支持體包含閉孔發(fā)泡材料芯和至少一個(gè)粘附其上的凸緣層，其中閉孔發(fā)泡材料芯含有一種已經(jīng)通過使用發(fā)泡劑膨脹的聚合物。該支持體可包含至少一個(gè)凸緣層并優(yōu)選至少一個(gè)上凸緣層和一個(gè)下凸緣層。閉孔聚合物發(fā)泡材料芯含有一種均聚物，例如聚烯烴、聚苯乙烯、聚氯乙烯或其他典型的熱塑性聚合物；它們的共聚物或其共混物；或者其他聚合體系，如聚氨酯、聚異氰脲酯，其已經(jīng)通過使用發(fā)泡劑膨脹，從而由兩相組成，即固態(tài)聚合物基質(zhì)和氣相。其他固相在泡沫中可以以填料形式存在，填料來自于有機(jī)(聚合物、纖維)或無機(jī)(玻璃、陶瓷、金屬)物質(zhì)。這些填料可用于提高泡沫材料的物理、光學(xué)(亮度、白色和不透明度)、化學(xué)或沖洗性能。
這些聚合物可以通過一些機(jī)械的、化學(xué)的或物理的方法進(jìn)行發(fā)泡。機(jī)械的方法包括攪打氣體到聚合物熔融體、溶液或懸浮液中，然后通過催化作用或加熱或者兩者同時(shí)使用而固化，由此將氣泡截留在基質(zhì)中?；瘜W(xué)方法包括如下技術(shù)，如通過施加熱或通過在聚合過程中反應(yīng)所釋放出的熱使化學(xué)發(fā)泡劑熱分解產(chǎn)生諸如氮?dú)饣蚨趸嫉臍怏w。物理方法包括如下技術(shù)，如在減少系統(tǒng)壓力過程中，溶解在聚合物本體中的氣體膨脹；諸如碳氟化物或二氯甲烷的低沸點(diǎn)液體的揮發(fā)；或在聚合物基質(zhì)中加入中空的微球。發(fā)泡技術(shù)的選擇是由所需的泡沫密度減小、所需性能和制造方法決定的。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，諸如聚乙烯和聚丙烯的聚烯烴、它們的共混物及其共聚物在發(fā)泡材料芯中與化學(xué)發(fā)泡劑一起被用作基質(zhì)聚合物，化學(xué)發(fā)泡劑例如碳酸氫鈉及其與檸檬酸的混合物、有機(jī)酸鹽、偶氮二碳酰胺、偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、重氮氨基苯、4，4’-氧代雙(苯磺酰肼)(OBSH)、N，N’-二亞硝基五甲基四胺(DNPA)、硼氫化鈉和本領(lǐng)域公知的其他發(fā)泡劑。雖然也可以用其他發(fā)泡劑，但優(yōu)選的化學(xué)發(fā)泡劑為碳酸氫鈉/檸檬酸的混合物和偶氮二碳酰胺。如果需要，這些發(fā)泡劑可以與發(fā)泡助劑、成核劑和交聯(lián)劑一起使用。
選擇本發(fā)明使用的凸緣層需要滿足如下特定需求彎曲模量、厚度、表面粗糙度、硬度和諸如色度和不透明度的光學(xué)性能。形成膜的聚合物涂布的凸緣層可含有表面硬度能使標(biāo)記轉(zhuǎn)印最少的聚合物，當(dāng)在高壓下卷繞和以輥的形式儲(chǔ)存一段時(shí)間以后，其可形成圖案。用于成像元件凸緣層的聚合物可包括聚酯和聚烯烴，例如聚乙烯、聚丙烯，以及取向的聚合物片材。
另外，這些聚合物凸緣層可含有顏料、著色劑、光學(xué)增亮劑、抗氧化劑及其他附加成分。顏料可以是任何已知的顏料并優(yōu)選選自二氧化鈦、硫酸鋇、CaCO3、滑石、粘土ZnO、ZnS、炭黑、瓷藍(lán)及其混合物。顏料的量可以為聚合物凸緣層重量的0至30％。
聚合物凸緣層的用量可達(dá)10至600g/m2。在取向片材含有凸緣聚合物層例如雙軸取向的聚丙烯(BOPP)的情況下，任何本領(lǐng)域已知的將BOPP片材粘附到閉孔發(fā)泡材料芯的方法都可以使用。這可以包括熔融擠出的聚合物以及可涂布的溶液粘合劑。在一個(gè)實(shí)施方案中，可以使用粘合劑將閉孔發(fā)泡材料芯和BOPP凸緣層進(jìn)行接合。用于接合閉孔發(fā)泡材料芯和BOPP凸緣層的粘合劑的用量可以為10至150g/m2。應(yīng)該注意到的是，如果在上表面使用除聚乙烯以外的材料，理想的是在上表面上涂底漆或進(jìn)行處理以增強(qiáng)成像層之間的粘附力。這對(duì)于含有明膠的光敏鹵化銀成像層尤為理想。表面處理和涂底漆可以以電暈處理方式進(jìn)行化學(xué)或電學(xué)上的改性。如果加入化學(xué)預(yù)處理劑，應(yīng)該注意底漆層的硬度。將聚合物進(jìn)行交聯(lián)或提供冰銅珠?；虼蚰ゲ牧弦援a(chǎn)生一定的粗糙度可能是有用的。
凸緣層可以與閉孔發(fā)泡材料芯形成整體，這通過制造帶有凸緣層表面片材的閉孔發(fā)泡材料芯得到；或者通過凸緣層層合到閉孔發(fā)泡材料芯材料上得到。優(yōu)選凸緣層與芯材整體擠出以降低成本。整體層合技術(shù)使得各種各樣的性質(zhì)和材料可用于表面材料。這在提供非常硬的和能防止背面標(biāo)記例如商標(biāo)轉(zhuǎn)印的上表面時(shí)尤其有用。取向的聚合物片材還可以與發(fā)泡材料芯流延嵌入層合以提供比流延擠出凸緣層結(jié)晶性更好的晶體并因此更能防止背面標(biāo)記轉(zhuǎn)印。
本發(fā)明中有用的支持體的壓縮模量可大于8MPa。低于8MPa，則支持體相對(duì)較硬從而不提供壓縮載荷伸展，因此如果其在高壓下為卷形物時(shí)可能傾向于從背面轉(zhuǎn)印標(biāo)記例如商標(biāo)。壓縮模量大于100MPa的支持體是軟的因而難于操作。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，在閉孔發(fā)泡材料芯支持體上添加標(biāo)記的方法中支持體具有8至100MPa的壓縮模量。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，支持體可具有至少一個(gè)凸緣層，其含有表面硬度大于9洛氏R硬度的聚合物；而在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，支持體可以具有至少一個(gè)凸緣層，其含有表面硬度為9至150洛氏R硬度的聚合物。低于9洛氏R硬度時(shí)，當(dāng)卷成卷形物時(shí)聚合物更傾向于轉(zhuǎn)印背面的標(biāo)記；而高于150洛氏R硬度時(shí)，增加該硬度的好處有限，因?yàn)橘M(fèi)用增加并帶來加工非常硬的聚合物的有關(guān)問題。
洛氏硬度試驗(yàn)是一個(gè)基于施加負(fù)荷時(shí)印痕深度凈增加的硬度測(cè)定。硬度值沒有單位并且通常用R、L、M、E和K的刻度給出。每一刻度的數(shù)值越高，材料越硬。
硬度已經(jīng)定義為對(duì)局部穿透、刮痕、機(jī)械加工、磨損或磨擦以及彎曲的抗力。多種定義和相應(yīng)的多種硬度測(cè)量儀器以及缺乏一個(gè)基本定義表明硬度可能不是材料的一個(gè)基本性質(zhì)，而是一個(gè)包含屈服強(qiáng)度、加工硬度、真實(shí)拉伸強(qiáng)度、彈性模量及其他性質(zhì)的綜合性質(zhì)。在硬度試驗(yàn)的洛氏方法中，測(cè)定一定的適當(dāng)試驗(yàn)條件下壓頭的穿透深度。所述壓頭可以或者是一個(gè)特定直徑的鋼球或者是一個(gè)傾斜120°且尖部半徑0.2mm的圓的金剛石尖的錐體，稱為圓錐形金剛石壓頭(Brale)。壓頭的類型和試驗(yàn)負(fù)荷決定了硬度刻度(A、B、C)。
首先施加10kg的較小負(fù)荷，其引起初始穿透并且在適當(dāng)?shù)奈恢猛凶侯^。然后，刻度盤設(shè)置為零并施加主要負(fù)荷。除去主要負(fù)荷后，在仍有較小負(fù)荷的情況下讀取深度。然后硬度值可以從刻度上直接讀出。
陶瓷基底的硬度可以通過洛氏硬度試驗(yàn)測(cè)定，根據(jù)ASTM E-18的技術(shù)規(guī)格。該試驗(yàn)使用刻度盤式指示器測(cè)定由兩個(gè)不同的力所引起的深度差。使用標(biāo)準(zhǔn)的硬度換算表，洛氏硬度值取決于施加的負(fù)荷、壓頭直徑以及壓痕深度。
