專利名稱：噴墨印刷片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及適用于標(biāo)志用途的噴墨印刷片，特別是一種具有與膠粘劑層接觸的可剝離層的印刷片。本發(fā)明還涉及一種使用本發(fā)明印刷片的印刷方法。
背景技術(shù)：
各種適用于印出耐用的室外標(biāo)志的方法是本領(lǐng)域已了解的，例如通過靜電印刷工藝，還知道一些著墨體材料以及轉(zhuǎn)移到標(biāo)志材料上的方法。這些方法已制出具有各種用途的材料，如用于廣告、招貼牌、車輛標(biāo)志。然而，這些方法都有缺陷，所需的機器和制品很貴，而且這些機器需要相當(dāng)高的維修費用和操作技巧。
噴墨印刷工藝已眾所周知。其中的一個應(yīng)用例子是用于制作文件和字幕幻燈片的計算機打印機。近來由于大規(guī)格打印機的工業(yè)化，可以打印出較大的制品，如大的工程圖、設(shè)計圖和彩色招貼和標(biāo)志。這些打印機與許多其他硬拷貝輸出設(shè)備如數(shù)字靜電打印機相比較為低廉。而且，這類打印機具有計算機編址硬拷貝輸出設(shè)備的所有通常的優(yōu)點，其中，可使用本領(lǐng)域眾所周知的掃描設(shè)備對正的透明圖片或非透明圖片上的圖象進行掃描、將圖象儲存在計算機磁盤中、處理、儲存和打印等等。
一般，噴墨用的墨水是全部或部分水基的，這類墨水的典型著墨體是光板紙或最好是專門的著墨體材料紙，這種紙張經(jīng)過處理或涂布，改善了著墨性能或所產(chǎn)生圖象的質(zhì)量。
適用于如字幕幻燈片應(yīng)用的許多噴墨著墨體組合物也已為本領(lǐng)域了解。它們由透明塑料材料如聚酯組成，因為它們本身不能接受水性墨水，因此需要涂布著墨體層。典型的著墨體層是由能從噴墨用墨水吸收水性混合物的水溶性聚合物的混合物組成。
在Iqbal等人的美國專利4,935,307和5,208,092、Kitchin等人的美國專利5,342,688和EPO公開0 484 016 A1中揭示了用于字幕幻燈片的一些噴墨著墨體組合物的例子。
用噴墨產(chǎn)生的圖象的一個普通問題是隨后的染料滲開，而且在濕熱條件下特別嚴(yán)重。因此，許多著墨體材料含有在印刷后能與染料反應(yīng)或以其它方式固定住染料的組分。還可以改變墨水的配方以防止染料的滲開。
目前許多噴墨組合物的另一個缺陷是由于圖象顏色變化或染料顏色發(fā)暗而喪失檔案性，圖象質(zhì)量隨時間而變化，較高質(zhì)量圖象在直接陽光照射下壽命縮短。對于如廣告類的短期標(biāo)志用途這并不成為一個問題。然而這些缺陷使圖象不適用于一些長期用途，如檔案印刷品或需要耐用性好的室外圖案和標(biāo)志。
在Maruyanma等人的美國專利5,132,146和Idei等人的美國專利5,302,437中，揭示了其他噴墨記錄材料。
需要一種噴墨著墨體材料，它在使用染料基噴墨墨水時能提供高密度、低染料滲出的圖象，而在使用顏料噴墨墨水時能提供抗抹污的圖象。
發(fā)明概述簡單地說，本發(fā)明一方面提供了一種包括一種基材和與基材接觸的圖象接受層的噴墨印刷片，其中圖象接受層由至少一層某種組合物的防滲透層和至少一層另一種組合物的噴墨著墨體層組成，防滲透層和噴墨著墨體層均含有分散的、其大小足以使防滲透層和噴墨受體層表面粗糙的顆粒。
在與圖象接受層相反的基材另一面上也可以按順序覆上一層粘結(jié)劑層和一層可剝離襯里層。這種片使用了可用于標(biāo)志、檔案或其他成象用途中的基材，是可以采用噴墨印刷工藝的。
有利的是，圖象接受層(或由單層或由多層組成)可與許多種基材如熱塑性材料、熱固性材料、涂塑紙張、織物、涂塑織物，或厚或薄的基材一起使用，只要涂布的基材能裝在噴墨印刷設(shè)備中。
在經(jīng)印刷的著墨體層上用一層保護薄膜或涂層層壓覆蓋起來或經(jīng)其它處理以提供耐用性好的表面，可以用于商業(yè)標(biāo)志、檔案或成象用途。
本發(fā)明的一個優(yōu)點，是當(dāng)其處于雨水、陽光及外界環(huán)境溫度變化和外界環(huán)境中表面的溫度變化中時，噴墨印刷紙的基材和粘結(jié)劑可經(jīng)用好幾年。通常本發(fā)明的制品具有一定的柔韌性，它能夠粘附到具有一定弧度或不平整性的表面，如帶有螺絲頭或鉚釘?shù)膲Ρ诨虮砻嫔希牧喜灰桩a(chǎn)生剝離，在表面的凸出部位上，圖象接受層、其他層、圖象或表面材料均不易產(chǎn)生開裂或?qū)与x或“帳篷”現(xiàn)象。
例如通過層壓上一層透明保護層，可使印刷片具有一定的防水性、增加防止圖象劃傷、和濺污等性能。
