CN104755272B - 水基彩色喷墨印刷的印刷介质及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于水基墨的印刷介质,所述印刷介质包括基部和墨接受层,所述墨接受层具有不面向所述基部的表面以用作设置在所述基部的一侧上的所述印刷表面,其中所述墨接受层包括;具有热粘合剂性质的亲水性第一树脂和第二树脂,所述印刷表面中的微相分离结构,其中所述微相分离结构由所述第一树脂和所述第二树脂形成;并且所述第二树脂包含带有季铵化氨基基团的丙烯酸类聚合物。
Description
技术领域
本发明涉及印刷介质,特别是水基彩色喷墨印刷的印刷介质及其制造方法。
背景技术
作为常规印刷介质,多种产品诸如纸、合成纸和树脂膜是已知的。这些印刷介质固定到各种物体上,并且通过例如在印刷介质上提供粘合剂,施加双面胶带等来使用。
近年来,印刷介质的构型已成为公知的,其中印刷表面还用作粘附表面并且不需要在印刷图像上施加粘合剂。示例性例子在以下专利中有所公开:D1-日本专利特开平No.2004-276613;D2-日本专利特开平No.11-165457;D3-日本专利特开平No.2008-087276;D 4-日本专利特开平No.2008-087324;以及D5-日本专利特开平No.2011-255650。
需要一种能表现出改善的耐图像渗色性、耐吸水性和耐水损性的水基喷墨接受介质,尤其是针对高速印刷应用的水基喷墨接受介质。
发明内容
本发明提供了一种改善的喷墨接受印刷介质以及制备这种介质的方法。
简单来说,本发明的印刷介质包括具有第一表面的基部以及在基部第一表面的至少一部分上的墨接受层。根据本发明:(1)墨接受层具有由第一树脂组分组合物和第二树脂组分组合物的共混物的微相分离限定的印刷表面;(2)第一树脂组分是亲水性的;并且(3)第二树脂组分包括带有季铵化氨基基团的丙烯酸类聚合物并表现出热粘合剂特性。已经令人惊讶地发现,具有由如本文所述的微相分离结构限定的印刷表面或区域的墨接受层提供了意想不到的和有利的结果。
如本文所述,第一和第二树脂组分在印刷表面中呈微相分离结构。
简单地概括,用于制造本发明的印刷介质的方法包括:(1)提供具有第一表面的基部;(2)提供第一树脂组分组合物和第二树脂组分组合物的共混物;(3)向基部的第一表面的至少一部分施加该共混物以在其上形成涂层;以及(4)从涂层中去除溶剂,使得第一树脂组分和第二树脂组分发生微相分离。
由本发明提供的介质带来了令人惊讶的显著优点的组合,所述优点包括对水基墨具有良好的高分辨率接受性、耐图像渗色性、耐吸水性和耐水损性,以及良好的粘附特性,即印刷表面将粘附到所需粘合体上。它们非常适合用于高速印刷应用,并且可用于制造在其上具有高品质、高分辨率、耐久图像的制品。
迄今为止,现有技术(诸如参考文献D1-D4中所述)无法提供能够达到所需性能和能力的印刷介质。参考文献D5意图公开表现出所需性能和能力的介质,但发现其中公开的介质在水基墨以超过25mm/s的高速喷印施加时会出现渗色,也就是说其会引起渗色。
根据本发明,印刷表面具有多个第一微相隔离区域以及第二微相隔离区域,该第一微相隔离区域包含的第一树脂组分比第二树脂组分多,该第二微相隔离区域包含的第二树脂组分比第一树脂组分多,第二微相隔离区域以大致环形形状围绕第一微相隔离区域中的每个,并且相对凸出。
附图说明
结合附图对本发明进行进一步说明,其中:
图1是示出本发明的印刷介质的一个示例性实施例的示意性剖视图;
图2是示出本发明的印刷介质的另一个示例性实施例的示意性剖视图;
图3是示出本发明的印刷介质的又一个示例性实施例的示意性剖视图;
图4是示出用光学显微镜观察到的实例1中获得的印刷介质的表面的图;
图5a和图5b是示出用测量仪测量实例1中获得的印刷介质的非接触表面粗糙度时的结果的图;
图6是示出用光学显微镜观察比较例1中获得的印刷介质2的表面时的结果的图;并且
图7a和图7b是示出用测量仪测量比较例1中获得的印刷介质的非接触表面粗糙度时的结果的图;
图1至图3未按比例绘制,并且图1至图7仅仅意图进行说明而非限制。
附图标号的关键:
部件特征 | 附图标号 |
印刷介质 | 10、20、30 |
墨接受层 | 11、21、31 |
基部 | 12、22、32 |
支撑层 | 23、34 |
防污垢层 | 33 |
印刷表面 | F1、F2、F3 |
具体实施方式
在下文中,将在参考附图的同时描述本发明的优选实施例。
除非另外指明,否则说明书和权利要求书中所用的表示成分的量、例如分子量等性质、反应条件等等的所有数字在所有情况下均应理解为被术语“约”所修饰。因此,除非有相反的说明,否则在上述说明书和附加权利要求中列出的数值参数均为近似值,这些近似值可以随本领域的技术人员使用本发明的教导内容寻求获得的特性而变化。在最低程度上,每一个数值参数并不旨在限制等同原则在权利要求书保护范围上的应用,至少应该根据所记录的数值的有效数位和通过惯常的四舍五入法来解释每一个数值参数。虽然设定本发明的广泛范围所给出的数字范围和参数为近似值,但具体实例中所示的数值会尽可能准确地报告。然而,任何数值固有地包含了由于存在于它们各自测试量度中的标准偏差而无法避免的某些错误。
%重量、重量%、%(按重量计)等为同义词,指物质重量除以组合物重量再乘100得到的物质浓度。
由端点表述的数值范围包括该范围内包含的所有数值(例如,1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.80、4和5)。如本说明书以及附加的权利要求书中所使用,除非内容有另外清楚的表述,单数形式的词语“一个”和“所述”包含复数语词所指的对象。因此,例如,包含“一种化合物”的组合物这一表达方式包括包含两种或更多种化合物的混合物。如本说明书以及附加的权利要求书中所使用,术语“或”一般以包含“和/或”的意思使用,除非内容有另外清楚的表述。
在本发明的印刷介质中,印刷表面由第一树脂组分组合物和第二树脂组分组合物的共混物的微相分离限定。已经发现,所得印刷表面由其大多数部分为第一树脂组分的第一域和其大多数部分为第二树脂组分的第二域的基质组成,并且这些域具有的物理构型和特性组合能带来令人惊讶的性能。
在典型的实施例中,墨接受层具有多个第一微相隔离区域以及第二微相隔离区域,第一微相隔离区域包含的第一树脂组分比第二树脂组分多,第二微相隔离区域包含的第二树脂组分比第一树脂组分多,第二微相隔离区域以大致环形形状(即,基本上完全封闭的室)围绕第一微相隔离区域中的每个,并且相对凸出。
微相分离导致的第一微相隔离区域与第二微相隔离区域之间特有的不平坦表面特性使得在印刷过程中,水基墨的趋势降低,因此能得到一点也不模糊的、清晰的印刷图像信息,甚至在超过25mm/s(例如,100mm/s)的高速印刷的情况下也是如此。