塑料的硬度試驗(yàn)通常通過洛氏硬度試驗(yàn)或肖氏(硬度計(jì))硬度試驗(yàn)測(cè)量。兩種方法都測(cè)量塑料對(duì)于壓痕的抗力。兩種度量都提供了一個(gè)不與其他性質(zhì)或基本性能相關(guān)聯(lián)的經(jīng)驗(yàn)硬度值。對(duì)于“硬的”塑料例如尼龍、聚碳酸酯、聚苯乙烯以及縮醛通常選擇洛氏硬度，其中聚合物的回彈力或塑性變形很少會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果。
從該試驗(yàn)得到的結(jié)果是各種等級(jí)塑料的相對(duì)抗壓入性的一個(gè)有用度量方法。然而，洛氏硬度試驗(yàn)不能很好地作為其他性質(zhì)例如強(qiáng)度或耐刮痕、耐磨蝕或耐磨損性能的預(yù)測(cè)值，因此對(duì)于產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)格，洛氏硬度試驗(yàn)不應(yīng)當(dāng)單獨(dú)使用。
測(cè)定金屬硬度的洛氏硬度試驗(yàn)儀像布氏試驗(yàn)一樣測(cè)定耐穿入性，但是在洛氏試驗(yàn)中，測(cè)定的是印痕的深度而不是徑向的面積。使用洛氏硬度計(jì)時(shí)，硬度直接在與儀器連接的刻度盤上顯示。這種如刻度盤的轉(zhuǎn)盤實(shí)際上是一個(gè)深度計(jì)，刻成特殊的單位。洛氏硬度試驗(yàn)是硬度試驗(yàn)中最常用和最通用的。
對(duì)于軟材料例如銅合金類、低碳鋼和鋁合金，使用1/16″直徑的鋼球和100公斤的負(fù)荷，硬度在“B”刻度盤上讀出。在試驗(yàn)較硬的材料—硬鑄鐵和許多合金鋼—中，使用120度金剛石錐形壓頭和高達(dá)150公斤的負(fù)荷，然后硬度在“C”刻度盤上讀出。洛氏硬度試驗(yàn)使用兩個(gè)負(fù)荷，一個(gè)負(fù)荷直接加在另一個(gè)負(fù)荷之后。10公斤的第一個(gè)負(fù)荷—通稱“較小”負(fù)荷—加在樣品上以幫助壓頭固定并且消除任何表面不規(guī)則對(duì)試驗(yàn)的影響。實(shí)質(zhì)上，較小負(fù)荷為預(yù)施加的主要負(fù)荷產(chǎn)生了一個(gè)均勻形狀的表面。較小和主要負(fù)荷之間的壓痕深度差得到洛氏硬度值。有一些除“B”&“C”刻度(其被稱作通用的刻度)以外的洛氏刻度。對(duì)于刻度符號(hào)詞頭，其他的刻度也使用一個(gè)字母，并且許多使用不同尺寸的鋼球壓頭。正確使用的洛氏名稱為后面帶″HR″(Hardness Rockwell)的硬度值，其后跟另一個(gè)表示特定洛氏刻度的字母，例如60HRB，表示樣品在B刻度上的硬度讀數(shù)為60。有另外一個(gè)被稱為“洛氏表面硬度試驗(yàn)儀”的洛氏硬度試驗(yàn)儀。該儀器與標(biāo)準(zhǔn)的洛氏硬度試驗(yàn)儀同樣操作，但是用來測(cè)試薄的條帶?；蜉p微滲碳的表面、小的部件或在常規(guī)試驗(yàn)條件下可能壓扁的部件。所述的表面硬度試驗(yàn)儀使用減小的、只有3公斤的較小負(fù)荷，且主要負(fù)荷減小到或15或45公斤，這取決于壓頭，其使用通用的刻度盤。使用所述1/16″直徑鋼球壓頭，在所述表面硬度的名稱上加一個(gè)“T”(指薄片測(cè)試)。表面洛氏硬度的例子如15T-22，表示使用鋼球施加15公斤負(fù)荷時(shí)的表面硬度為22。ASTM(American Society forTesting & Materials，美國材料試驗(yàn)學(xué)會(huì))有一套標(biāo)準(zhǔn)化的洛氏硬度測(cè)試用刻度。每個(gè)刻度用一個(gè)字母來命名。
刻度類型的應(yīng)用A硬質(zhì)合金、薄的鋼材和輕度淬火鋼B銅合金類、軟鋼、鋁合金、可鍛鑄鐵C鋼、硬鑄鐵、珠光體可鍛鑄鐵、鈦、深度淬火鋼及其他硬度超過B 100的材料D薄的鋼材和中度淬火鋼和珠光體可鍛鑄鐵E鑄鐵、鋁和鎂合金、軸承合金F退火銅合金類、薄的軟金屬片
G磷青銅、鈹銅、可鍛鑄鐵H鋁、鋅、鉛K，L，M，P，R，S，V軸承合金及其他非常軟或薄的材料，包括塑料在本發(fā)明的另一實(shí)施方案中，閉孔發(fā)泡材料芯支持體含有至少一個(gè)聚烯烴凸緣層，特別是聚乙烯凸緣層。聚乙烯在一些成像元件中是理想的，因?yàn)槠涮岣吡嗣髂z基的光敏鹵化銀乳劑的粘附力。當(dāng)需要增加對(duì)標(biāo)記轉(zhuǎn)印的抗力時(shí)，可以使用聚丙烯，因?yàn)槠涮峁┥晕⒏驳谋砻?。如果聚丙烯用于所述上表面，理想的是有另外的底漆層或表面處理以提高明膠基鹵化銀成像層的粘附力。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，含有閉孔發(fā)泡材料芯的支持體可以包含至少一個(gè)含有微孔雙軸取向聚丙烯片材的凸緣層，雙軸取向片材和雙軸取向微孔片材都是理想的。雙軸取向方法提供了一種表面通常比熔融擠出(非取向的)聚合物結(jié)晶性更好的聚合物，因此提供對(duì)標(biāo)記轉(zhuǎn)印提高的抗力。在微孔雙軸取向片材的情況下，加入的微孔層為防止標(biāo)記轉(zhuǎn)印提供增加的壓縮性。在這些實(shí)施方案中，雙軸取向片材粘附在含有閉孔發(fā)泡材料芯的支持體上。
在需要額外的硬度時(shí)，支持體可以包含至少一個(gè)含有聚酯的凸緣層。當(dāng)聚酯是最上面的一層時(shí)，其對(duì)標(biāo)記從背面壓印標(biāo)記轉(zhuǎn)印有很好的抗力。當(dāng)使用聚酯時(shí)，可能需要底漆或凝膠底層用于提高成像層的粘附力。
在需要額外的硬度時(shí)，支持體可以包含至少一個(gè)含有聚碳酸酯的凸緣層。當(dāng)聚碳酸酯是最上面的一層時(shí)，其對(duì)標(biāo)記從背面壓印標(biāo)記轉(zhuǎn)印有很好的抗力。當(dāng)使用聚碳酸酯時(shí)，可能需要底漆或凝膠底層用于提高成像層的粘附力。
在所有上述的實(shí)施方案中，凸緣層還可以含有至少一個(gè)聚乙烯外層。對(duì)于容易沖洗和對(duì)成像層優(yōu)良的粘附力而言，聚乙烯是理想的。
減少標(biāo)記從背面壓印商標(biāo)標(biāo)記轉(zhuǎn)印到正面的另一種方法是含有至少一個(gè)靠近成像層的凸緣層表面，并且該表面的表面粗糙度為15至150微米。表面粗糙度低于15時(shí)易于相對(duì)光滑從而更傾向于轉(zhuǎn)印標(biāo)記，而表面粗糙度高于150微米時(shí)它們防止標(biāo)記轉(zhuǎn)印的能力只有有限的提高。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施方案中，支持體含有平均粗糙度為0.1μm至1.1μm的上表面可能是有用的。在這種情況下，表面很光滑并可以在優(yōu)選光澤面時(shí)用于消費(fèi)者使用。通常，粗糙度低于0.1微米的表面難于制造而粗糙度高于1.1微米表面傾向于不太光滑。使用非常光滑的光澤表面時(shí)，提供一個(gè)靠近非常硬的成像層的上表面是理想的。這樣的表面可以是交聯(lián)聚合物例如聚氨酯或環(huán)氧化物?？梢约尤胫T如微球或顆粒的附加材料，當(dāng)卷成卷形物時(shí)其在層間提供一些撐離間隙，但是這通常會(huì)增加表面粗糙度。
成像元件的韌性和厚度限制在一定范圍內(nèi)。當(dāng)韌性低于某個(gè)最小的韌性時(shí)，元件在通過洗印照片的設(shè)備、尤其是高速洗印照片器的輸送過程中，在印片堆疊性和印片輸送方面存在問題。人們相信通過洗印照片設(shè)備有效輸送所需的最小橫向韌性為60mN。在韌性超過某一最大值時(shí)，在通過洗印照片設(shè)備輸送的過程中，切片、打孔、縱切和切碎方面存在問題。人們相信通過洗印照片設(shè)備有效輸送所需的最大縱向韌性為300mN。理想的是，通過洗印照片設(shè)備輸送的成像元件的厚度限制在75μm到350μm之間。
受用戶操作水平和現(xiàn)有洗片機(jī)的限制，成像元件的韌性一般限制在大約50mN至250mN，厚度范圍限制在大約100μm至400μm。在設(shè)計(jì)本發(fā)明的元件時(shí)，成像元件的韌性和閉孔發(fā)泡材料芯的厚度和模量以及凸緣層的模量之間存在關(guān)系，即，對(duì)于給定的芯厚度，通過改變凸緣層的厚度和/或改變凸緣層的模量和/或改變閉孔發(fā)泡材料芯的模量可以改變?cè)捻g性。