而且，本發(fā)明的制品還保持理想噴墨印刷片所需的其他性能，如抗染料滲散的性能和淺的底色。在所印刷的圖象上還觀察到良好的顏色飽和度和密度。印刷的制品在潮濕條件下或在噴墨印刷過程中不會過度卷曲，印刷后的圖象會很快干燥，顯示良好的圖象清晰度。
在說明書中使用的“著色劑”指任何賦于另一種材料或材料混合物以顏色的材料，可以是染料或顏料；“耐用性好”指本發(fā)明使用的基材能夠承受與標(biāo)志有關(guān)的磨損和撕裂，在外部環(huán)境中可使用2-5年；“塑料”指在加熱或不加熱條件下能成型或模制的材料，包括熱塑性或熱固性，熱塑性和熱固性材料可以是柔性、半剛性或剛性、脆性或有延展性的；本發(fā)明中使用的“抗抹污”指按下面試驗描述噴墨墨水的抗抹污性，試驗是以黑色線條印出圖象，待至少5分鐘干燥后，用手指以正常觸摸圖象所使用的輕到中等的壓力擦拭這些線條，觀察是否發(fā)生線條的滲開。
附圖簡述

圖1是印刷和層壓后具有兩層式圖象接受層結(jié)構(gòu)的噴墨印刷片的側(cè)視圖。
較好實施方案的描述參考圖1，本發(fā)明的一種噴墨印刷片包括(a)一層圖象接受層(11-12)，(b)一層基材(10)，還可以包括有(c)一層粘結(jié)劑層(13)，它涂布或?qū)訅涸诨?10)背對著圖象接受層(11-12)的另一面上。粘結(jié)劑層背面可以有一層可剝離襯里層(14)，也可以沒有。在這一實施方案(圖1)中，圖象接受層(11-12)中至少有兩層，其中一層是防止?jié)B透層(12)，另一層是噴墨著墨體層(11)。
一旦使用噴墨印刷工藝對噴墨印刷片印刷成象(15)以后，該印刷片(100)可用一層透明保護層(16)層壓上去。透明保護層(16)可以是一透明塑料片，其一面有一種壓敏粘結(jié)劑或熱熔粘結(jié)劑，可以是一層透明涂層、或是一種能影響印刷片(100)表面的處理技術(shù)。
典型的可剝離襯里層(14)是一層紙或塑料或其他合適的片材，在其與粘結(jié)劑層接觸的至少一個表面上用可剝離材料如一種有機硅樹脂或碳氟化合物型材料涂布或處理，可剝離襯里層粘附到粘結(jié)劑層上面，但當(dāng)需要時又能容易地除去，露出粘結(jié)劑層。
基材最好是用耐用性好的材料，能抵抗外部標(biāo)志環(huán)境包括環(huán)境的很大溫度范圍60℃-107℃，直接受陽光照射等的有害影響。這種耐用性好的材料有時還應(yīng)適合于固定到外表面上，即可粘附到有一定弧度或不平整性(如有略從表面突出的螺絲頭或鉚釘)的墻壁或表面上，而不易使材料出現(xiàn)剝離或“帳篷”現(xiàn)象。然而，本發(fā)明的基材不限于此，耐久性差的塑料也可用于內(nèi)部標(biāo)志用途，如在用染料基噴墨墨水印制圖象時使用。
根據(jù)本發(fā)明的用途情況，基材可以是透明的、半透明或不透明的。不透明基材用于在人工采光或陽光的光照條件下，從印刷片的圖象那一面觀察圖象的情況。半透明基材對背光用途如發(fā)光標(biāo)志特別有用。
本發(fā)明中使用的基材均已商品化，許多已設(shè)計成外部耐用性很好的。這些基材的非限制性例子，包括可從3M公司得到的ScotchcalTMMarking薄膜和ScotchcalTMSeries 9000 Short-Term Removable(STR)薄膜，可從Fasson，Avery或Meyercord得到的AveryTMGLTM系列長效薄膜、AveryTMXLTM系列長效薄膜、AveryTMSXTM系列長效薄膜、FasCalTM或FasFlexTM范圍的合適薄膜或任何合適的標(biāo)記、圖表或廣告用薄膜。然而還有其他合適材料的制造廠家，因而本發(fā)明不限于上述的例子。根據(jù)最終圖象的用途例如根據(jù)是否需要好的耐用性，可使用幾乎所有由塑料片組成的材料作為基材，只要處于圖象接受層底部的噴墨著墨體層能充分粘結(jié)到這種薄膜的表面。
可用的基材可有以具有各種表面光潔度，如ScotchcalTMSeries 9000暫時可去除(STR)薄膜的無光光潔度或ScotchcalTM3650標(biāo)記薄膜的有光光潔度?？墒褂媒?jīng)擠塑、壓延或流延法制造的不同塑料薄膜，如以ScotchcalTM增塑聚(氯乙烯)或Surlyn為例的一種聚烯烴?？梢允褂萌魏魏线m的塑料材料。非限制性例子包括聚酯材料，如E.I.Du Pont de Nemours & Company的MylarTM、ImperialChemicals，Inc.的MelinexTM和Celanese Corporation的CelanarTM。其他例子包括聚烯烴，如聚乙烯和聚丙烯、聚碳酸酯、聚合丙烯酸酯、聚苯乙烯、聚砜、聚醚砜、三乙酸纖維素、賽珞玢、聚(氟乙烯)、聚酰亞胺、PPG Indstries的TeslinTM、橡膠聚合物如苯乙烯-丁二烯共聚物、丁腈橡膠或丁基橡膠、聚丁二烯。用作基材的較好材料包括那些增塑的聚(氯乙烯)或離子交聯(lián)聚合物，雖然可不限于這些。較好的材料為白色不透明或半透明材料，但在特殊用途中也可使用透明材料或有色不透明、半透明、透明材料。