在一些优选的实施例中,第一树脂组分包括聚环氧烷。在此类实施例中,印刷表面的印刷特性和粘附性有所改善,因为聚环氧烷赋予了改善的水基墨接受性以及粘合性。
在一些实施例中,第二树脂组分的丙烯酸类聚合物包括苯氧基基团。用该组分制成的所得墨接受层提供了改善的墨接受层粘附到所需粘合体的粘附性,并且赋予在其上印刷的图像改善的耐水性。
在一些实施例中,第一树脂组分与第二树脂组分的相对比例使得在所得的墨接受层中,第一树脂组分占第一树脂组分和第二树脂组分总共100质量%中的30至60质量%。该配方可使得印刷表面的高速印刷特性与印刷图像的耐水性之间实现良好平衡。
本发明的另一个方面涉及适用于水基墨的印刷介质的制造方法。适用于水基墨的印刷介质的制造方法包括将包含第一树脂组分、第二树脂组分和溶剂的共混物施加到基部并且在基部上形成涂层,然后从涂层中去除溶剂以使得第一树脂组分和第二树脂组分发生微相分离。
根据该制造方法,印刷表面是用作粘附表面并且具有良好的粘合性和印刷特性的印刷介质,即使是用水性染料墨进行印刷,用于水基墨的印刷介质也能容易地获得具有良好耐水性和耐渗色特性的印刷图像。
在一些实施例中,施加溶液可为包含第一树脂组分和第二树脂组分的悬浮液。由这种施加溶液形成的墨接受层使得容易通过使用第一树脂组分和第二树脂组分形成印刷表面中的微相分离。
图1是示出本发明的印刷介质的一个示例性实施例的示意性剖视图。印刷介质10具有基部12,以及墨接受层11和表面F1,在示出的实施例中表面F1不面向基部12(即与基部相背对),其设置在基部12的一侧上作为印刷表面。
墨接受层11包括并且可基本上由亲水性的第一树脂组分和热粘合性的第二树脂组分组成,并且具有由第一树脂组分和第二树脂组分在印刷表面F1中形成的微相分离结构。第二树脂组分包含带有季铵化氨基基团的丙烯酸类聚合物。
在印刷介质10的印刷表面F1中,第一树脂组分可作为水基墨接受区域,提供对成像墨(例如,喷墨装置施加的水基墨)的所需接受性,并且第二树脂组分可作为粘附区域,提供介质粘附到所需粘合体的所需粘附性。因此,水基墨的图像印刷可能位于印刷表面F1上,并且其作为粘附表面。
另外,由于印刷介质10具有上述构型,其印刷表面F1具有良好的粘合性和良好的高速印刷特性,因此其适合用作例如超过25mm/s的高速喷印的印刷介质。
此外,在印刷介质10中,使用水基墨在印刷表面F1上形成的印刷图像在耐水性和耐渗色性方面十分优异。具体地讲,常规印刷介质(例如,参考文献D5中描述的印刷介质)难以在水基墨作为染料墨时防止印刷图像出现渗色,然而使用本印刷介质10时,即使是由水性染料墨形成的印刷图像,渗色也可被充分抑制。因此,印刷介质10可适合用作水性染料墨的印刷介质。
虽然不希望受到理论约束,但是我们认为如下。由于微相分离,由第一树脂组分制成的微小墨接受区域和由第二树脂组分制成的微小粘附区域完成了印刷表面F1中的该复杂结构。因此,水基墨在冲击点渗入墨接受区域,然而,从冲击点的墨接受区域渗透到冲击点以外的墨接受区域而导致的扩展(渗色)会受到粘附区域的阻碍。因此,据认为,印刷中水基墨的渗色可被阻止,从而可形成清晰的图像。此外,据认为,印刷图像在耐水性方面变得优异,因为即使在水基墨被印刷之后,水基墨的渗色也因相同原因而被阻止。
第二树脂组分包括印刷表面F1中的季铵化氨基基团。因此,当使用水性染料墨印刷时,染料的固着变得非常优异,并且墨接受区域和粘附区域的界面也有效控制了渗色。应当注意,据认为,如果染料为酸性染料,则染料的固着甚至更为显著,并且渗色的控制也甚至更为显著。这就是印刷介质10尤其适合用作酸性染料墨的印刷介质的原因。
在本文中,术语微相分离结构是指第一树脂组分和第二树脂组分表现出微观相分离结构。例如,当第一树脂组分和第二树脂组分中的至少一个在印刷表面F1中形成独立相位,并且该相位的平均直径等于或小于100μm时,则可将其称为微相分离结构。应当注意,相位的平均直径可以通过用表面光学显微图和电子显微图观察到的10至100个相位的任意数目加在一起再平均来确定。
微相分离结构应优选地具有上述独立相位的等于或小于印刷表面F1上水基墨的点直径的平均直径。例如,在喷墨印刷中,当印刷以使得墨点的平均直径等于或小于30μm、20μm或10μm时,上述独立相位应优选地为等于或小于30μm、20μm或10μm的平均直径的微小尺寸。这样就可以形成甚至更为清晰的图像。
应当理解,上述独立相位的平均直径的最小值不受具体限制,可超过0.01μm,并且在一些实施例中甚至超过0.1μm。
岛状结构、圆柱形结构、层状结构以及连续体结构作为微相分离结构的例子给出。具体地讲,期望的岛状结构是这样的:其中具有亲水性的第一树脂组分呈岛状物形状,并且第二树脂组分构成围绕岛状物的海。
第一树脂组分是亲水性的。这意味着,第一树脂组分具有使其能够吸收水基墨的性质。例如,当水滴落在树脂组分表面并充分扩散以覆盖广泛区域,并且树脂组分在几秒(例如,5秒)内吸收水滴时,则可以说树脂组分是亲水性的。
在示例性实施例中,第一树脂组分可包括聚环氧烷、亲水性丙烯酸树脂、聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、亲水性聚氨酯树脂、亲水性乙烯乙烯醇中的一种或多种。
优选地,第一树脂组分包含聚环氧烷。在这种情况下,印刷表面F1的印刷和粘附特性变得甚至更好,因为聚环氧烷在水基墨的接受性方面表现优异并且具有粘合性。聚环氧乙烷、聚环氧丙烷、环氧乙烷和环氧丙烷共聚物作为聚环氧烷给出。
在第一树脂组分内,聚环氧烷优选地超过其总质量的80质量%,并且更优选地超过90质量%。此外,第一树脂组分可为聚环氧烷。
第二树脂组分为热粘合剂树脂组分,并且至少包含带有季铵化氨基基团的丙烯酸类聚合物。
丙烯酸类聚合物还可包括苯氧基基团。由此,印刷表面的粘合性和印刷图像的耐水性得到进一步改善。
丙烯酸类聚合物可为单体组分包括带有季铵化氨基基团的丙烯酸类单体的聚合物。此外,单体组分还可包括带有苯氧基基团的丙烯酸类单体、(甲基)丙烯酸烷基酯、或(甲基)丙烯酸。
例如,带有季铵化氨基基团的丙烯酸类单体和包括(甲基)丙烯酸烷基酯和(甲基)丙烯酸的单体组分的聚合物作为丙烯酸类聚合物的一种形式给出,并且单体组分可包括带有苯氧基基团的丙烯酸类单体。
这里,带有季铵化氨基基团的丙烯酸类单体在单体组分中的比率可为3至13质量%,或者其可为5至11质量%。此外,(甲基)丙烯酸烷基酯在单体组分中的比率可为20至90质量%,应优选地为25至70质量%,更优选地为30至60质量%。另外,单体组分中的(甲基)丙烯酸的比率可为1至8质量%。此外,带有苯氧基基团的丙烯酸类单体在单体组分中的比率可为0至70质量%,应优选地为10至65质量%,更优选地为20至60质量%。