如果規(guī)定了成像元件的目標(biāo)總韌性和厚度，則對(duì)于給定芯厚度和芯材料，凸緣層的目標(biāo)厚度和模量也無疑受到限制。相反，如果規(guī)定了成像元件的目標(biāo)整體韌性和厚度，則對(duì)于給定凸緣層的厚度和模量，芯厚度和芯模量也無疑受到限制。
閉孔發(fā)泡材料芯的厚度和模量以及凸緣層的厚度和模量的優(yōu)選范圍如下 用于本發(fā)明的閉孔發(fā)泡材料芯的優(yōu)選厚度為200μm至350μm，用于本發(fā)明的凸緣層厚度為10μm至175μm，用于本發(fā)明的閉孔發(fā)泡材料芯的模量為30MPa至1000MPa，和用于本發(fā)明的凸緣層的模量為700MPa至10500MPa。在所有情況下，上述范圍優(yōu)選的原因是(a)消費(fèi)者偏好，(b)可制造性，和(c)材料選擇。應(yīng)當(dāng)注意的是，凸緣層及芯材料、模量和厚度的最終選擇將服從于元件的目標(biāo)總韌性和厚度。
閉孔發(fā)泡材料芯的適當(dāng)厚度為25μm至350μm。厚度的優(yōu)選范圍為50μm至200μm，因?yàn)樵偤穸鹊膬?yōu)選范圍為100μm至400μm。
芯材料、密度降低程度(發(fā)泡)和用以例如交聯(lián)泡沫材料的任何添加劑/處理的選擇，決定了閉孔泡沫芯的模量。凸緣層材料和處理(例如，為紙支持體添加增強(qiáng)劑等，或在聚合物凸緣層材料中使用填料)的選擇決定了凸緣層的模量。
例如在目標(biāo)韌性的下限端(50mN)和厚度下限端(100微米)，如果給定典型的聚烯烴泡沫材料的厚度為50μm，模量為137.9MPa，則位于芯每側(cè)的凸緣層厚度被限制在25μm，而所需的凸緣層模量為10343 MPa，使用高模量的紙基可以達(dá)到這些性能要求。同樣，例如在目標(biāo)韌性的上限端(250mN)和厚度的上限端(400μm)，如果給定典型的聚烯烴泡沫材料的厚度為300μm且模量為137.9MPa，則每一側(cè)的凸緣層的厚度限制在50μm而所需凸緣層模量為1034MPa，使用聚烯烴凸緣層可以達(dá)到這些性能要求。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選層合實(shí)施方案中，所用的凸緣層含有已被拉伸和取向的高模量聚合物，例如高密度聚乙烯、聚丙烯或聚酯；它們的共混物或其共聚物。它們可以用適當(dāng)?shù)奶盍咸畛?，以增加聚合物模量并且提高諸如不透明度和光滑度的其他性質(zhì)。一些常用的無機(jī)填料為滑石、粘土、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、云母、氫氧化鋁(三水合物)、硅灰石、玻璃纖維和玻璃球、二氧化硅、各種硅酸鹽和炭黑。一些使用的有機(jī)填料為木屑、黃麻纖維、劍麻纖維和聚酯纖維。優(yōu)選的填料為滑石、云母和碳酸鈣，因?yàn)樗鼈兲峁O好的模量增加性能。
在本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，上凸緣層和下凸緣層為取向聚合物粘附在閉孔發(fā)泡材料芯上的預(yù)成型片。在該實(shí)施方案中，下凸緣層可以在粘附到閉孔發(fā)泡材料芯上之前先預(yù)壓印上標(biāo)記。這種壓印方式是優(yōu)選的，因?yàn)樗梢噪x開閉孔發(fā)泡材料芯獨(dú)立地進(jìn)行，從而使芯的任何潛在的壓扁可能性減到最小。
本發(fā)明使用的元件可以使用幾種不同的生產(chǎn)方法得到。可以使用本領(lǐng)域已知的任何方法制備取向片材，實(shí)現(xiàn)元件的共擠出、淬火、取向和熱定形，例如平板法、氣泡法或管狀法。平板法包括通過縫模擠出共混物，并在冷的流延鼓上將擠出的片材快速淬火，由此將元件的閉孔發(fā)泡材料芯組分和聚合物的整體凸緣層組分在它們的玻璃固化溫度以下進(jìn)行淬火?？赏ㄟ^多料流模頭擠出凸緣層組分，其中形成外凸緣層的聚合物料流不含發(fā)泡劑；或者，可以冷卻含有發(fā)泡劑的聚合物的表面，以防止表面發(fā)泡并形成凸緣層。然后在高于基質(zhì)聚合物玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和低于其熔融溫度的溫度下以互相垂直的方向拉伸經(jīng)淬火的片材，使其雙軸取向?？梢詫⑵南仍谝粋€(gè)方向拉伸，然后在另一個(gè)方向拉伸，或者可在兩個(gè)方向同時(shí)拉伸片材。將片材拉伸之后，通過加熱到足以使聚合物結(jié)晶或退火的溫度進(jìn)行熱定形，同時(shí)在一定程度上限制片材在兩個(gè)拉伸方向回縮。
盡管如所述的，成像元件支持體含有閉孔發(fā)泡材料芯和至少一個(gè)凸緣層、優(yōu)選含有至少三層閉孔發(fā)泡材料芯層和每側(cè)上有一個(gè)凸緣層，該成像元件支持體還可裝有用來改變?cè)阅艿母郊訉?。成像元件還可以形成多個(gè)能提供提高的粘附力或外觀的表面層。
成像元件支持體還可以通過擠出層合方法制造。擠出層合是把本發(fā)明使用的聚合物凸緣層和閉孔發(fā)泡材料芯之間使用粘合劑，將其粘在一起，然后將其在例如兩個(gè)輥之間的間隙中擠壓而進(jìn)行的。可在送入輥隙之前將粘合劑涂在凸緣層上或是閉孔發(fā)泡材料芯上。在一個(gè)優(yōu)選的形式中，粘合劑與凸緣層和閉孔發(fā)泡材料芯基本同時(shí)送入輥隙中，其中粘合劑為熔融擠出的聚合物。在液體涂布粘合劑的情況下，優(yōu)選的是，在兩者粘在一起之前，將粘合劑涂到閉孔發(fā)泡材料芯或者凸緣層上。粘合劑可以是對(duì)元件沒有有害影響的任何適當(dāng)材料。優(yōu)選的熔融擠出的材料是聚乙烯，其在放入閉孔發(fā)泡材料芯和凸緣層之間的輥隙時(shí)是熔融的。還可以在粘合層中加入附加物?？梢允褂萌魏斡糜谔岣呦到y(tǒng)光學(xué)性能的本領(lǐng)域已知的材料。優(yōu)選使用二氧化鈦和/或滑石。在層合過程中，還希望保持控制凸緣層的張力，以使得到的層合接受支持體中的卷曲減至最小。
在凸緣層擠壓到閉孔發(fā)泡材料芯上的實(shí)施方案中，有用的是提供一種具有高硬度水平的上表面聚合物，其可防止商標(biāo)標(biāo)記轉(zhuǎn)印到上凸緣層上。用于本發(fā)明的有用的聚合物可包括聚丙烯、聚酯、低密度聚乙烯、中密度聚乙烯和高密度聚乙烯。在另一個(gè)實(shí)施方案中，下凸緣層或背面凸緣層可以是一個(gè)相對(duì)光滑的表面，目的是使壓縮負(fù)荷力在一個(gè)較大的基底面上伸展并借此減少單位加壓。
閉孔發(fā)泡材料芯的密度減少范圍為20％至95％。密度減少的優(yōu)選范圍為40％至70％。這是因?yàn)槊芏葴p少過高(超過70％)難以制造均勻的成品。密度減少是實(shí)心聚合物和特定的泡沫材料樣品之間的百分比差。制造密度減少低于40％的成品也是不經(jīng)濟(jì)的。
除了韌性和厚度之外，成像元件還需要滿足在表面光滑度和諸如不透明度和色度的光學(xué)性能方面的限制條件。在凸緣層片材的制造過程中，例如發(fā)泡材料芯的制造中，或在制造取向聚合物如取向聚苯乙烯、聚烯烴和取向聚酯的過程中，可以滿足表面光滑度的性能。或者，可以通過擠壓涂布聚合物例如聚乙烯的附加層到凸緣層上與變形冷卻輥接觸或采用本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的類似技術(shù)來滿足表面粗糙度的性能。
可以通過適當(dāng)使用諸如二氧化鈦和碳酸鈣的填料和著色劑、染料和/或光學(xué)增亮劑或其他本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的添加劑來滿足例如不透明度和色度的光學(xué)特性。填料可以在凸緣層或諸如聚乙烯的外涂層中。通常，用于彩色照片成像材料的支持體材料是白色的，可能帶有淡藍(lán)色，因?yàn)榈{(lán)色優(yōu)選用以給影像中的白色形成更佳的白色觀感。聚烯烴層中可以引入任何適當(dāng)?shù)陌咨伭?，例如二氧化鈦、氧化鋅、硫化鋅、二氧化鋯、鉛白、硫酸鉛、氯化鉛、鋁酸鉛、鄰苯二甲酸鉛、三氧化銻、鉍白、氧化錫、錳白、鎢白及其組合?？梢砸匀魏涡问绞褂妙伭?，只要其方便地分散到凸緣層或樹脂涂層中。顏料優(yōu)選為二氧化鈦。此外，聚烯烴層中可以使用適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)增亮劑，包括在Research Disclosure，Vol.No.308，1989年11月，Publication 308119，Paragraph V，998頁所描述的那些。