通?；牡暮穸确秶鸀?.05-0.75毫米。然而，厚度可在這一范圍之外，只要在印刷和使用期間仍能保留抗撕裂和抗開裂性，薄膜厚度可任意選擇。考慮了各種因素之后，任何厚度都可使用，除了基材厚度不能太厚，無法喂入噴墨印刷機以外。
圖象接受層由至少兩層組成，至少一層的功能是對噴墨起著墨體的作用。當(dāng)圖象接受層至少由兩層組成時，最上層的功能為防滲透層，底層為噴墨受體。
圖1中圖象接受層為兩層結(jié)構(gòu)，這是較適宜的。雖然圖象接受層被描述為多層結(jié)構(gòu)?！岸鄬印边@個術(shù)語不一定指各層是完全不同的，即各層之間存在著可辨別得出的清晰界面，雖然可能如此。例如，在涂布過程中，特別在界面上會發(fā)生層間某種程度的混合作用。
本領(lǐng)域通常使用的一般親水或水溶性或水吸收性聚合物或粘結(jié)劑為聚(乙烯基吡咯烷酮)、乙烯基吡咯烷酮與例如乙烯或苯乙烯的共聚物、聚(乙烯醇)、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸或(1-烷基)丙烯酸共聚物和無機鹽如由上述化合物衍生的堿金屬鹽，聚(環(huán)氧烷)或聚乙二醇、碳水化合物、烷基和羥烷基纖維素衍生物、淀粉和淀粉衍生物如羥烷基淀粉、羧烷基纖維素和其鹽、阿拉伯樹膠、黃原膠、角叉菜膠、蛋白質(zhì)和多肽?？刹捎闷渌磻?yīng)物或催化劑使一種或多個聚合物進行交聯(lián)。
底層的較好組成包括EP 0484016 A1中揭示的共聚物即聚(乙烯基吡咯烷酮)、聚(環(huán)氧乙烷)和美國專利5,342,688描述的媒染劑，該媒染劑是用以防止印刷后染料在圖象中的遷移。但對使用顏料基噴墨墨水設(shè)計的印刷片則不需要媒染劑。
頂層的較好材料為親水或水溶性聚合物、水溶膠和與例如聚(乙烯基吡咯烷酮)相比，對接觸帶來的濕氣敏感性較小的表面活性劑。這些材料包括聚(乙烯醇)、前面提到的顆粒材料如玉米淀粉或其衍生物或改性玉米淀粉、黃原膠和表面活性劑如Triton X-100。在美國專利4,935,307中描述了類似材料的頂層，在此作為參考。
最好使用一種具有兩層結(jié)構(gòu)的圖象接受層，其中的底層和頂層含有一種分散的顆粒材料，使噴墨印刷片的表面粗糙。粗糙表面的特點在于分散的顆粒使得在噴墨印刷方法中用顏料基噴墨墨水印刷的圖象基本上是不會被抹污或者能抗抹污。用顆粒材料填充底層能得到一層粗糙化的著墨體表面。還可獲得其他優(yōu)點，例如改進了在噴墨打印機中的附著，改善了本發(fā)明的制品在印刷機中的通過和防止了“粘合”。然而，當(dāng)要求使用染料基噴墨墨水時，也可以使用較光滑的材料。而且也可使用至少兩層的結(jié)構(gòu)，在兩層中都沒有分散的顆粒材料，和/或僅其中一層含有顆粒材料。
此外，頂層的厚度比底層厚度薄得多。根據(jù)印刷標(biāo)志的用途可以使用不同的厚度。相比較而言，底層含有顆粒的尺寸最好應(yīng)比頂層的厚度大。
較好的這種分散顆粒材料包括那些在噴墨涂料混合物的其余部分(通常為水質(zhì)的)中不溶或極少溶解的材料。較好的顆粒材料有一定的水吸收能力。顆粒材料的非限制性例子包括玉米淀粉或改性玉米淀粉、二氧化硅、氧化鋁、二氧化鈦或其他白色無機氧化物或氫氧化物的材料、棉花或絮凝狀顆粒和其他纖維素或改性纖維素顆粒、碳酸鈣或硅酸鈣和其他白色無機硅酸鹽、硫酸鹽和碳酸鹽、粘土和滑石。分散顆粒的粒度一般是直徑約為1-40微米，最好約為2-20微米。然而，本發(fā)明并不限于此范圍，只要有足夠多的顆粒其大小足以使底層和頂層表面粗糙。盡管允許使用超出上述范圍的顆粒，但上述粒度范圍只是有代表性的。圖象接受層中加入的顆粒含量范圍為總固體重量的10-60％，最好為總固體重量的15-25％。此外，盡管并不排除使用一種粒度的顆粒，只要該粒度如上所述是足夠的大，但分散顆粒一般是有一定粒度分布的。