在该实施例中,单体组分中(甲基)丙烯酸烷基酯和带有苯氧基基团的丙烯酸类单体的总量可为60至94质量%,应优选地为70至90质量%。
例如,用下式(1)表示的基团作为季铵化氨基基团给出。
在该式中,R1、R2和R3独立地为烷基基团或芳基基团,并且X-为一价阴离子。R1、R2和R3应优选地各自为烷基或苯基基团,更优选地为烷基基团,甚至更优选地为C1-2的烷基基团(含碳数为1或2的烷基基团)。
所表示为X-的一价阴离子不受具体限制,然而可将诸如卤离子(氯离子、溴离子、碘离子)作为例子。这些离子中,氯离子因其更容易获得而更为优选。
用甲基氯季铵化的N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酸酯、用甲基氯季铵化的N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酸酯、用甲基氯季铵化的N,N-二甲基氨基乙基(甲基)丙烯酰胺、以及用甲基氯季铵化的N,N-二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺适合用作带有季铵化氨基基团的丙烯酸类单体。
苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯作为带有苯氧基基团的丙烯酸类单体给出。作为(甲基)丙烯酸烷基酯,C1-16(甲基)丙烯酸烷基酯是优选的,并且C1-10(甲基)丙烯酸烷基酯更为优选。这里,“C1-16”和“C1-10”表示不包括(甲基)丙烯酰基基团在内的烷基基团的碳原子数。
第二树脂组分可包含疏水性树脂组分来作为不包括丙烯酸类聚合物的热粘合剂树脂组分。例如,第二树脂组分可包含聚酯、疏水性聚氨酯树脂、聚酯氨基甲酸乙酯树脂和乙烯乙酸乙烯酯。应当注意,具有疏水性是指具有排斥水基墨的性质。例如,如果当水滴落在树脂表面上时几乎所有水滴都被排斥,则可以说其为疏水性树脂。
优选地,在第二树脂组分内,上述丙烯酸类聚合物所占比率超过50质量%,更优选地超过60质量%。在一些情况下,第二树脂组分可基本上由丙烯酸类聚合物组成。
以第一和第二树脂组分的总重量为100质量%计,墨接受层11中的第一树脂组分含量可为20至70质量%,并且还可为30至60质量%。由此,据认为印刷表面F1的微相分离结构中的墨接受区域与粘附区域的存在比率变得合适,并且可在印刷表面F1的高速印刷特性与印刷图像的耐水性之间实现良好平衡。此时,例如,即使在超过100mm/s的高速印刷中也可获得没有渗色的清晰的印刷图像。
在印刷表面F1中,由第一树脂组分制成的墨接受区域的总面积(S1)与由第二树脂组分制成的墨接受区域的总面积(S2)的比率(S1/S2)可为例如0.2比4.0,并且可为0.4比1.5。通过以这样的面积比设置墨接受区域和粘附区域,印刷特性、粘合性和耐水性变得甚至更为优异。
墨接受层11可被设置为例如10至40μm,也可为20至30μm。墨接受层11被制造成这类厚度时,其印刷表面F1具有甚至更好的印刷和粘附特性。这种效果的原因并非总是清楚的,然而,据认为第二树脂组分的粘合强度在厚度超过15μm时更为有效,并且可以确保良好的粘合强度。微相分离结构是均匀的,并且当其小于40μm时易于形成。
墨接受层11应具有光透明度。根据此类墨接受层11,印刷在印刷表面F1上的图像可从除了印刷表面F1以外的表面观察到。在这种情况下,优选的是添加基部12(稍后提到),并且具有光透明度。
墨接受层11可具有第一微相隔离区域以及第二微相隔离区域,第一微相隔离区域包含的第一树脂组分比第二树脂组分多,第二微相隔离区域包含的第二树脂组分比第一树脂组分多,第二微相隔离区域以大致环形形状围绕第一微相隔离区域,并且相对凸出。这样,通过将其中存在相对较多第二树脂组分的区域(第二微相隔离区域)放置在其中存在相对较多第一树脂组分的区域(第一微相隔离区域)周围,可在区域界面有效地防止渗色,并且极大地改善了高速印刷特性。
应当注意,“包含的第一树脂组分比第二树脂组分多”是指由第一树脂组分制成的表面占据区域的面积比大于由第二树脂组分制成的表面的面积比。另外,“相对凸出”是指该区域至少高于相邻的第一方位隔离区域。
应优选地具有多个第一微相隔离区域,并且应优选地大致以环形形状围绕第二微相隔离区域中的每个。也就是说,墨接受层11应优选地具有其中第二微相隔离区域围绕在第一微相隔离区域周围的结构,并且该结构单元在印刷表面F1中具有重复的不平坦结构作为一个单元。
换句话讲,在印刷表面F1中,墨接受层11应优选地具有带凹陷部分和以大致环形形状围绕该凹陷部分的凸出部分的不平坦结构,其中凹陷部分形成第一微相隔离区域,该第一微相隔离区域包含的第一树脂组分比第二树脂组分多,并且凸出部分形成第二微相隔离区域,该第二微相隔离区域包含的第二树脂组分比第一树脂组分多。
这样,据认为,通过构成第二微相隔离区域的凸出部分围绕构成第一微相隔离区域的凹陷部分的外侧,形成类似于火山口的外边缘,因此水基墨在印刷表面F1中的保持性得到提高,并且印刷特性也进一步得到改善。
此外,第一微相隔离区域包括更多的第一树脂组分,并且具有良好的水基墨吸收性。据认为,由凹陷部分保持的水基墨沉降在墨接受层11中,这是因为由凹陷部分构成的第一微相隔离区域使得第一微相隔离区域具有高吸收性。
另外,第二微相隔离区域包括更多的第二树脂组分,并且含有相对较少的第一树脂组分。据认为,优异的粘合性和耐水性得以实现是由于这种第二微相隔离区域的凸出部分通过粘附到物体而形成接触。
第一微相隔离区域的形状可大致为圆形、椭圆形或多边形,但是通常为圆形形状。第一微相隔离区域的直径可为例如10μm至500μm或50μm至300μm。
第二微相隔离区域相对形成凸出形状;然而,相邻第一微相分离结构的平均高度h1与第二微相隔离区域的平均高度h2之间的差值(h2-h1)可通常为1μm至30μm,在一些情况下可为2μm至20μm。
应当注意,第二微相隔离区域应该优选地以环形形状围绕第一微相隔离区域;然而,其不必是完整的圆形,只要第二微相隔离区域在第一微相隔离区域周围形成大致环形的形状即可。
基部12应具有可以提供墨接受层11的表面。应当注意,在印刷介质10中,基部12形成膜的形状,但是在本发明中该基部不必总是以膜的形状来使用。
由树脂(诸如聚氯乙烯树脂、聚烯烃树脂、丙烯酸树脂、聚酯、和聚氨酯树脂)制成的纸、合成纸、树脂膜或树脂片可用作基部12。基部可为单层或多层,并且应具有足够的尺寸稳定性以用于在其上形成墨接受层以及印刷介质的后续处理和加工。考虑到所需柔性、抗撕强度、拉伸性质、弹性、重量等,本领域的技术人员将能够易于选择制作基部的合适材料。
基部12优选地具有光透明度。印刷在印刷表面F1上的图像可通过墨接受层11和基部12看到,这是由于基部12和墨接受层11均具有光透明度。