此外，可能還需要使用各種添加劑，如在塑料元件中的抗氧化劑、滑爽劑或潤滑劑和光穩(wěn)定劑，以及在紙?jiān)械臍⒕鷦?。其中，加入這些添加劑是為了提高填料和/或著色劑的分散性，以及在沖洗過程中的熱穩(wěn)定性和色彩穩(wěn)定性以及成品的可制造性和壽命。舉例來說，聚烯烴涂層可含有抗氧化劑，例如4，4′-亞丁基-雙(6-叔丁基-間甲酚)、二月桂基-3，3′硫代丙酸酯、N-丁基化對(duì)氨基苯酚、2，6-二叔丁基對(duì)甲酚、2，2-二叔丁基-4-甲基苯酚、N，N-二亞水楊基-1，2-二氨基丙烷、四(2，4-叔丁基苯基)-4，4′-二苯基二亞磷酸酯、十八烷基3-(3′，5′-二叔丁基-4′-羥苯基丙酸酯)及其混合物；熱穩(wěn)定劑，例如，諸如硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、棕櫚酸鈣、辛酸鋯、月桂酸鈉的高碳脂肪酸金屬鹽，和諸如苯甲酸鈉、苯甲酸鈣、苯甲酸鎂和苯甲酸鋅的苯甲酸鹽；諸如受阻胺光穩(wěn)定劑(HALS)的光穩(wěn)定劑，其中優(yōu)選的例子有聚{[6-(1，1，3，3-四甲基丁基氨基)-1，3，5-三嗪-4-哌啶基]-亞氨基}-1，6-己二基{[2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基}亞氨基]}(Chimassorb 944 LD/FL)。
在本發(fā)明使用的成像元件支持體上添加標(biāo)記的方法中，可以使用壓印輥將所述標(biāo)記添加到支持體背面上，優(yōu)選冷卻的壓印輥，溫度是受控制的。溫度控制是在制造過程中將熔融擠出的聚合物在線淬火的理想工藝控制。該標(biāo)記可以通過一些諸如激光或者機(jī)械雕刻法或者化學(xué)蝕刻法的方法刻到輥上去。標(biāo)記可以形成字符或者帶有至少一個(gè)字符的商標(biāo)。在另外一個(gè)有用的實(shí)施方案中，標(biāo)記，諸如字符可以包括選自字母、圖畫、數(shù)字、符號(hào)和單詞中的至少一種。本發(fā)明的另一個(gè)有用的實(shí)施方案是涂油墨或者著色材料到壓印商標(biāo)標(biāo)記區(qū)或者背景區(qū)而不是商標(biāo)標(biāo)記區(qū)，以便提供更容易觀看和觀看時(shí)對(duì)角度依賴性更小的標(biāo)記。這樣的油墨或著色溶液可以是水溶液或溶劑基的。
用于印刷工業(yè)的油墨配方需要提供許多功能。在努力在特定的底基上印刷的過程中，油墨需要提供優(yōu)良的粘附力、耐磨性以及具有化學(xué)相容性。印刷油墨還需要在應(yīng)用的印刷方法中進(jìn)行配制和優(yōu)化。例如，在凹版印刷方法中，油墨配方需要調(diào)節(jié)其粘度以利于其從輥孔中良好地釋放。另外，油墨配方需要能夠濕潤底基。這可以通過增加溶劑、降低制劑中固體含量或增加諸如表面活性劑的添加劑實(shí)現(xiàn)。片基還可以進(jìn)行預(yù)先處理例如電暈放電處理、火焰處理或也許在要印刷的片基表面上涂上底漆。油墨還必須令觀者愉快，以傳達(dá)質(zhì)感。相片經(jīng)常有助于銷售與之有關(guān)的成品。
將油墨涂到聚合物基的非孔底基上時(shí)，如聚丙烯或填充了顏料的聚丙烯，粘合劑的選擇促進(jìn)了優(yōu)良的粘附力。當(dāng)要印相的底基用于成像時(shí)，例如在照相的成像底基中，油墨配方的要求變得更高。如果印刷標(biāo)記在聚合層外層時(shí)，它暴露在化學(xué)沖洗環(huán)境中，例如高和低的pH值環(huán)境中，這可能會(huì)導(dǎo)致油墨粘合劑膨脹以及高速?zèng)_洗設(shè)備中的物理磨損。片基經(jīng)常以高速率進(jìn)行加速和減速，片基輸送帶經(jīng)?？刂破ㄟ^輥和沖洗器的其它部分。總的來說油墨配方需要經(jīng)受得住一些很獨(dú)特的條件。
油墨配方中的另一種材料是顏料。這是配方中為印刷標(biāo)記提供顏色的部分。這需要提供優(yōu)良的配色同時(shí)還需要向標(biāo)記提供一定水平的光(紫外光和可見光)穩(wěn)定性。顏料分散在載體中，載體是配方的液體部分，例如水和溶劑。通常，油墨顏料可分類為偶氮、多環(huán)、酸性染料基堿性染料鹽和無機(jī)物。偶氮材料可包括單偶氮、雙偶氮、疊氮和多偶氮材料。補(bǔ)充細(xì)節(jié)可從The Printing InkManual第3版ISBN 7198 2528 8中得到。
顏料是被認(rèn)為在使用介質(zhì)中實(shí)際不溶的著色劑，已知許多這樣的化合物并有廣泛的商業(yè)用途。不同類型的顏料在1997年the Society of Dyers and Colorists出版的Pigments and Solvent Dyes of the Color Index Intemational中進(jìn)行了分類，當(dāng)然還有許多不溶性著色劑不在該列表中。通常的做法是以細(xì)分散體的形式提供的顏料組合物，其可以通過眾所周知的方法例如球磨、介質(zhì)磨或通過US5.026.427和US 5,310,778中公開的方法制備。
本發(fā)明其他有用的顏料可包括二氧化鈦，鋅基顏料，鉛基顏料，氧化銻，CaCO3，二氧化硅，硅酸鹽例如硅酸鋁、天然硅酸鈣、鋁硅酸鈉、硅酸鎂、云母、霞石、硅酸鎂鋁以及硫酸鹽基顏料，例如BaSO4。其他有用的材料可包括氧化物例如紅色、黃色、棕色的鐵酸鋅和鐵酸鎂，水合氧化鉻和氧化鉻。雖然這些顏料可用于許多成像應(yīng)用，但當(dāng)這些顏料和其它材料用于照相應(yīng)用時(shí)還需要一定的小心和額外的評(píng)估。有光敏乳劑時(shí)，一些材料可能產(chǎn)生光反應(yīng)性。同時(shí)，顏料可包括鉻酸鹽，例如鉻綠、鉬鉻紅、鉛鉻顏料和鎘基顏料。此外，需要一定小心來評(píng)估光的反應(yīng)性問題以及環(huán)境問題。另外的顏料可包括氰亞鐵酸鐵、群青顏料、鈦酸鎳銻黃、鋁酸鈷、錳紫、錳銻、釩酸鉍、鉬桔黃、亞硝基顏料、單偶氮基顏料、雙偶氮基顏料、雙偶氮縮合顏料、包括堿的堿性染料基顏料、喹吖啶酮顏料、咔唑二噁嗪、茜素色淀、鎓染料、酞菁染料、二氫異吲哚基顏料、四氯異吲哚啉酮基顏料、吡唑喹唑酮，黑色顏料例如炭黑、石墨、氧化鐵、銅和鉻黑，金屬顏料包括薄鋁片、金青銅小薄片、不銹鋼薄片、發(fā)光的有機(jī)顏料、熒光和發(fā)磷光的無機(jī)顏料。本發(fā)明其他有用的顏料的補(bǔ)充細(xì)節(jié)和信息可從Peter Lewis的Pigment Handbook，ISBN 0-8155-0811-5得到。其他有用的材料可包括丁酰胺、顏料黃14、顏料黃74、偶氮金屬絡(luò)合物顏料、烴基聚丙胺、四亞丙基五胺、牛油烷基三亞丙基四胺、牛油烷基二亞丙基三胺、椰油烷基四亞丙基五胺、椰油烷基三亞丙基四胺、椰油烷基二亞丙基三胺、十八烷?；膩啽灏?、十八烷?；齺啽陌?、十八烷?；啽贰⒂王Ｋ膩啽灏?、油酰三亞丙基四胺、油酰二亞丙基三胺、月桂基四亞丙基五胺、月桂基三亞丙基四胺、月桂基二亞丙基三胺、癸基四亞丙基五胺、癸基三亞丙基四胺、癸基二亞丙基三胺、肉豆蔻基四亞丙基五胺、肉豆蔻基三亞丙基四胺、肉豆蔻基二亞丙基三胺、十六烷基四亞丙基五胺、十六烷基三亞丙基四胺、十六烷基二亞丙基三胺、異癸四亞丙基五胺、異癸三亞丙基四胺和異癸二亞丙基三胺。適當(dāng)?shù)挠袡C(jī)顏料為，例如，β-萘酚、萘酚AS、苯并咪唑酮、異吲哚啉酮和二氫異吲哚系列，還有多環(huán)顏料例如酞菁、喹吖啶酮、二萘嵌苯、萘環(huán)酮(perinone)、硫靛藍(lán)、蒽醌、二噁嗪、喹喏酞酮和二酮吡咯并吡咯系列。適當(dāng)?shù)念伭线€包括所述顏料的固溶體，有機(jī)和/或無機(jī)顏料和有機(jī)和/或無機(jī)顏料的混合物，例如，炭黑、包鍍金屬、云母或滑石顏料，例如用氧化鐵CVD涂布的云母，以及所述顏料的混合物。其他的適當(dāng)顏料包括薄片染料例如硫酸Ca、Mg和Al色淀染料和/或含有羧基的染料。著色的油墨還可以從如KromaCorporation、Flint Ink、Sun Chemical以及其它的供應(yīng)商那兒購買到。無論選擇何種顏料都需要對(duì)照相系統(tǒng)的綜合性能進(jìn)行評(píng)估，以確保其不流到?jīng)_洗照片的化學(xué)過程中、改變顏色或與照相的或其它部分的相互作用。