受體涂層中的添加劑，包括但不限于作為吸收劑材料或粘結(jié)劑或作為這兩者的水溶性聚合物或水溶性聚合物的混合物、交聯(lián)材料或其他聚合物、也可是其他材料如表面活性劑、交聯(lián)劑、防止染料在印刷的圖象中滲散或其他形式的遷移的媒染劑、其他防止染料滲散的成分、分散液或乳狀液等。還可使用紫外光吸收材料、自由基清除劑和抗氧劑。使用的任何添加劑的數(shù)量就是本領(lǐng)域技術(shù)人員了解和可選擇的用量。
盡管最好使用壓敏粘結(jié)劑，但特別適合于所選用的基材和最終用途的任何一種粘結(jié)劑都可用于噴墨印刷片。本領(lǐng)域了解的這類粘結(jié)劑，包括干粘性粘結(jié)劑、壓敏粘結(jié)劑、可復(fù)位和/或定位的粘結(jié)劑、熱熔粘結(jié)劑等。而且，在制造噴墨著墨體片時也可以不添加一層粘結(jié)劑層，例如用作放在一個標(biāo)志盒內(nèi)的短期內(nèi)部標(biāo)志即是如此。
在本發(fā)明申請中，層壓層是能粘結(jié)到任何一塊已經(jīng)涂布的或未經(jīng)涂布的片材表面上的任何一種片材?！皩訅骸笔侵改塬@得這一粘結(jié)效果、特別是要沒有會損害最終制品或圖象外觀的氣泡、折皺或其他缺陷出現(xiàn)的任何工藝方法。
通過層壓上一層透明保護涂層即片材(這里稱為層壓層)，可以減緩環(huán)境濕度的有害影響。加上層壓層還有一個優(yōu)點，它可保護圖象免受劃傷或濺污，層壓層可提供有高度光澤的光潔度或其他所需的表面修飾或花樣，也可提供所需的光點放大。層壓層還可吸收紫外光，保護下層和圖象不受直接陽光或其他幅射的有害影響。層壓方法可以是如美國專利4,966,804中所述的。
在本發(fā)明的受體層上印刷出一種圖象或花紋后，在圖象或花紋上面最好再用一透明無色或幾乎無色的材料層壓上去。合適的層壓層可以是一面有粘結(jié)劑的任何透明塑料材料。層壓層上的粘結(jié)劑可以是熱熔或其他熱粘結(jié)劑或壓敏粘結(jié)劑。層壓層表面可以是有高度光澤，可以是無光譯，也可有其他表面結(jié)構(gòu)。較好的層壓層可設(shè)計用于外部圖案用途，它包括可從3M公司得到的商品ScotchprintTM8910外層保護膜、8911外層保護膜和8912外層保護膜。但可使用或制造其他薄膜，本發(fā)明不受上述例子的限制。
作為本發(fā)明所用印刷方法的一個例子，是將原已制成片狀的或剛從輥子上卸除的片狀材料送入噴墨印刷機中，印刷出所需顏色的或單色的圖象，從印刷機取出圖象，有時還用一層層壓層將圖象覆蓋起來，保護著墨體層和圖象免受水、劃傷或?qū)D象的其他可能危害，然后再除去可剝離的襯里層線，將印有圖象的印刷片固定在墻壁、車輛、旗幟、紙張或其他可觀看的表面上。
本發(fā)明的制品的優(yōu)點是當(dāng)基材由耐氣候作用的塑料材料組成時，能接受顏料基噴墨墨水，并從而能在外部標(biāo)志環(huán)境條件下提供熱穩(wěn)定和光穩(wěn)定的圖象結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明噴墨印刷片提供了既可采用染料基又可采用顏料基噴墨墨水的有用圖象，適用于例如寬幅噴墨印刷機，通過標(biāo)志用途中使用的噴墨印刷方法既能印刷出小尺寸的圖象，也能印刷出大尺寸的圖象。得到的這種印刷片極便于手?jǐn)y而不會抹污圖象，當(dāng)噴墨印刷片上有粘結(jié)劑層時，用本領(lǐng)域所了解的簡便方法即可粘貼到墻壁、車輛或其他標(biāo)志表面上，而無需要使用其他特別的設(shè)備如噴涂器。
實施例用下面一些實施例進一步說明本發(fā)明，但在這些實施例中列舉的具體材料和數(shù)量以及其他條件和細節(jié)不構(gòu)成對本發(fā)明的限制。除非另行指出或十分明顯，所有使用的材料都是可購買到的，或為本領(lǐng)域的技術(shù)人員了解的。
在此描述的實施例中，密度和光密度為用Gretag SPM-50光密度計測定的反射密度減去作為背景的未印刷片的密度，作為基準(zhǔn)。用配備了推薦給印刷機的HP5 1650系列印芯(cartridge)(包括HP5 1640A是黑的)的Hewlett-PackardDesignjet 650C，在Hewlette-Packard HP51631E特制噴墨紙上進行了印刷，獲得下列密度1.365(深藍)，1.154(品紅)，0.976(黃)和1.247(黑)。作為基準(zhǔn)，用配備了HP51640系列印芯(包括HP51640A是黑的)的Hewlett-PackardDesignjet 650C，在Hewlette-Packard HP51631E特制噴墨紙上進行了印刷，獲得下列密度1.247(深藍)，1.123(品紅)，0.686(黃)和1.242(黑)。