根据本实施例的用于水基墨的印刷介质的用途将在下文中描述。应当注意,本发明的用于水基墨的印刷介质的用途并不限于以下实施例。
利用印刷介质10,可使用水基墨将清晰图像印刷在印刷表面F1上,并且印刷表面F1还用作粘附表面。因此,印刷介质10可容易地粘附到物体上而无需任何额外的粘附处理。
例如,印刷介质10适合用作固定到IC卡、照片身份识别卡等上的膜。在这种情况下,例如,首先将要显示在IC卡上的图像印刷在印刷表面F1上,然后加热层压彼此相反地面向的印刷表面F1和IC卡。
在这类用途中,具有清晰图像的IC卡可快速制成,因为印刷介质10在印刷特性、粘合性和耐水性方面十分优异。此外,所制备的IC卡还在耐水性方面变得优异。
此外,例如,如果印刷介质10将在施加到IC卡之后被剥离,则微小墨接受区域被破坏,并且印刷内容由于印刷介质10的印刷表面F1中的微相分离结构而变得难以辨认。因此,根据印刷介质10,可防止出于非法目的而重新使用IC卡。
此外,印刷介质10可被粘附到具有不平坦或弯曲表面的物体上以用作装饰膜。在这种情况下,热延展性基部应优选地用于印刷介质10的基部12。例如,这种印刷介质10可粘附在具有不平坦或弯曲表面的物体上,以在用烘干机等加热印刷介质10的时候形成相应形状。
根据用途,印刷介质10可在基部12的另一个表面的区域上具有支撑层,以支撑印刷介质10并且改善处理特性。这种情况在图2中示出。
图2中示出的印刷介质20具有基部22,以及墨接受层21和表面F2,以及支撑层23,表面F2不面向基部22,设置在基部22的一侧上,支撑层设置在基部22的另一侧上。应当注意,印刷介质20中的基部22和墨接受层21等同于印刷介质10中的基部12和墨接受层11。
印刷介质20在处理特性方面表现优异,因为其基部22和墨接受层21由支撑层23提供支撑。利用印刷介质20,例如,支撑层23可在水基墨印刷图像形成后被剥离,只有基部22和墨接受层21可粘附在物体上。
根据用途,印刷介质10可在基部12的另一个表面的区域上具有防污垢层,以防止灰尘和污垢在印刷介质10已附接在物体上之后吸附到最外层的表面上。这种情况在图3中示出。
图3中示出的印刷介质30包括基部32,具有表面F3的墨接受层31,以及防污垢层33,表面F3设置在基部32的一侧上并且不面向基部22,防污垢层设置在基部32的另一侧上。应当注意,印刷介质30中的基部32和墨接受层21等同于印刷介质10中的基部12和墨接受层11。例如,防污垢层33可由包含含氟树脂的树脂组合物形成。
此外,印刷介质30还可具有支撑基部32的支撑层34、墨接受层31以及防污垢层33。利用印刷介质30,例如,支撑层34可在水基墨印刷图像形成后被剥离,只有基部32、墨接受层31和防污垢层33可粘附在物体上。
接下来将描述根据本实施例的用于水基墨的印刷介质的印刷方法的例子。
用于在印刷介质10的印刷表面F1上印刷水基墨的方法不受具体限制;然而,喷墨印刷是优选的。采用喷墨印刷可快速形成印刷图像,并且可甚至更快速地制备上述IC卡。
喷印的印刷速度可大于25mm/s、大于50mm/s、或甚至大于100mm/s。本发明的优势包括即使在这样的印刷速度下,也可在本发明的介质上形成清晰图像且不会出现墨渗色,因为印刷介质10的印刷表面F1具有优异的高速印刷特性。
用于印刷的水基墨不受具体限制,但是其可为水性染料墨,或者可为酸性染料墨。根据印刷介质10,当使用染料墨时,渗色可被充分地控制。
接下来将描述根据本实施例的用于水基墨的印刷介质的制造方法。应当注意,本发明的用于水基墨的印刷介质并不限于通过以下制造方法制备的印刷介质。
该制造方法包括将包含第一树脂组分、第二树脂组分和溶剂的溶液施加到基部并且在基部上形成涂层的步骤,以及从涂层中去除溶剂以使得第一树脂组分和第二树脂组分发生微相分离的步骤。
根据该制造方法,印刷表面是用作粘附表面并且具有良好的粘合性和印刷特性的印刷介质,即使是用水性染料墨进行印刷,用于水基墨的印刷介质(参考印刷介质10作为具体例子)也能容易地获得具有良好耐水性和耐渗色特性的印刷图像。
在第一步的施加溶液中,第一树脂组分和第二树脂组分可溶于溶剂中并可在溶剂中分散为树脂组分微粒以形成悬浮液(术语“溶剂”在本文中是指其中主体流体会被更精确地称为液体介质、液体馏分等的此类实施例)。
溶剂可使得第一树脂组分和第二树脂组分溶于施加溶液中或能够均匀地分散在施加溶液中,并且可适当地使用有机溶剂。芳香族类,诸如苯、甲苯和二甲苯;酮,诸如丙酮和甲基乙基酮;酯,诸如乙酸乙酯和乙酸丁酯;醇,诸如甲醇和乙醇作为有机溶剂的例子给出。可结合使用或是单独使用这些溶剂。此外,水或水和醇的混合物在该制造方法中可用作溶剂。
如有必要,可加热施加溶液。例如,可将施加溶液加热到30至60℃以使第一树脂组分和第二树脂组分溶解。
在该制造方法的一种情况下,施加液体可为包含第一树脂组分和第二树脂组分的悬浮液。由这种施加溶液形成的墨接受层在印刷表面形成了具有凹陷部分以及围绕凹陷部分的峰形凸出部分的特有的不平坦形状,并且在其形成为凸形和凹形形状的情况下,印刷图像的耐水性和耐渗色特性得到进一步改善。
在将第一溶液和第二溶液混合在一起时,通过使用第一树脂组分与第二树脂组分之间的溶解差并且使得第一树脂组分和/或第二树脂组分部分分离,从而形成树脂微粒。
例如,当第一树脂组分为聚环氧烷时,第一树脂组分可被允许在40℃下溶解于甲乙酮/甲苯/甲醇(重量比2/1/1)的混合溶剂中。此外,作为第二树脂组分的丙烯酸类聚合物可被允许在室温(例如,20℃)下溶解于丙酮/甲醇的混合溶剂中。
例如,通过混合40℃的第一溶液与20℃的第二溶液可获得包含上述树脂微粒的施加溶液,在第一溶液中,第一树脂组分被溶解在甲乙酮/甲苯/甲醇的混合溶剂(2/1/1)中,在第二溶液中,第二树脂组分在室温(20℃)下溶解在丙酮/甲醇的混合溶剂中。
当第一树脂组分为聚环氧烷时,第一溶液应优选地包含甲乙酮、甲苯和甲醇作为溶剂,并且应优选地被加热到35℃至60℃。另一方面,第二溶液应该优选地包含甲乙酮或丙酮和甲醇作为溶剂,并且温度应优选地为15℃至30℃。
第一树脂组分在第一溶液中的密度应该优选地为10至20质量%,并且更优选地为14至16质量%。此外,第二树脂组分在第二溶液中的密度应该优选地为30至40质量%,并且更优选地为33至38质量%。
可通过在基部的一侧上施用施加溶液来施加涂层。施加液体的施加方法不受具体限制,并且可使用公知的方法,诸如刮涂法、旋涂法、辊涂法、丝网印刷涂布法和凹版印刷涂布法。
优选地,涂层应被形成为使得在第二步处理之后形成的墨接受层的厚度为10至40μm。当涂层被形成为这类厚度时,待获得的墨接受层的印刷表面在印刷特性和粘合性方面变得甚至更优异。
在第二步处理中,从涂层中去除溶剂。通过加热而挥发和去除溶剂的方法以及空气干燥法作为去除有机溶剂的方法给出。在第二步处理中,涂层中的溶剂不必总是完全去除,墨接受层可包含溶剂中的一些。