對(duì)于本發(fā)明的目的，術(shù)語“溶劑”指的是各種各樣的固體、液體和氣體物質(zhì)，但為了達(dá)到本發(fā)明的目的，本發(fā)明主要基于液態(tài)物質(zhì)。油墨制造商通過混合那些可能不能自然地在分子尺度上混合而是保留在溶液中或懸浮液中的物質(zhì)來制備溶液和分散體。對(duì)于沖洗可存的油墨來說，理想的是得到在相對(duì)較低粘度下具有較高成膜性能的油墨，而溶劑理想的是從膜中分離出來并在干燥過程中蒸發(fā)。溶劑用來溶解或分散溶液中的固相材料，這樣它們可以更容易地進(jìn)行印刷和干燥。
印刷用的油墨溶劑可以選自多種溶劑。應(yīng)該注意到的是制造油墨的配方是溶劑和水的混合物。通常，如果配方中的水份超過50％，就稱為水基的或水溶液。有些人也把水當(dāng)作溶劑。在正式的化學(xué)定義中，水是一種溶劑。一般說來，羥基含量高的溶劑極性強(qiáng)并且介電常數(shù)高，而烴和其他溶劑是非極性的且介電常數(shù)低。溶劑可以作為單獨(dú)的物質(zhì)使用或者它們可以混合形成共溶劑。有用的溶劑具有優(yōu)良的溶解度參數(shù)以及使用過程中適當(dāng)?shù)恼舭l(fā)速率。低揮發(fā)性溶劑對(duì)于印刷機(jī)的穩(wěn)定性來說是理想的?？刂迫軇┱舭l(fā)速率的能力很重要。共混物的蒸發(fā)速率的變化取決于組分、濃度和溫度。給定溫度下的揮發(fā)度主要取決于蒸汽壓和蒸發(fā)熱。這里可能還需要通過溶劑來提供油墨配方的平衡。有時(shí)，具有恒沸溫度(恒沸物)的油墨配方可能是理想的。有用的溶劑可非限制性地包括脂肪族烴、芳香烴例如苯、甲苯、二甲苯，napthhenic、一元醇、脂肪族和脂環(huán)族的二醇、乙二醇醚、酮和酯。典型的醇包括甲醇、乙醇、丙醇、丁醇及其混合物。有用的二醇包括乙二醇、丙二醇、己二醇、二甘醇、雙甘醇、三甘醇和丙三醇。乙二醇醚包括亞甲基二醇醚、甲基溶纖劑、1，2-亞乙基二醇醚、溶纖劑、丁基乙二醇醚、丁基溶纖劑、丁基二甘醇醚和丁基卡必醇醚及其衍生物。酮基材料包括丙酮、二甲基酮、甲基乙基酮、甲基異丁基酮、環(huán)己酮、異佛爾酮、雙丙酮醇及其混合物。酯可包括乙酸乙酯、乙酸異丙酯、乙酸正丁酯。
另外，可能需要加入增塑劑，從而為干燥油墨提供彈性。在印刷區(qū)域干燥和收集溶劑時(shí)，這些物質(zhì)還可以最大限度地減少在制備外層時(shí)產(chǎn)生的粘合聚合物。有用的增塑劑可包括鄰苯二甲酸二丁酯、檸檬酸三乙酯或鄰苯二甲酸環(huán)己酯。另外的材料可從National Printing Ink research Institute的Raw Materials DataHandbook Volume 2中找到。為了在印刷區(qū)域上提高耐磨性、提高平滑性并提供疏水性，在配方中加入蠟可能是理想的。有用的蠟可包括聚乙烯蠟、聚四氟乙烯、脂肪酰胺、鹵代烴蠟、天然蠟和石油蠟。
另一種提供壓印標(biāo)記的有用方法是，提供一種在成像元件支持體上添加標(biāo)記的方法，包括提供一種含有閉孔發(fā)泡材料芯的支持體，其中閉孔發(fā)泡材料芯含有一種已經(jīng)通過使用發(fā)泡劑膨脹的聚合物，并用壓輥壓印該支持體。用這樣的方式將壓印標(biāo)記壓到閉孔發(fā)泡材料芯上。這可以在線進(jìn)行，在制造支持體的過程中，在發(fā)泡之后，或通過預(yù)先壓印聚合物片材然后將壓印過的聚合物片材粘附到閉孔發(fā)泡材料芯上。
這里使用的術(shù)語“成像元件”包括如上所述的帶有影像接受層的成像支持體，其能適用于控制影像轉(zhuǎn)印到成像元件上的多種技術(shù)。這樣的技術(shù)包括熱染料轉(zhuǎn)印、電子照相印刷或噴墨印刷，以及用于照相的鹵化銀影像的支持體。這里使用的術(shù)語“照相元件”是一種在成像中使用光敏鹵化銀的材料。本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，其為在用作成像元件的支持體上添加標(biāo)記的方法，可含有鹵化銀、噴墨接受層、熱染料接受層或電子照相層。
本發(fā)明使用的接受元件的熱染料影像接受層可含有，例如聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、聚氯乙烯、聚(苯乙烯-丙烯腈)、聚(己內(nèi)酯)或其混合物。染料影像接受層可以任何量存在，只要該用量能達(dá)到預(yù)定目的。一般說來，在濃度為1至10g/m2的濃度下得到好的效果?？梢赃M(jìn)一步在染料接受層的上面涂一層外涂層，如Harrison等人在U.S專利No.4,775,657中描述的那樣。
本發(fā)明所用的與染料接受元件一起使用的染料給體元件通常包括一種其上具有含有染料的層的支持體。本發(fā)明所用的染料給體元件中可以使用任何染料，只要該染料受熱可以轉(zhuǎn)印到染料接受層。能升華的染料已獲得特別好的效果。適用于本發(fā)明的染料給體元件在例如U.S.專利No.4,916,112、4,927,803和5,023,228中進(jìn)行了描述。如上所述，染料給體元件用來形成染料轉(zhuǎn)印影像。這種方法包括以成像方式加熱染料給體元件并將著色的影像轉(zhuǎn)印到染料接受元件上，如上所述的那樣形成染料轉(zhuǎn)印影像。在印相的熱敏染料轉(zhuǎn)印方法的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，使用一種染料給體元件，其包括順次涂有青色、洋紅和黃染料重復(fù)區(qū)域的聚(對(duì)苯二甲酸乙二酯)支持體，對(duì)每種顏色順次進(jìn)行染料轉(zhuǎn)印步驟，以便得到一個(gè)三色染料轉(zhuǎn)印影像。當(dāng)該方法只對(duì)單個(gè)顏色進(jìn)行時(shí)，那么得到單色的染料轉(zhuǎn)印影像。
本發(fā)明所用的將染料從染料給體元件轉(zhuǎn)印到接受元件的熱印相頭可以商購得到。例如可以使用Fujitsu Thermal Head(FTP-040 MCS001)、TDK ThermalHead F415 HH7-1089或Rohm Thermal Head KE 2008-F3。或者，熱染料轉(zhuǎn)印可以使用其他已知的能源，例如激光，如GB No.2,083,726A中所述的那樣。
本發(fā)明使用的熱染料轉(zhuǎn)印裝配件包括(a)染料給體元件，和(b)如上所述的染料接受元件，染料接受元件與染料給體元件呈疊加關(guān)系以便給體元件的染料層與接受元件的染料影像接受層接觸。
當(dāng)要得到三色圖像，在加熱熱印相頭時(shí)，上述裝配件在三個(gè)時(shí)段形成。在第一染料轉(zhuǎn)印之后，將該元件脫離開。然后將第二個(gè)染料給體元件(或有不同染料區(qū)域的該給體元件的另一個(gè)區(qū)域)與該染料接受元件對(duì)齊并重復(fù)這一過程。第三種顏色以同樣方式得到。
電記錄和電子照相過程以及它們各自的步驟在先有技術(shù)中已經(jīng)得到了很好的描述。所述方法包括以下基本步驟產(chǎn)生靜電影像，用充電的彩色顆粒(調(diào)色劑)顯影影像、任選將已顯影的圖像轉(zhuǎn)印到第二個(gè)基底上，以及將影像定影到基底上。在這些方法以及基本步驟中有許多的變化方案；使用液體調(diào)色劑代替干粉調(diào)色劑只不過是那些變化方案中的簡單一種。
第一個(gè)基本步驟，靜電影像的形成，可以通過多種方法實(shí)現(xiàn)。復(fù)印機(jī)的電子照相過程利用均勻充電的光電導(dǎo)體經(jīng)模擬或數(shù)字化曝光而成像式光放電。光電導(dǎo)體可以是一次性使用體系，或者可以是再充電和再成像的，如基于硒或者有機(jī)感光器的那些。