實施例1在3M公司提供的ScotchcalTM標(biāo)記薄膜上涂布下面配方的涂料，制備供染料或顏料基噴墨墨水用的噴墨印刷片。該配方物是將810克含EP 0484016 Al中所述共聚物為20％的水溶液、469克聚(乙烯基吡咯烷酮)固體K90(從ISPTechnologies Inc.，獲得)、162克聚乙二醇600(從Union Carbide Chemicals andPlastics Company Inc.獲得)、108克15％媒染劑(美國專利5,342,688和PCT公開WO 94/20304、WO 94/20305、WO 94/20306中所述的是有氯抗衡離子的媒染劑)溶液、3560克去離子水和1638克乙醇徹底混合直至均勻而制成的。在此配方物中再加入167克LOK-SIZE30陽離子玉米淀粉(從A.E.StaleyManufacturing Company獲得)。用一個懸架在上部的攪拌器混合4小時，隨后用一個配備有一個分散頭的Silverson實驗室用高速多功能混合器在一個5加侖桶內(nèi)均化3分鐘。
涂布之前，先將3.3克30％氨水(從Aldrich Chemical Company獲得)然后再將24.3克Xama 7(Hoechst Celanese Corporation的一種氮丙啶交聯(lián)劑)加入上述配方物中，徹底混合之。
用一個自動化的中間試驗涂布機以0.10米/秒的基料速度將上述配方物涂布在寬0.3048米的ScotchcalTM標(biāo)記薄膜系列3650上，該薄膜為3M公司的耐氣候作用的白色乙烯產(chǎn)品，按順序由一層白色乙烯層、一層壓敏粘結(jié)劑層和可剝離紙層組成。使用一個間隙設(shè)定為約127微米的刮涂機進行涂布。干燥后涂層重量測定為14.90克/米2。材料以0.10米/秒速度通過四個干燥區(qū)65.6℃的干燥區(qū)3.66米，79.4℃的干燥區(qū)3.66米，93.3℃的干燥區(qū)3.66米，121℃的干燥區(qū)7.32米。
作為第二道，使用有間隙設(shè)定為76微米的中間試驗刮涂機將頂層涂料涂布在前面描述的涂布后產(chǎn)品的涂層上。所用的類似于美國專利4,935,307描述的頂層涂料，其組成為66重量％(總混合物的重量)去離子水、1.64重量％Airvol 540聚(乙烯醇)(從Air Products獲得)、31.17重量％工業(yè)乙醇、0.61重量％LOK-SIZE30陽離子玉米淀粉(從A.E.Staley Manufacturing Company得到)、0.28重量％黃原膠，它是一種稱作KELTROL TF 1000的聚糖樹膠，(從Kelco DivisionofMerck&Co.Inc.獲得)和0.3重量％Triton X-100表面活性劑(從Union CarbideChemicals and Plastics Company Inc.獲得)。
經(jīng)這樣涂布后的制品以0.10米/秒速度通過四個干燥區(qū)，65.6℃的干燥區(qū)3.66米，79.4℃的干燥區(qū)3.66米，93.3℃的干燥區(qū)3.66米，93.3℃的干燥區(qū)7.32米。使用能給出優(yōu)良密度、快干燥速度、顏色包括黑色(由裝有黑色顏料基墨水的HP 51640A印芯印刷的)抗抹污的，裝有標(biāo)準(zhǔn)51650系列墨水印芯的Hewelett-Packard HP650C design噴墨印刷機，將圖象直接印刷到經(jīng)涂布材料的著墨體涂層上。
用本領(lǐng)域了解的方法，用3M公司的有光澤的ScotchcalTM8910外層保護透明薄膜層壓在圖象上，得到能防濺污的光澤圖象。加上的這層層壓層還具有防止染料在潮濕環(huán)境條件下的滲散作用。
用Gretag SPM-50手動光密度計測定無層壓層的樣品，獲得的光密度的例子為1.294(深藍)，0.969(品紅)，0.654(黃)和1.450(黑)。
也可用備有LaserMaster Corp.墨水(全部為染料基)的Encad Novajet寬幅印刷機印刷這種印刷片。盡管其干燥時間較長，達觸摸干燥需10分鐘，但可獲得非常高的密度。獲得的光密度的例子為1.857(深藍)，1.802(品紅)，1.044(黃)和1.937(黑)。
實施例2如下制備的制品是試驗另一種背面有粘結(jié)劑層的基材，其圖象可在短期使用后去除。用一臺中間試驗涂布機以0.10米/秒速度，將與實施例1所述組成相同的底層涂料溶液涂布在3M公司的0.30米寬的ScotchcalTM系列9000短期可除去(STR)薄膜上，該薄膜按順序有一層白色乙烯樹脂層、一層粘結(jié)劑層(可在兩年后除去，而在絕大多數(shù)表面上很少有或沒有粘結(jié)劑殘渣)和一剝離層。