应当理解,本发明的印刷介质可形成为片状或辊状。
上文中解释了本发明的合适的实施例;然而,本发明并不限于上述实施例。例如,利用本发明,由水基墨形成在印刷介质10的印刷表面F1上的印刷图像可为装饰膜。此外,本发明可为装饰件(例如,具有印刷图像的IC卡),其中由水基墨形成在印刷表面F1上的具有印刷图像的印刷介质10粘附在物体(例如,IC卡的主体)上。
实例
在下文中,将参考以下说明更详细地描述本发明。
丙烯酸类聚合物B1:将33质量%的丙烯酸甲酯(以下视情况表示为“MA”)、55%质量的丙烯酸苯氧基乙基酯(以下视情况表示为“PhEA”)、10质量%的用甲基氯季铵化的N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯(以下视情况表示为“DMAEA-Q”)、以及2质量%的丙烯酸(以下视情况表示为“AA”)均匀地溶解在148.58质量%的丙酮和34.49质量%的甲醇的混合溶剂中,接着溶液进行反应。应当注意,密实度为79质量%的水溶液被用作DMAEA-Q。将该反应溶液倒入耐压耐热的玻璃容器中,添加0.1质量%的偶氮二异丁腈作为起始剂,然后将氮气通入反应溶液,同时搅拌10分钟以进行还原。然后,将其加热至50℃下20小时来进行共聚反应,得到35质量%的丙烯酸类聚合物B1溶液。
丙烯酸类聚合物B2:将43质量%的丙烯酸甲酯、45质量%的丙烯酸苯氧基乙基酯、10质量%的用甲基氯季铵化的N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、以及2质量%的丙烯酸均匀地溶解在148.58质量%的丙酮和34.49质量%的甲醇的混合溶剂中,接着溶液进行反应。应当注意,密实度为79质量%的水溶液被用作DMAEA-Q。将该反应溶液倒入耐压耐热的玻璃容器中,添加0.1质量%的偶氮二异丁腈作为起始剂,然后将氮气通入反应溶液,同时搅拌10分钟以进行还原。然后,将其加热至50℃下20小时来进行共聚反应,得到35质量%的丙烯酸类聚合物B2溶液。
丙烯酸类聚合物B3:将23质量%的丙烯酸甲酯、65质量%的丙烯酸苯氧基乙基酯、10质量%的用甲基氯季铵化的N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、以及2质量%的丙烯酸均匀地溶解在148.58质量%的丙酮和34.49质量%的甲醇的混合溶剂中,接着溶液进行反应。应当注意,密实度为79质量%的水溶液被用作DMAEA-Q。将该反应溶液倒入耐压耐热的玻璃容器中,添加0.1质量%的偶氮二异丁腈作为起始剂,然后将氮气通入反应溶液,同时搅拌10分钟以进行还原。然后,将其加热至50℃下20小时来进行共聚反应,得到35质量%的丙烯酸类聚合物B3溶液。
丙烯酸类聚合物B4:将73质量%的丙烯酸甲酯、15质量%的丙烯酸苯氧基乙基酯、10质量%的用甲基氯季铵化的N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、以及2质量%的丙烯酸均匀地溶解在148.58质量%的丙酮和34.49质量%的甲醇的混合溶剂中,接着溶液进行反应。应当注意,密实度为79质量%的水溶液被用作DMAEA-Q。将该反应溶液倒入耐压耐热的玻璃容器中,添加0.1质量%的偶氮二异丁腈作为起始剂,然后将氮气通入反应溶液,同时搅拌10分钟以进行还原。然后,将其加热至50℃下20小时来进行共聚反应,得到35质量%的丙烯酸类聚合物B4溶液。
丙烯酸类聚合物B5:将33质量%的2-乙基己基丙烯酸酯(以下视情况表示为“2EHA”)、55%质量的丙烯酸苯氧基乙基酯、10质量%的用甲基氯季铵化的N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、以及2质量%的丙烯酸均匀地溶解在148.58质量%的丙酮和34.49质量%的甲醇的混合溶剂中,接着溶液进行反应。应当注意,密实度为79质量%的水溶液被用作DMAEA-Q。将该反应溶液倒入耐压耐热的玻璃容器中,添加0.1质量%的偶氮二异丁腈作为起始剂,然后将氮气通入反应溶液,同时搅拌10分钟以进行还原。然后,将其加热至50℃下20小时来进行共聚反应,得到35质量%的丙烯酸类聚合物B5溶液。
丙烯酸类聚合物B6:将29质量%的丙烯酸甲酯、55质量%的丙烯酸苯氧基乙基酯、10质量%的用甲基氯季铵化的N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、以及2质量%的丙烯酸均匀地溶解在148.58质量%的丙酮和34.49质量%的甲醇的混合溶剂中,接着溶液进行反应。应当注意,密实度为79质量%的水溶液被用作DMAEA-Q。将该反应溶液倒入耐压耐热的玻璃容器中,添加0.1质量%的偶氮二异丁腈作为起始剂,然后将氮气通入反应溶液,同时搅拌10分钟以进行还原。然后,将其加热至50℃下20小时来进行共聚反应,得到35质量%的丙烯酸类聚合物B6溶液。
丙烯酸类聚合物B7:将88质量%的丙烯酸甲酯、10质量%的用甲基氯季铵化的N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、以及2质量%的丙烯酸均匀地溶解在148.58质量%的丙酮和34.49质量%的甲醇的混合溶剂中,接着溶液进行反应。应当注意,密实度为79质量%的水溶液被用作DMAEA-Q。将该反应溶液倒入耐压耐热的玻璃容器中,添加0.1质量%的偶氮二异丁腈作为起始剂,然后将氮气通入反应溶液,同时搅拌10分钟以进行还原。然后,将其加热至50℃下20小时来进行共聚反应,得到35质量%的丙烯酸类聚合物B7溶液。
丙烯酸类聚合物B8:将58质量%的丙烯酸甲酯、35质量%的丙烯酸苯氧基乙基酯、5质量%的用甲基氯季铵化的N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、以及2质量%的丙烯酸均匀地溶解在148.58质量%的丙酮和34.49质量%的甲醇的混合溶剂中,接着溶液进行反应。将该反应溶液倒入耐压耐热的玻璃容器中,添加0.1质量%的偶氮二异丁腈作为起始剂,然后将氮气通入反应溶液,同时搅拌10分钟以进行还原。然后,将其加热至50℃下20小时来进行共聚反应,得到35质量%的丙烯酸类聚合物B8溶液。
丙烯酸类聚合物B9:将33质量%的丙烯酸甲酯、55%质量的丙烯酸苯氧基乙基酯、10质量%的N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯(视情况表示为“DMAEA”的三级胺)、以及2质量%的丙烯酸均匀地溶解在148.58质量%的丙酮和34.49质量%的甲醇的混合溶剂中,接着溶液进行反应。将该反应溶液倒入耐压耐热的玻璃容器中,添加0.1质量%的偶氮二异丁腈作为起始剂,然后将氮气通入反应溶液,同时搅拌10分钟以进行还原。然后,将其加热至50℃下20小时来进行共聚反应,得到35质量%的丙烯酸类聚合物B9溶液。