在另外的電記錄過程中，靜電影像是通過電離射線照相法形成的。潛像在電介質(zhì)(帶有電荷)，相紙或者膠卷上產(chǎn)生。向選自跨越介質(zhì)寬度間隔排列的一列觸針中的金屬觸針或書寫筆尖施加電壓，引起在所選的觸針和介質(zhì)之間空氣的介電擊穿。產(chǎn)生的離子在介質(zhì)上形成潛影。
然而所產(chǎn)生的靜電影像要用帶相反電荷的調(diào)色劑粒子顯影。對(duì)于用液體調(diào)色劑的顯影，將液體顯影劑直接與靜電影像接觸。通常使用流體，以確保足夠的調(diào)色劑粒子可用于顯影。靜電影像產(chǎn)生的電場(chǎng)導(dǎo)致懸浮在不導(dǎo)電液體中的帶電粒子因電泳而移動(dòng)。因此靜電潛影的電荷被帶相反電荷的粒子中和。液體調(diào)色劑的電泳顯影理論和物理學(xué)在許多書和出版物中有很好的描述。
如果使用可再成像的感光器或電記錄原片，調(diào)色的影像被轉(zhuǎn)印到紙(或其他底基)上。紙被帶靜電荷，其極性的選擇致使調(diào)色劑粒子轉(zhuǎn)印到紙上。最后，調(diào)色的影像被固定到紙上。對(duì)于自固定的調(diào)色劑，要將殘留液體通過風(fēng)干或加熱從紙上除去。在溶劑蒸發(fā)時(shí)，這些調(diào)色劑形成膜粘到紙上。對(duì)于熱熔的調(diào)色劑，粒子的一部分使用熱塑性聚合物。加熱既除去殘留液體又將調(diào)色劑固定到紙上。
當(dāng)用作噴墨成像介質(zhì)時(shí)，記錄元件或介質(zhì)通常包括在其至少一個(gè)表面上有油墨接受層或成像層的底基或支持體材料。如果需要，為提高油墨接受層對(duì)支持體的粘附力，在向支持體施加溶劑吸收層之前，支持體的表面可經(jīng)電暈放電處理，或可在支持體表面涂底漆層，例如用鹵代苯酚或部分水解的氯乙烯-醋酸乙烯共聚物形成的層。油墨接受層優(yōu)選是由水或水-醇溶液涂在支持體層上，干燥后厚度范圍為3至75微米，優(yōu)選8至50微米。
任何已知的噴墨接受層可與本發(fā)明所使用的基于聚酯的外部阻隔層合用。例如，油墨接受層可主要由以下物質(zhì)組成無機(jī)氧化物顆粒，例如二氧化硅、改性二氧化硅、粘土、氧化鋁，易熔微球，例如含有熱塑性或熱固性聚合物的微球，不熔的有機(jī)微球，或親水聚合物，例如天然存在的親水膠體和樹膠，如明膠、白蛋白、瓜耳樹膠、黃原膠、阿拉伯膠、脫乙酰殼多糖、淀粉和它們的衍生物；天然聚合物的衍生物，例如官能化的蛋白質(zhì)、官能化的樹膠和淀粉、纖維素醚和它們的衍生物；以及合成聚合物，如聚乙烯基噁唑啉、聚乙烯基甲基噁唑啉、多氧化物、聚醚、聚(乙撐亞胺)、聚(丙烯酸)、聚(甲基丙烯酸)、包括聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的N-乙烯基酰胺和聚(乙烯醇)，其衍生物和共聚物；及這些物質(zhì)的組合。親水聚合物、無機(jī)氧化物顆粒和有機(jī)微球可在底基上的一層或多層中存在，并在層中有各種組合。
可將多孔結(jié)構(gòu)引入到含親水聚合物的油墨接受層中，這是通過加入陶瓷或硬聚合物的顆粒、通過涂布時(shí)發(fā)泡或吹泡、或通過在所述層中加入非溶劑誘導(dǎo)相分離而引入的。一般而言，優(yōu)選的基層是親水性的，但不是多孔的。這對(duì)于照片質(zhì)量的印相尤其正確，在其中多孔性可導(dǎo)致光澤的損失。特別是，油墨接受層可由如本領(lǐng)域眾所周知的任何有或沒有添加劑的親水聚合物，或其組合物組成。
如果需要，油墨接受層可用可滲透油墨的、防粘保護(hù)層作為外涂層，例如包括纖維素衍生物或陽離子改性纖維素衍生物或其混合物的層。特別優(yōu)選的外涂層為聚β-1，4-脫水-葡萄糖-g-環(huán)氧乙烷-g-(2′-羥丙基)-N，N-二甲基-N-十二烷基氯化銨。外涂層是非孔的，但是可滲透油墨并用來提高使用水基油墨的元件上印相的光學(xué)密度。外涂層還可保護(hù)油墨接受層以防磨損、弄臟和水致?lián)p害。通常，外涂層的干厚度為0.1至5μm，優(yōu)選0.25至3μm。
在實(shí)踐中，在油墨接受層和外涂層中可以使用各種添加劑。這些添加劑包括表面活性劑，如改進(jìn)涂布性能和調(diào)節(jié)干涂層表面張力的表面活性劑，控制pH值的酸或堿，抗靜電劑，懸浮劑，抗氧化劑，交聯(lián)涂層的硬化劑，抗氧化劑，紫外穩(wěn)定劑和光穩(wěn)定劑。此外，可加入少量媒染劑(基層的2％-10重量％)以改進(jìn)耐水性。有用的媒染劑在U.S.專利No.5,474,843中進(jìn)行了公開。
以上所述的層，包括油墨接受層和外涂層，可以通過常規(guī)的涂布方法涂到本領(lǐng)域通常使用的透明的或不透明的支持體材料上。涂布方法可非限制性地包括刮涂、繞線桿涂布、縫隙涂布、滑動(dòng)料斗涂布、凹版印刷和簾式淋涂。這些方法的有些可用來同時(shí)涂兩層，這從生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)觀點(diǎn)來看是優(yōu)選的。
DRL(染料接受層)涂在粘結(jié)層或TL上面，厚度范圍為0.1-10μm，優(yōu)選0.5-5μm。有許多已知的配方可用作染料接受層?；疽笫牵珼RL與預(yù)成像的油墨是相容的，以便得到所希望的色域和密度。當(dāng)油墨滴經(jīng)過DRL時(shí)，染料在DRL中被保留或被媒染，而油墨溶劑自由地通過DRL，并快速地被TL吸收。另外，DRL配方優(yōu)選用水涂布，顯示足夠的對(duì)TL的粘附力，并使得容易控制表面光澤度。
例如，Misuda等人在US專利4,879,166；5,264,275；5,104,730；4,879,166和日本專利1,095,091；2,276,671；2,276,670；4,267,180；5,024,335和5,016,517中公開了水基DRL配方，其包括假勃姆石(psuedo-bohemite)和某些水溶性樹脂的混合物。Light在US專利4,903,040；4,930,041；5,084,338；5,126,194；5,126,195和5,147,717中公開了水基DRL配方，其含有乙烯基吡咯烷酮聚合物與某些水可分散和/或水溶性聚酯的混合物，以及其他聚合物和附加物。Butters等人在US專利4,857,386和5,102,717中公開了油墨吸收樹脂層，其含有乙烯基吡咯烷酮聚合物與丙烯酸或甲基丙烯酸聚合物的混合物。Sato等人在US專利5,194,317中和Higuma等人在US專利5,059,983中公開了可用水涂布的基于聚(乙烯醇)的DRL配方。Iqbal在US專利5,208,092中公開了水基的DRL配方，其含有隨后交聯(lián)的乙烯基共聚物。除了這些例子之外，可能還有其他已知的或考慮的DRL配方，其符合上述DRL的第一需求和第二需求。
優(yōu)選的DRL是0.1-10微米厚，并是以5份鋁氧烷和5份聚(乙烯基吡咯烷酮)的水分散體系涂布的。DRL還可以含有不同水平和尺寸的用于控制光澤、摩擦和/或防指紋印的消光劑，為提高表面均勻性和調(diào)節(jié)干涂層表面張力的表面活性劑，媒染劑，抗氧化劑，紫外吸收化合物，光穩(wěn)定劑。
雖然如上所述油墨接受元件可以成功地用來達(dá)到本發(fā)明的目的，但為了提高成像元件的耐久性，可能還需要在DRL上涂上外涂層。這種外涂層可以在元件成像之前或之后施加到DRL上。例如，DRL可外涂油墨可滲透層，油墨可自由地經(jīng)過該外涂層。這種類型的層在US專利4,686,118；5,027,131和5,102,717中進(jìn)行了描述?；蛘撸馔繉涌梢栽谠上裰蠹由?。任何已知的層合薄膜和設(shè)備都可用于該目的。在上述成像過程中所用的油墨是眾所周知的，油墨制劑經(jīng)常與特定的工藝密切相關(guān)，即連續(xù)、壓電或熱過程。因此，取決于特殊的油墨加工方法，油墨可以含有用量和組合方式差別很大的溶劑、著色劑、防腐劑、表面活性劑、濕潤劑。與本發(fā)明所用的成像記錄元件一起使用的油墨優(yōu)選為水基的，如那些目前出售用于Hewlett-Packard Desk Writer 560C打印機(jī)上的。然而，可以配制成用于特別給定的油墨記錄過程的油墨，或指定的商業(yè)賣主，作為上述成像記錄元件的另一實(shí)施方案，也是預(yù)期的。