用間隙設(shè)置為約127微米的刮涂機將底層涂料涂布在薄膜的乙烯樹脂層上，測得干燥后涂層重量為15.51克/米2。
材料以0.10米/秒速度通過四個干燥區(qū)65.6℃的干燥區(qū)3.66米，79.4℃的干燥區(qū)3.66米，93.3℃的干燥區(qū)3.66米和121℃的干燥區(qū)7.32米。
頂層涂料與實施例1所述的相同，不同之處為用去離子水將其稀釋至固體含量為1％。在第二道，用間隙設(shè)置為127微米的中間試驗刮涂機，將經(jīng)稀釋的頂層涂料涂布在經(jīng)前一道涂布的產(chǎn)品的涂層上。頂層涂布的速度約為0.076米/秒。是用一把橫向刮刀涂布頂層涂料。涂布后材料以約0.076米/秒通過四個干燥區(qū)65.6℃的干燥區(qū)3.66米，79.4℃的干燥區(qū)3.66米，93.3℃的干燥區(qū)3.66米，121℃的干燥區(qū)7.32米。
用Hewlett-Packard Designjet 650C將顏色試驗圖案印刷在這些材料的21.6×27.9厘米樣品上，產(chǎn)生了快速干燥的抗抹污圖象，包括了顏料黑。用配備Hewlett-Packard 51640系列印芯的Hewelett-Packard Designjet 650C，也印刷了試驗圖案和較大的全彩色圖象，產(chǎn)生了快速干燥的抗抹污圖象。
對100％顏色面積測出的光學(xué)密度例子為對Hewelett-Packard DesignjetHP650C印刷機所印的HP51640墨水(包括HP51640A黑)0.970(深藍)，1.013(品紅)，0.581(黃)和1.125(黑)。
對100％顏色面積測出的光學(xué)密度例子為對Hewelett-Packard DesignjetHP650C印刷機所印的HP51640墨水1.367(深藍)，0.987(品紅)，0.991(黃)和1.185(黑)。
實施例3本實施例是說明印刷片作為對單獨顏料基墨水的著墨體，因而不需用任何媒染方法來減緩或防止染料的滲散。底層(圖象接受層)涂料的配方為59.8克含EP 0484016中所述共聚物為20％的水溶液、34.6克聚(乙烯基吡咯烷酮)固體K90(從ISP Technologies Inc.，獲得)、12克聚乙二醇600(從Union CarbideChemicals and Plastics Company Inc.獲得)和263克去離子水，將此配方混合物徹底混合直到均勻。在混合物中再加入121克乙醇和12.3克LOK-SIZE30陽離子玉米淀粉(從A.E.Staley Manufacturing Company獲得)。玉米淀粉用一個配備分散頭的Silverson L4R實驗室用多功能混合器均化10分鐘。
在50克上面溶液中加一滴30％氨水(從Aldrich Chemical Company獲得)和0.18克Xama 7(從Hoechst Celanese Corporation獲得)，徹底混合。用設(shè)置在約127微米間隙的刮刀或帶槽口的棒手工涂布上面產(chǎn)生的混合物，然后在93.3℃的烘箱內(nèi)干燥4分鐘。
用一把刮刀，以設(shè)置的約76微米間隙在如上所得的涂層上再涂布實施例1的頂層涂料，后在93.3℃干燥3分鐘。用Hewlett-Packard Designjet HP640A黑墨水印刷的圖象區(qū)域是抗抹污。將一塊沒有8910層壓層(因此其防潮作用應(yīng)最小)的樣品放入溫度為40℃、濕度為85％的恒溫箱90小時，結(jié)果表明黑色并無滲開并且對黑色圖象區(qū)域或印刷片也不產(chǎn)生明顯的其它有害影響。制備了四個圖象，以本領(lǐng)域了解的技術(shù)在其中三個圖象上，層壓上一層3M公司的有光澤ScotchcalTM8910外層保護透明薄膜，獲得了有光澤的圖象。
實施例4下面的步驟是說明不同底涂層厚度的作用。按實施例1所述(但每一種材料的量為兩倍)制成底層涂料配方物。用一個自動中間試驗室涂布機以0.10米/秒的速度，在一卷寬0.30米的ScotchcalTM標(biāo)記薄膜系列3650(從3M公司獲得)上涂布該種涂料。用設(shè)置在約51微米間隙的刮涂機涂布15分鐘，干燥后涂層重量測定為5.60克/米2。對設(shè)置在約76微米間隙的刮涂機再涂布15分鐘，干燥后涂層重量測定為9.16克/米2。用設(shè)置在約102微米間隙的刮涂機又涂布15分鐘，干燥后涂層重量測定為13.3克/米2和13.5克/米2。所有材料以0.10米/秒速度通過四個干燥區(qū)65.6℃的干燥區(qū)3.66米，79.4℃的干燥區(qū)3.66米，93.3℃的干燥區(qū)3.66米和121℃的干燥區(qū)7.32米。