丙烯酸类聚合物B10:将43质量%的丙烯酸甲酯、55%质量的丙烯酸苯氧基乙基酯和2质量%的丙烯酸均匀地溶解在148.58质量%的丙酮和34.49质量%的甲醇的混合溶剂中,接着溶液进行反应。将该反应溶液倒入耐压耐热的玻璃容器中,添加0.1质量%的偶氮二异丁腈作为起始剂,然后将氮气通入反应溶液,同时搅拌10分钟以进行还原。然后,将其加热至50℃下20小时来进行共聚反应,得到35质量%的丙烯酸类聚合物B10溶液。
丙烯酸类聚合物B11:将28质量%的丙烯酸甲酯、55质量%的丙烯酸苯氧基乙基酯、15质量%的用甲基氯季铵化的N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、以及2质量%的丙烯酸均匀地溶解在148.58质量%的丙酮和34.49质量%的甲醇的混合溶剂中,接着溶液进行反应。将该反应溶液倒入耐压耐热的玻璃容器中,添加0.1质量%的偶氮二异丁腈作为起始剂,然后将氮气通入反应溶液,同时搅拌10分钟以进行还原。然后,将其加热至50℃下20小时来进行共聚反应,得到35质量%的丙烯酸类聚合物B5溶液。
丙烯酸类聚合物B12:将25质量%的丙烯酸甲酯、55质量%的丙烯酸苯氧基乙基酯、10质量%的用甲基氯季铵化的N,N-二甲基氨基乙基丙烯酸酯、以及10质量%的丙烯酸均匀地溶解在148.58质量%的丙酮和34.49质量%的甲醇的混合溶剂中,接着溶液进行反应。将该反应溶液倒入耐压耐热的玻璃容器中,添加0.1质量%的偶氮二异丁腈作为起始剂,然后将氮气通入反应溶液,同时搅拌10分钟以进行还原。然后,将其加热至50℃下20小时来进行共聚反应,得到35质量%的丙烯酸类聚合物B5溶液。
组成丙烯酸类聚合物B1至B10的单体单元的比率(质量比)在下表1中示出。
表1
丙烯酸类聚合物 | MA | 2EHA | PhEA | DMAEA-Q | DMAEA | AA |
B1 | 33 | - | 55 | 10 | - | 2 |
B2 | 43 | - | 45 | 10 | - | 2 |
丙烯酸类聚合物 | MA | 2EHA | PhEA | DMAEA-Q | DMAEA | AA |
B3 | 23 | - | 65 | 10 | - | 2 |
B4 | 73 | - | 15 | 10 | - | 2 |
B5 | - | 33 | 55 | 10 | - | 2 |
B6 | 29 | - | 55 | 10 | - | 6 |
B7 | 88 | - | - | 10 | - | 2 |
B8 | 58 | - | 35 | 5 | - | 2 |
B9 | 33 | - | 55 | - | 10 | 2 |
B10 | 43 | - | 55 | - | - | 2 |
实例1
将AQUA(得自住友精化株式会社(Sumitomo Seika Chemicals Co.,Ltd.)的聚环氧烷,密实度100质量%)在40℃下溶解在甲乙酮/甲苯/甲醇的混合溶剂(质量比2/1/1)中,将制备的固体密度为15质量%的溶液A1作为第一树脂组分。此外,含有35质量%的丙烯酸类聚合物B1的溶液(下文中称为溶液B1)用作第二树脂组分。
将40℃的溶液A1和溶液B1混合以使得第一树脂组分与第二树脂组分的质量比变为60/40,制备得到混合物C1。
印刷介质1通过以下步骤获得:使用刮涂法在厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET膜)上施加溶液C1,然后使得溶液C1在设置为80℃的烘箱中干燥10分钟,以在PET膜上形成墨接受层。然后,干燥之后形成的墨接受层的厚度被调整为25μm。应当注意,通过调整PET膜表面与刀表面之间的间隙来调整墨接受层的厚度。
当用表面光学显微镜观察所获得的印刷介质1时,印刷介质1的墨接受层在印刷表面中具有近乎均匀的微相分离结构。结果在图4中示出。
此外,使用非接触表面粗糙度测量仪(得自翟柯公司(Zaygo))来测量所获得的印刷介质1的墨接受层的印刷表面,以测量印刷表面的表面粗糙度。结果在图5中示出。根据图5中示出的结果,独特的不平坦结构布置得到确认,其中结构单元由大致圆形形状的第一微相隔离区域以及以大致环形形状围绕第一微相隔离区域外周边的第二凸形形状微相隔离区域组成。换句话讲,确认了独特的不平坦结构被形成为使得第二微相分离结构以峰形状升起并且以大致圆形形状围绕第一微相隔离区域。
印刷表面的微相分离结构形成为岛状结构,岛状物的平均直径为约5μm。此外,大致圆形形状的第一微相隔离区域的直径为大约50至300μm,并且第一微相分离结构的平均高度h1与第二微相隔离区域的平均高度h2之间的差值(h2-h1)为大约25至30μm。
此外,根据使用原子力显微镜(AFM)观察表面的结果,确认了第一微相隔离区域中存在的第一树脂组分比第二树脂组分多,而第二微相隔离区域中存在的第二树脂组分比第一树脂组分多。具体地讲,根据由第一树脂组分显示的晶体取向状态确认该存在状况。
此外,根据以下评价方法来评价印刷介质1的印刷特性、耐水性、常温粘合强度和高温粘合强度。评价结果如表2所示。
实例2
此外,除了使用含有35质量%的丙烯酸类聚合物B2的溶液(下文中称为溶液B2)代替溶液B1作为第二树脂组分,采用类似于实例1的方法获得印刷介质2。
当用表面光学显微镜观察所获得的印刷介质2时,印刷介质2的墨接受层在印刷表面中具有近乎均匀的微相分离结构。
此外,使用非接触表面粗糙度测量仪(得自翟柯公司(Zaygo))来测量所获得的印刷介质2墨接受层的印刷表面,以测量印刷表面的表面粗糙度。根据使用非接触表面粗糙度测量仪的测量结果,确认在印刷介质2的墨接受层的印刷表面中形成了类似于实例1的多重布置的独特不平坦结构,该不平坦结构具有第一微相隔离区域,以及以大致环形形状围绕第一微相隔离区域外周边的呈凸形形状的第二微相隔离区域。
此外,根据以下评价方法来评价印刷介质2的印刷特性、耐水性、常温粘合强度和高温粘合强度。评价结果如表2所示。
实例3
此外,除了使用含有35质量%的丙烯酸类聚合物B3的溶液(下文中称为溶液B3)代替溶液B1作为第二树脂组分,采用类似于实例1的方法获得印刷介质3。
当用表面光学显微镜观察所获得的印刷介质3时,印刷介质3的墨接受层在印刷表面中具有近乎均匀的微相分离结构。
此外,使用非接触表面粗糙度测量仪(得自翟柯公司(Zaygo))来测量所获得的印刷介质3的墨接受层的印刷表面,以测量印刷表面的表面粗糙度。根据使用非接触表面粗糙度测量仪的测量结果,确认在印刷介质3的墨接受层的印刷表面中形成了类似于实例1的多重布置的独特不平坦结构,该不平坦结构具有第一微相隔离区域,以及以大致环形形状围绕第一微相隔离区域外周边的呈凸形形状的第二微相隔离区域。