平滑的不透明紙支持體與鹵化銀影像聯(lián)合使用是有用的，因?yàn)楦倪M(jìn)了鹵化銀影像的對(duì)比度范圍并減少了在觀看影像期間環(huán)境光的透過程度。本發(fā)明所用的優(yōu)選照相元件是指一種鹵化銀照相元件，無論是用電子印片方法或是用常規(guī)的光學(xué)印片方法曝光，其都具有極好的性能。電子印片方法包括將記錄元件的敏感鹵化銀乳劑層，以像素接像素的方式經(jīng)受至少10-4ergs/cm2、持續(xù)時(shí)間高達(dá)100微秒的光化輻射，其中鹵化銀乳劑層由鹵化銀顆粒組成。常規(guī)的光學(xué)印片方法包括將記錄元件的敏感鹵化銀乳劑層，以成像的方式經(jīng)受至少10-4ergs/cm2、持續(xù)時(shí)間10-3至300秒的光化輻射，其中鹵化銀乳劑層由鹵化銀顆粒組成。本發(fā)明可使用由鹵化銀顆粒組成的輻射感光乳劑，其顆粒(a)含有大于50mol％基于銀的氯化物，(b)它們大于50％的表面積是由{100}晶面提供的，以及(c)中心部分占總銀的95至99％并含有兩種經(jīng)選擇滿足以下各種要求的摻雜劑(i)滿足該化學(xué)式的六配位金屬絡(luò)合物(I)[ML6]n其中n為零、-1、-2、-3或-4；M是除銥以外的，前沿軌道填滿的多價(jià)金屬離子；L6代表可獨(dú)立選擇的橋連配體，條件是至少四個(gè)配體是陰離子配體，和至少一個(gè)配體是氰配體或比氰配體更具電負(fù)性的配體；和(ii)銥配位絡(luò)合物，包括噻唑或取代噻唑配體。優(yōu)選的照相成像層結(jié)構(gòu)在EP公開1 048 977中進(jìn)行了描述。其中所述的光敏成像層在本發(fā)明所用的支持體上提供特別理想的影像。
在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及一種照相記錄元件，其包括一種支持體和至少一個(gè)如上所述含有鹵化銀顆粒的光敏鹵化銀乳劑層。
以下實(shí)施例舉例說明本發(fā)明。但是它們不窮盡本發(fā)明所有可能變化的詳盡說明。份數(shù)和百分比是按重量計(jì)，除非另外指出。
用于以下實(shí)施例的壓印冷卻輥雕刻有呈商標(biāo)形式的標(biāo)記，其中有從冷卻輥背景高出的標(biāo)記，例如字母符號(hào)。高度差為20微米且高出字母的粗糙度為150Ra而背景為2Ra。
實(shí)施例1(對(duì)比)通過如下方法制備相紙支持體將含50％漂白的硬木牛皮紙、25％漂白的硬木亞硫酸酯和25％漂白的軟木亞硫酸酯的紙漿配料經(jīng)過雙盤精制機(jī)進(jìn)行精制，然后經(jīng)過錐形紙漿精制機(jī)并達(dá)到200cc加拿大標(biāo)準(zhǔn)排水度。在得到的紙漿配料中加入0.2％的烷基乙烯酮二聚物、1.0％的陽離子玉米淀粉、0.5％的聚酰胺-表氯醇、0.26％的陰離子型聚丙烯酰胺和5.0％的二氧化鈦，以上均基于干重?；堃约s每1000平方英尺(ksf)46.5磅的絕干重量在長網(wǎng)造紙機(jī)制造，濕壓實(shí)至42％，然后使用蒸汽加熱的烘干機(jī)干燥至濕度為10％，達(dá)到160個(gè)Sheffield單位的Sheffield孔隙率和0.70g/cc的表觀密度。然后以10％羥乙基化的玉米淀粉溶液，使用立式施膠機(jī)為紙基的表面上膠，獲得3.3wt％的淀粉填充量。經(jīng)表面上膠的支持體進(jìn)行砑光，得到1.04gm/cc的表觀密度。然后紙基用含有金紅石二氧化鈦(Dupont R104)的低密度聚乙烯(0.917g/cc，來自Eastman Chemical)以27g/m2在其上面涂布，并以27g/m2的透明聚乙烯(0.0924g/cc)在其背面涂布。
實(shí)施例2厚度為6.0密耳且密度為0.53g/cm3的聚丙烯泡沫材料從Berwick Industries，Berwick，PA得到。然后使用平板模頭將樹脂擠出涂在兩側(cè)。泡沫材料的上凸緣層或正面是共擠出涂布的。接近泡沫材料的層以7.5 lbs/ksf的覆蓋率進(jìn)行涂布，熔融溫度為274℃，并且包含大約10％的銳鈦型二氧化鈦、20％的MistronCB滑石(來自Luzenac America)、20％的PA609(來自Exxon Mobil的無定形有機(jī)聚合物)和50％PF611(來自Basell的擠出涂布級(jí)聚丙烯均聚物)。表層以107g/m2的覆蓋率進(jìn)行涂布，熔融溫度為300℃，并且包含大約18％的二氧化鈦、4.5％的ZnO和78.5％的D4002 P(來自Eastman Chemical Company的低密度聚乙烯)。泡沫材料的下凸緣層或其反面是在300℃的熔融溫度下單擠出涂布的。下凸緣層涂層的覆蓋率為485g/m2并且包含大約10％的銳鈦型二氧化鈦、20％的MistronCB滑石、20％的PA609和50％的PF611。熔融擠出聚丙烯是用衣架(coathanger)平板模頭擠出的。將聚合物擠出到由冷卻輥和壓輥形成的輥隙中，其中聚丙烯發(fā)泡材料芯片材是與壓輥相對(duì)的初級(jí)片料并且熔融聚丙烯凸緣層對(duì)著冷卻輥表面。冷卻輥的表面已經(jīng)預(yù)先雕刻有需要的要壓印信息的反像。呈圖案形式的壓印標(biāo)記，基本上包括具有粗糙度的高出或凹陷區(qū)域和一個(gè)具有不同粗糙度且高度不同的背景區(qū)域。當(dāng)熔融聚合物進(jìn)入由壓輥和聚丙烯發(fā)泡材料芯以及冷卻輥形成的輥隙時(shí)，輥隙中的壓力促使流體聚合物與表面相適應(yīng)。當(dāng)聚合物冷卻和固化時(shí)，其復(fù)制了具有不同高度和粗糙度分布的表面。
實(shí)施例3與實(shí)施例2一樣制備樣品，不同的是上凸緣層是微孔雙軸取向的聚丙烯片材，該層用熔融擠出金屬茂彈性體的粘合層粘附在閉孔發(fā)泡材料芯上，所述彈性體以84g/m2的覆蓋率進(jìn)行涂布。聚合物在315℃熔融并且在雙軸取向片材和聚酯片材之間擠出涂布進(jìn)入壓力輥隙中。該實(shí)施例所用的頂部片材是共擠出和雙軸取向的。取向是橫向大約8次以及縱向5次。使用Exxon Chemical Corp制造的金屬茂催化的乙烯彈性體(SLP 9088)將頂部片材熔融擠出層壓到閉孔發(fā)泡材料芯上。所述金屬茂催化的乙烯彈性體的密度為0.900g/c并且熔融指數(shù)為14.0。微孔雙軸取向片材的厚度為1.5密耳。
頂部片材(成像側(cè))由稱為L1、L2、L3、L4和L5的5層組成的復(fù)合片材，涂布到閉孔發(fā)泡材料芯頂部或成像側(cè)上。L1是在包裝外面的淺色層，光敏鹵化銀層就粘在該層上。L2是加入了光學(xué)增亮劑和二氧化鈦的層。所用的光學(xué)增亮劑是Ciba-Geigy生產(chǎn)的Hostalux KS。將涂布擠出級(jí)的銳鈦型二氧化鈦同時(shí)加入到L2和L4中。下表3列出本實(shí)施例所用的頂部雙軸取向片材的層的性能。
表3層材料 厚度，μmL1聚乙烯+色母料0.75L2聚丙烯+24％TiO2+OB 6.65L3微孔聚丙烯 21L4聚丙烯+18％TiO26.85L5聚丙烯 0.76OB＝光學(xué)增亮劑在背面，高密度(0.930g/cc)聚乙烯的下凸緣層在315℃下熔融擠出。將熔融聚合物送入已經(jīng)雕刻有商標(biāo)標(biāo)記的冷卻輥的輥隙中。
實(shí)施例4與實(shí)施例2一樣制備樣品，不同的是上凸緣層和下凸緣層使用低密度聚乙烯而不是聚丙烯。
實(shí)施例5與實(shí)施例2一樣制備樣品，不同的是上凸緣層和下凸緣層使用高密度聚乙烯而不是聚丙烯。
實(shí)施例6與實(shí)施例3一樣制備樣品，不同的是上凸緣層使用微孔雙軸取向聚酯片材，其中上表面有片材的微孔部分以及固體聚酯表層。
微孔雙軸取向聚酯的多層片材通過下列方法制備在冷卻輥上作為整體片材澆鑄擠壓成形，縱向牽伸然后橫向牽伸，大約3×3次。微孔聚酯層包含聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯和微球，且層厚為25μm，孔隙百分率為50％。