第二道中，用有設(shè)置在76微米間隙的中間試驗刮涂機將頂層涂料(按實施例1所述的配方)以約為0.076米/秒的速度涂布在經(jīng)上述涂布產(chǎn)品的涂層上，然后通過四個干燥區(qū)65.6℃的干燥區(qū)3.66米，79.4℃的干燥區(qū)3.66米，93.3℃的干燥區(qū)3.66米，121℃的干燥區(qū)7.32米。
用配備Hewlett-Packard 51640系列印芯的Hewlett-Packard Designjet 650C印刷出試驗圖案的圖象，獲得快速干燥的抗抹污圖象。下表為其光學(xué)密度。
重量克/米25.6 9.2 13.4間隙微米 51 76102Dc 0.7440.604 0.694Dm 0.65 0.619 0.671Dy 0.7380.731 0.671Dk 1.1431.124 1.237實施例5含有二氧化硅的底層涂料配方物為11.95克在3M公司專利申請EP 0484016A1中所述共聚物的20％的水溶液、6.92克聚(乙烯基吡咯烷酮)固體K90(從ISPTechnologies Inc.，獲得)、2.93克聚乙二醇600(從Union Carbide Chemicals andPlastics Company Inc.獲得)、1.59克15％的聚合媒染劑(實施例1所述的具有氯抗衡離子的媒染劑)水溶液、52.6克去離子水和24.2克乙醇，將此配方混合物徹底混合直到均勻。用一個懸架在上部的空氣驅(qū)動攪拌器攪拌此混合物溶液，在此溶液中加入2.46克Aerosil 380二氧化硅(從Degussa Corporatiion SillcaDivision獲得)、0.05克30％氨水(從Aldrich Chemical Company獲得)和0.36克Xama 7(從Hoechst Celanese Corporation獲得)，徹底混合。
用設(shè)置在約127微米間隙的刮刀或帶槽口的棒手工涂布上述獲得的混合物，然后在93.3℃的烘箱內(nèi)干燥4分鐘。
用一個設(shè)置在約76微米間隙的刮刀在上面獲得的涂層上再涂布實施例1的頂層涂料，然后在93.3℃干燥3分鐘。
用配備HP51650系列墨水印芯和HP51640A黑色墨水印芯的Hewlett-Packard HP650C印刷出試驗圖案。獲得了具有抗抹污性和快速干燥的圖象。光密度的例子為0.718(深藍)，0.663(品紅)，0.509(黃)和1.007(黑)。
比較實施例A本例為底層涂料不含分散顆粒但用另一種媒染劑的情況。這種配方對染料基噴墨墨水能產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)的圖象，但當(dāng)用顏料基墨水印刷圖象或圖象的一部分時，在例如超過48小時那樣長的時間里仍會被抹污。是按實施例1所述，但將每種組分的量加倍制備底層涂料配方物，而且使用了不同于實施例1的媒染劑。這里使用的媒染劑為實施例1所述的含一當(dāng)量氯離子和一當(dāng)量三氟乙酸離子的15％媒染劑溶液。用中間試驗涂布機以0.043米/秒速度將此底層涂料涂布在一卷0.30米寬的ScotchcalTM標(biāo)記薄膜系列3650(從3M公司獲得)上面。使用設(shè)置在約127微米間隙的刮涂機，干燥后的涂層重量測定為10.84克/米2。
所有經(jīng)涂布的制品以0.043米/秒速度通過三個加熱干燥區(qū)79.4℃的干燥區(qū)3.66米，121℃的干燥區(qū)3.66米和121℃的干燥區(qū)3.66米。
第二道，用設(shè)置在51微米間隙的中間試驗刮涂機將頂層涂料(按實施例1所述的配方)以約0.043米/秒的速度涂布在經(jīng)上述涂布產(chǎn)品的涂層上，然后通過三個干燥區(qū)65.6℃的干燥區(qū)3.66米，79.4℃的干燥區(qū)3.66米，93.3℃的干燥區(qū)3.66米。
用配備有51650系列顏料印芯(深藍、品紅和黃)和51640A印芯(黑色墨水)的Hewlett-Packard HP650C Designjet印刷機將試驗圖案直接印刷到上面得到的材料上，獲得了良好的圖象，但在印刷后超過48小時后圖象的黑色區(qū)域仍易被抹污染這點來說，它沒有實施例1、2、3、4、5和6中所列舉的材料上獲得的圖象那么好。獲得的光密度的例子為0.820(深藍)，0.667(品紅)，0.591(黃)和1.310(黑)。