此外,根据以下评价方法来评价印刷介质3的印刷特性、耐水性、常温粘合强度和高温粘合强度。评价结果如表2所示。
实例4
此外,除了使用含有35质量%的丙烯酸类聚合物B4的溶液(下文中称为溶液B4)代替溶液B1作为第二树脂组分,采用类似于实例1的方法获得印刷介质4。
当用表面光学显微镜观察所获得的印刷介质4时,印刷介质4的墨接受层在印刷表面中具有近乎均匀的微相分离结构。
此外,使用非接触表面粗糙度测量仪(得自翟柯公司(Zaygo))来测量所获得的印刷介质4的墨接受层的印刷表面,以测量印刷表面的表面粗糙度。根据使用非接触表面粗糙度测量仪的测量结果,确认在印刷介质4墨接受层的印刷表面中形成了类似于实例1的多重布置的独特不平坦结构,该不平坦结构具有第一微相隔离区域,以及以大致环形形状围绕第一微相隔离区域外周边的呈凸形形状的第二微相隔离区域。
此外,根据以下评价方法来评价印刷介质4的印刷特性、耐水性、常温粘合强度和高温粘合强度。评价结果如表2所示。
实例5
此外,除了使用含有35质量%的丙烯酸类聚合物B5的溶液(下文中称为溶液B5)代替溶液B1作为第二树脂组分,采用类似于实例1的方法获得印刷介质5。
当用表面光学显微镜观察所获得的印刷介质5时,印刷介质5的墨接受层在印刷表面中具有近乎均匀的微相分离结构。
此外,使用非接触表面粗糙度测量仪(得自翟柯公司(Zaygo))来测量所获得的印刷介质5的墨接受层的印刷表面,以测量印刷表面的表面粗糙度。根据使用非接触表面粗糙度测量仪的测量结果,确认在印刷介质5的墨接受层的印刷表面中形成了类似于实例1的多重布置的独特不平坦结构,该不平坦结构具有第一微相隔离区域,以及以大致环形形状围绕第一微相隔离区域外周边的呈凸形形状的第二微相隔离区域。
此外,根据以下评价方法来评价印刷介质5的印刷特性、耐水性、常温粘合强度和高温粘合强度。评价结果如表2所示。
实例6
除了替换溶液C1以及使用通过混合40℃的溶液A1和溶液B1而制备的混合物C2(因此第一树脂组分与第二树脂组分的质量比变为50/50),采用类似于实例1的方法获得印刷介质6。
当用表面光学显微镜观察所获得的印刷介质6时,印刷介质6的墨接受层在印刷表面中具有近乎均匀的微相分离结构。
此外,使用非接触表面粗糙度测量仪(得自翟柯公司(Zaygo))来测量所获得的印刷介质6的墨接受层的印刷表面,以测量印刷表面的表面粗糙度。根据使用非接触表面粗糙度测量仪的测量结果,确认在印刷介质6的接受层的印刷表面中形成了类似于实例1的多重布置的独特不平坦结构,该不平坦结构具有第一微相隔离区域,以及以大致环形形状围绕第一微相隔离区域外周边的呈凸形形状的第二微相隔离区域。
此外,根据以下评价方法来评价印刷介质6的印刷特性、耐水性、常温粘合强度和高温粘合强度。评价结果如表2所示。
实例7
此外,除了使用含有35质量%的丙烯酸类聚合物B6的溶液(下文中称为溶液B6)代替溶液B1作为第二树脂组分,采用类似于实例1的方法获得印刷介质7。
当用表面光学显微镜观察所获得的印刷介质7时,印刷介质7的墨接受层在印刷表面中具有近乎均匀的微相分离结构。
此外,使用非接触表面粗糙度测量仪(得自翟柯公司(Zaygo))来测量所获得的印刷介质7的墨接受层的印刷表面,以测量印刷表面的表面粗糙度。根据使用非接触表面粗糙度测量仪的测量结果,确认在印刷介质7的墨接受层的印刷表面中形成了类似于实例1的多重布置的独特不平坦结构,该不平坦结构具有第一微相隔离区域,以及以大致环形形状围绕第一微相隔离区域外周边的呈凸形形状的第二微相隔离区域。
此外,根据以下评价方法来评价印刷介质7的印刷特性、耐水性、常温粘合强度和高温粘合强度。评价结果如表2所示。
实例8
将AQUA(得自住友精化株式会社(Sumitomo Seika Chemicals Co.,Ltd.)的聚环氧烷,密实度100质量%)在40℃下溶解在甲乙酮/甲苯/甲醇的混合溶剂(质量比2/1/1)中,将制备的固体密度为15质量%的溶液A2作为第一树脂组分。除了使用溶液A2代替溶液A1之外,采用类似于实例1的方法获得印刷介质8。
当用表面光学显微镜观察所获得的印刷介质8时,印刷介质8的墨接受层在印刷表面中具有近乎均匀的微相分离结构。
此外,使用非接触表面粗糙度测量仪(得自翟柯公司(Zaygo))来测量所获得的印刷介质8的墨接受层的印刷表面,以测量印刷表面的表面粗糙度。作为使用非接触表面粗糙度测量仪的测量结果,在印刷介质8的墨接受层的印刷表面中没有观察到实例1中所观察到的独特不平坦结构,而是由较大的山形状的单元形成表面结构。
此外,根据以下评价方法来评价印刷介质8的印刷特性、耐水性、常温粘合强度和高温粘合强度。评价结果如表2所示。
实例9
采用类似于实例8的方法制备得到溶液A2。然后,将40℃的溶液A2和溶液B1混合以使得第一树脂组分与第二树脂组分的质量比变为30/70,制备得到混合物C3。
除了使用混合物C3代替混合物C1之外,采用类似于实例1的方法获得印刷介质9。
当用表面光学显微镜观察所获得的印刷介质9时,印刷介质9的墨接受层在印刷表面中具有近乎均匀的微相分离结构。
此外,使用非接触表面粗糙度测量仪(得自翟柯公司(Zaygo))来测量所获得的印刷介质9的墨接受层的印刷表面,以测量印刷表面的表面粗糙度。作为使用非接触表面粗糙度测量仪的测量结果,在印刷介质8的墨接受层的印刷表面中没有观察到实例1中所观察到的独特不平坦结构,而是由较大的山形状的单元形成表面结构。
此外,根据以下评价方法来评价印刷介质9的印刷特性、耐水性、常温粘合强度和高温粘合强度。评价结果如表2所示。
实例10
采用类似于实例8的方法制备得到溶液A2。此外,含有35质量%的丙烯酸类聚合物B7的溶液(下文中称为溶液B7)用作第二树脂组分。然后,将40℃的溶液A2和溶液B7混合以使得第一树脂组分与第二树脂组分的质量比变为40/60,制备得到混合物混合物C4。
除了使用混合物C4代替混合物C1之外,采用类似于实例1的方法获得印刷介质10。
当用表面光学显微镜观察所获得的印刷介质10时,印刷介质10的墨接受层在印刷表面中具有近乎均匀的微相分离结构。
此外,使用非接触表面粗糙度测量仪(得自翟柯公司(Zaygo))来测量所获得的印刷介质10的墨接受层的印刷表面,以测量印刷表面的表面粗糙度。作为使用非接触表面粗糙度测量仪的测量结果,在印刷介质9的墨接受层的印刷表面中没有观察到实例1中所观察到的独特不平坦结构,而是由较大的山形状的单元形成表面结构。
实例11
此外,除了使用含有35质量%的丙烯酸类聚合物B8的溶液(下文中称为溶液B8)代替溶液B1作为第二树脂组分,采用类似于实例1的方法获得印刷介质11。