疏松劑(voiding agent)是交聯(lián)的聚苯乙烯微球，其中二乙烯基苯的量為層的50重量％。微球的平均粒徑為1至2μm并且微球上涂有膠體氧化鋁滑爽劑。制備用于使共擠出支持體的中間層產(chǎn)生孔隙的交聯(lián)微球的步驟如下(1)微球通過常規(guī)的水懸浮聚合制備，得到直徑為2至20μm的近單分散的珠粒并且交聯(lián)水平為5mol％至30mol％。
(2)在分離和干燥以后，微球在常規(guī)雙螺桿擠出設(shè)備上以25重量％的濃度混合到聚酯中，然后?；纬蓾饪s物，其適于低填充量時(shí)排出。
(3)微球濃縮物小丸與天然小丸混合然后使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的標(biāo)準(zhǔn)條件、170-180℃用干燥空氣對(duì)流4-6小時(shí)來干燥。
該層通過標(biāo)準(zhǔn)的三-縫衣架模在265℃共擠出到控制在50-60℃的冷卻輥上。層狀膜在105℃使用標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室膜拉伸裝置進(jìn)行雙軸向拉伸。其上表面和下表面是密度大約為1.3g/cc的固體聚酯層。
共擠出支持體的底層是特性粘度大約為0.68cps的固體聚酯層。聚酯層的厚度為8.0μm。聚酯層含有0.12重量％的光學(xué)增亮劑和24重量％的二氧化鈦。所用的光學(xué)增亮劑是Ciba-Geigy生產(chǎn)的Hostalux KS。所用的金紅石二氧化鈦是DuPont R104(0.22微米粒徑的二氧化鈦)。然后將該片材層壓到紙基上，所述紙基含有聚乙烯和酸酐-改性丙烯酸乙烯酯在365℃的熔融擠出混合物。聚酯片材、熔融聚合物和紙同時(shí)送入冷卻壓輥隙中。L8層是市售的聚丙烯雙軸取向片材并且粘附在紙基上，該紙基含有擠出到壓輥隙中的熔融聚合物。可寫的/導(dǎo)電層按照輥涂法涂在電暈處理的三元共聚物表面上。
樣品6的成像支持體結(jié)構(gòu)如下所示L1凝膠底層的聚酯，含有24％的銳鈦型二氧化鈦和光學(xué)增亮劑，厚度為8μmL225μm厚的微孔聚酯，密度為0.89g/ccL3含有24％的銳鈦型二氧化鈦的聚酯，厚度為8μm。
L4由DuPont Bynel和以12g/m2熔融擠出的擠出級(jí)低密度聚乙烯20％/80％的共混物組成的粘結(jié)層L5成像級(jí)纖維素基紙L6由DuPont Bynel和以12g/m2熔融擠出的擠出級(jí)低密度聚乙烯20％/80％的共混物組成的粘結(jié)層L7其表層含有聚乙烯共聚物，和乙烯丙烯及丁烯三聚物的聚丙烯L8苯乙烯丁二烯甲基丙烯酸酯涂層實(shí)施例7與實(shí)施例2一樣制備樣品，不同的是上凸緣層和下凸緣層使用低密度聚乙烯而不是聚丙烯。上凸緣層有一個(gè)表面粗糙度大約為35Ra的遮光面。
表1

LDPE-低密度聚乙烯PP-聚丙烯BOPP-雙軸取向的聚丙烯(8×5的拉伸比)BoPET-雙軸取向的聚酯(3×3的拉伸比)表面硬度-低是指相對(duì)較軟(洛氏硬度接近R10)中等是指稍微硬(洛氏硬度接近R95)高是指較硬的表面(洛氏硬度大于100)壓縮模量低是指容易壓縮(壓縮模量接近9MPa)中等是指壓縮性稍微小一些(壓縮模量接近30MPa)高是指幾乎不能壓縮(壓縮模量接近45MPa)標(biāo)記/圖案耐轉(zhuǎn)印到上表面的性能低是指有更多不希望的標(biāo)記/圖案轉(zhuǎn)印中等是指有稍少不希望的轉(zhuǎn)印高是指幾乎沒有轉(zhuǎn)印表2(冷卻輥表面粗糙度)

表2提供了一個(gè)壓印有標(biāo)記—這里是圖案—的冷卻輥的描述。為了實(shí)現(xiàn)本專利的目的，光滑區(qū)域是背景而粗糙區(qū)域是印刷標(biāo)記。應(yīng)該注意到的是背景可以更粗糙而標(biāo)記區(qū)域可以更平滑。背景和圖案標(biāo)記區(qū)域之間的相對(duì)差別決定了其相對(duì)光譜反射和看到標(biāo)記區(qū)域的能力。兩個(gè)區(qū)域之間的差別較高有助于決定其整體的可見度。當(dāng)這種表面在張力和壓力下沿著另一個(gè)表面繞成卷形物時(shí)，轉(zhuǎn)印的相對(duì)量由支持體元件的壓縮性和直接繞其上的表面的相對(duì)硬度決定。
結(jié)果表明，如表1所示，當(dāng)相對(duì)平滑和軟的上表面在硬的、相對(duì)不可壓縮的紙基(樣品1-對(duì)比)上進(jìn)行涂布，并將背景和標(biāo)記區(qū)域之間具有粗糙度差別的壓印標(biāo)記壓到平滑和軟的表面上時(shí)，則幾乎沒有對(duì)轉(zhuǎn)移壓印到平滑和軟的表面上的抗力。
樣品2提供一個(gè)在可壓縮的芯材上的相對(duì)光滑表面材料的上表面。如表1所示，預(yù)期結(jié)果表明標(biāo)記耐轉(zhuǎn)印性有所提高。樣品3提供在相同的發(fā)泡材料芯上具有額外壓縮性的硬表面材料。如表1所示，其標(biāo)記的耐轉(zhuǎn)印性更高了。樣品4在相同的標(biāo)稱粗糙度下作為對(duì)比提供相對(duì)光滑的表面材料，且轉(zhuǎn)印有少量的提高。樣品5提供一個(gè)稍微更硬的表面層并且預(yù)計(jì)轉(zhuǎn)印量會(huì)提高。樣品6提供一個(gè)更硬的表面層并且導(dǎo)致了高的標(biāo)記/圖案耐轉(zhuǎn)印性。樣品7提供一個(gè)具有相對(duì)低的壓縮性、軟但是更粗糙的表面，并且與對(duì)照樣品相比，標(biāo)記的耐轉(zhuǎn)印性提高了。
權(quán)利要求
1.一種在成像元件支持體上添加標(biāo)記的方法，其包括在輥上壓印標(biāo)記；提供了一種支持體，其中所述支持體含有一種閉孔發(fā)泡材料芯并且其上至少粘附一個(gè)凸緣層，其中所述閉孔發(fā)泡材料芯含有已經(jīng)通過使用發(fā)泡劑膨脹的聚合物；并且用所述壓印輥壓印支持體。
2.權(quán)利要求1的方法，其中所述支持體的壓縮模量大于8MPa。
3.權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一個(gè)凸緣層含有表面硬度大于9洛氏R硬度的聚合物。
4.權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一個(gè)凸緣層進(jìn)一步含有至少一個(gè)聚乙烯外層。
5.權(quán)利要求1的方法，其中所述標(biāo)記包括商標(biāo)或字符。
6.權(quán)利要求1的方法，其中所述凸緣層與所述閉孔發(fā)泡材料芯整合在一起。
7.權(quán)利要求1的方法，其中所述凸緣層包括聚合物層。
8.權(quán)利要求1的方法，進(jìn)一步包括將油墨施用到所述標(biāo)記上的步驟。
9.權(quán)利要求1的方法，其中所述至少一個(gè)凸緣層包括熔融聚合物凸緣層，并且其中所述的用壓印輥壓印支持體包括用所述壓印輥壓印所述至少一個(gè)熔融聚合物凸緣層。
10.一種在成像元件支持體上添加標(biāo)記的方法，包括提供一個(gè)支持體，其中所述支持體含有閉孔發(fā)泡材料芯，其中所述的閉孔發(fā)泡材料芯含有一種已經(jīng)通過使用發(fā)泡劑膨脹的聚合物，和用壓印輥壓印該支持體。
全文摘要
本發(fā)明提供在成像元件支持體上添加標(biāo)記的方法，包括在輥上壓印標(biāo)記，例如商標(biāo)；提供一個(gè)支持體，其中所述支持體包含一種閉孔發(fā)泡材料芯和至少一個(gè)粘附其上的凸緣層，其中所述閉孔發(fā)泡材料芯含有一種已經(jīng)通過使用發(fā)泡劑膨脹的聚合物；和用壓印輥壓印該支持體。
文檔編號(hào)D21H25/04GK1510508SQ20031012318
公開日2004年7月7日 申請(qǐng)日期2003年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月23日
發(fā)明者M·J·赫爾伯, J·E·本森, P·T·艾爾沃德, B·M·布朗, M J 赫爾伯, 布朗, 本森, 艾爾沃德 申請(qǐng)人:伊斯曼柯達(dá)公司