實施例6本例為塑料材料基材、粘結(jié)劑層和可剝離紙都不同的情況。與實施例4類似，用相同的中間試驗規(guī)模的涂布設(shè)備，用相同的配方物，但涂布在美國專利5,198,301、5,196,246和4,994,322所述的寬約0.41米由一層白色SurlynTM塑料、一層可除去的粘結(jié)劑層、一層可剝離紙構(gòu)成的材料上。涂布是在自動中間試驗涂布機上以0.10米/秒的速度進行。使用了各種涂布重量，但在本例子中，使用的刮涂機間隙設(shè)置在約為102微米。材料經(jīng)涂布后以0.10米/秒速度通過四個干燥區(qū)79.4℃的干燥區(qū)3.66米，79.4℃的干燥區(qū)3.66米，93.3℃的干燥區(qū)3.66米，93.3℃的干燥區(qū)7.32米。
第二道，用設(shè)置在76微米間隙的中間試驗刮涂機將頂層涂料(按實施例1和實施例4所述的配方)以0.10米/秒速度涂布在上述涂布產(chǎn)品的涂層上，然后通過四個干燥區(qū)79.4℃的干燥區(qū)3.66米，79.4℃的干燥區(qū)3.66米，93.3℃的干燥區(qū)3.66米，93.3℃的干燥區(qū)7.32米。
用配備有Hewlett-Packard 51650系列印芯的Hewlett-Packard Designjet印刷出試驗圖案，獲得快速干燥和抗抹污性良好的圖象。獲得的光密度例子為0.978(深藍)，0.834(品紅)，0.624(黃)和1.117(黑)。
比較實施例B本例說明，沒有本發(fā)明著墨體層，僅附有粘結(jié)劑層和可剝離襯里層的塑料材料基材，對水質(zhì)噴墨墨水的性能不象含有噴墨著墨體的材料那樣令人滿意。將下段所述的材料的片材(21.6×27.9厘米)送入Hewlett-Packard HP650CDesignjet噴墨印刷機。用配備HP51640系列墨水印芯(含HP51640A黑色印芯)的印刷機試行印刷，然后再試用配備HP51650系列印芯(含HP51640A黑色印芯)的印刷機印刷。
所試驗的材料為3M公司的ScotchcalTM8620標(biāo)記薄膜、ScotchcalTM8640標(biāo)記薄膜、和美國專利5,198,301、5,196,246和4,994,322所述的由一層白色SurlynTM塑料、一層可除去粘結(jié)劑層和一層可剝離紙構(gòu)成的材料。對后一種材料進行涂布以接受噴墨墨水著墨體已在實施例中描述過。
印刷結(jié)果，墨水在塑料薄膜上聚集成珠狀，即很大程度不能滲入或完全不能滲入，也即不能濕潤塑料表面，只能得到差的圖象和很低的光密度。手指輕微接觸后，圖象就會滲開而被抹污。印刷18小時后仍有此嚴(yán)重缺點。對染料基墨水和HP51640A顏料基黑墨水，均是如此。
下面的權(quán)利要求用于限定本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種包括基材和與基材接觸的圖象接受層的噴墨印刷片，其特征在于圖象接受層由至少一層某種組合物的防滲透層和至少一層另一種組合物的噴墨受體層組成，防滲透層和噴墨受體層都含有其大小足以使防滲透層的一個表面和噴墨受體層的一個表面粗糙的分散顆粒材料。
2.如權(quán)利要求1所述的噴墨印刷片，其特征在于分散顆粒是一種玉米淀粉或改性的玉米淀粉。
3.如權(quán)利要求1或2中任一權(quán)利要求所述的噴墨印刷片，其特征在于防滲透層厚度比噴墨受體層中的最大分散顆粒的粒度小。
4.如權(quán)利要求1-3中任一權(quán)利要求所述的噴墨印刷片，其特征在于基材是不透明或半透明的聚(氯乙烯)基塑料片。
5.如權(quán)利要求1-4中任一權(quán)利要求所述的噴墨印刷片，其特征在于它還包括一層與基材背對著圖象接受層的另一表面緊貼的粘結(jié)劑層。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用塑料作基材的噴墨印刷片，其中還含有一種用噴墨墨水能產(chǎn)生抗抹污良好圖象的微粒材料。這種噴墨印刷片適用于標(biāo)志、檔案和其他用途。
文檔編號B41M5/50GK1157593SQ95195006
公開日1997年8月20日 申請日期1995年8月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年9月12日
發(fā)明者D·沃納, 李武雄, 李宗琦 申請人:美國3M公司