当用表面光学显微镜观察所获得的印刷介质11时,印刷介质11的墨接受层在印刷表面中具有近乎均匀的微相分离结构。
此外,使用非接触表面粗糙度测量仪(得自翟柯公司(Zaygo))来测量所获得的印刷介质11的墨接受层的印刷表面,以测量印刷表面的表面粗糙度。根据使用非接触表面粗糙度测量仪的测量结果,确认在印刷介质11的墨接受层的印刷表面中形成了类似于实例1的多重布置的独特不平坦结构,该不平坦结构具有第一微相隔离区域,以及以大致环形形状围绕第一微相隔离区域外周边的呈凸形形状的第二微相隔离区域。
此外,根据以下评价方法来评价印刷介质9的印刷特性、耐水性、常温粘合强度和高温粘合强度。评价结果如表2所示。
比较例C1
采用类似于实例8的方法制备得到溶液A2。然后,将溶液A2和含有35质量%的丙烯酸类聚合物B9的溶液(下文中称为溶液B9)混合,使得第一树脂组分与第二树脂组分的质量比变为40/60,制备得到混合物D1。
除了使用混合物D1代替混合物C1之外,采用类似于实例1的方法获得印刷介质21。
此外,根据以下评价方法来评价印刷介质21的印刷特性、耐水性、常温粘合强度和高温粘合强度。评价结果如表2所示。
应当注意,当用表面光学显微镜观察时确认了印刷介质21在印刷表面具有近乎均匀的微相分离结构。然而,根据使用非接触表面粗糙度测量仪(得自翟柯公司(Zaygo))的测量结果,在印刷表面中没有观察到实例1中所观察到的独特不平坦结构,而是由较大的山形状的单元形成表面结构。表面光学显微镜的观察结果在图6中示出,非接触表面粗糙度测量仪的测量结果在图7中示出。
比较例C2
采用类似于实例1的方法制备得到溶液A1。然后,将溶液A1和含有35质量%的丙烯酸类聚合物B10的溶液(下文中称为溶液B10)混合,使得第一树脂组分与第二树脂组分的质量比变为40/60,制备得到混合物D2。
除了使用混合物D2代替混合物C1之外,采用类似于实例1的方法获得印刷介质22。
此外,根据以下评价方法来评价印刷介质22的印刷特性、耐水性、常温粘合强度和高温粘合强度。评价结果如表2所示。
应当注意,当用表面光学显微镜观察时确认了印刷介质22在印刷表面具有近乎均匀的微相分离结构。然而,根据使用非接触表面粗糙度测量仪(得自翟柯公司(Zaygo))的测量结果,在印刷表面中没有观察到实例1中所观察到的独特不平坦结构。
比较例C3
将40质量%的AQUA(得自住友精化株式会社(Sumitomo SeikaChemicals Co.,Ltd.),100质量%密实度)、具有热粘合剂性质的作为疏水性树脂的40质量%的疏水性聚酯670(得自东洋纺株式会社(Toyobo Co.,Ltd.)的聚酯)、以及20质量%的聚氨酯树脂UR-3200(得自东洋纺株式会社(Toyobo Co.,Ltd.)的聚酯氨基甲酸乙酯树脂,玻璃化转变温度:-3℃,30质量%密实度)充分搅拌以使得在60℃下分散于甲乙酮/甲苯(质量比1/1)的混合溶剂中。
印刷介质23通过以下步骤获得:使用刮涂法在厚度为50μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜(PET膜)上浇注溶液D3,然后使得溶液D3在设置为80℃的烘箱中干燥10分钟,以在PET膜上形成墨接受层。然后,干燥之后形成的墨接受层的厚度被调整为25μm。
应当注意,当用表面光学显微镜观察时确认了印刷介质23在印刷表面具有近乎均匀的微相分离结构。然而,根据使用非接触表面粗糙度测量仪(得自翟柯公司(Zaygo))的测量结果,在印刷表面中没有观察到实例1中所观察到的独特不平坦结构。
此外,根据以下评价方法来评价印刷介质23的印刷特性、耐水性、常温粘合强度和高温粘合强度。评价结果如表2所示。
测试方法
印刷特性评价:使用喷墨打印机p-640L,采用六种颜色的水性染料墨,以25mm/s或100mm/s的印刷速度将人和字母的图片印刷在印刷介质的墨接受层上。以下述5个等级对印刷图像进行视觉评价。“D”表示印刷图像是最模糊的,印刷图像的鲜明度从“C”、“B”到“A”依次表示得到改善,“AA”是对最清晰的印刷图像给出的分数。应当注意,在25mm/s的印刷速度下获得的结果被评价为“印刷特性”,在100mm/s的印刷速度下获得的结果被评价为“高速印刷特性”。
渗色特性评价:将图像印刷在印刷介质的墨接受层上,采用印刷评价类似的方法来进行评价。然后,将印刷介质和氯乙烯树脂卡放置为使得印刷介质的印刷表面与卡的一侧彼此面对,然后使用辊型热层压机将其加热层压(在120℃下持续1秒)。对印刷图像进行视觉观察,查看样品于80℃下静置7天后是否存在任何模糊。该评价被评定为下述5个等级。
AA:完全没有变化。
A:与对照物相比几乎没有变化。
B:与对照物相比有明显变化。
C:有明显的模糊。
D:整个表面上存在非常明显的模糊。
常温粘合强度评价:将图像印刷在印刷介质的墨接受层上,采用印刷评价类似的方法来进行评价。然后,将印刷介质和氯乙烯树脂卡放置为使得印刷介质的印刷表面与卡的一侧彼此面对,然后使用辊型热层压机将其加热层压(在120℃下持续1秒)。
在所获得的测量样品于23℃下放置24小时之后,使用拉力试验机在23℃下测量180°的剥离强度(N/25mm)。将测量条件设置为200mm/min的拉伸速度。在大于15N/25mm的情况下或当材料损坏时,测量结果被评价为“A”;在介于15-10N/25mm之间的情况下,测量结果被评价为“B”;在小于10N/25mm的情况下,测量结果被评价为“C”。
高温粘合强度评价:采用常温粘合强度评价类似的方法来获得测量样品。在所获得的测量样品于23℃下放置24小时之后,使用拉力试验机在80℃下测量180°的剥离强度(N/25mm)。将测量条件设置为200mm/min的拉伸速度。在大于15N/25mm的情况下或当材料损坏时,测量结果被评价为“A”;在介于15-10N/25mm之间的情况下,测量结果被评价为“B”;在小于10N/25mm的情况下,测量结果被评价为“C”。
耐水性评价:采用常温粘合强度评价类似的方法来获得测量样品。将测量样品于室温(25℃)下在水中放置24小时之后,视觉确认其外观的变化。应当注意,在耐水性评价中,没有观察到变化的情况被定级为“AA”;其中层压件的边缘鼓起3-5mm宽度,但可以恢复到初始状态的情况被定级为“A”;其中层压件的边缘鼓起3-5mm宽度,并且不能恢复到初始状态的情况被定级为“B”;其中粘合剂层被洗脱的情况被定级为“C”;膜出现粘附物的情况被定级为“D”。
表2
Claims (7)
1.一种用于水基墨的印刷介质,所述印刷介质包括具有第一表面的基部以及在所述基部的所述第一表面的至少一部分上的墨接受层,其中:(1)所述墨接受层具有由第一树脂组分组合物和第二树脂组分组合物的共混物的微相分离限定的印刷表面;(2)所述第一树脂组分是亲水性的;并且(3)所述第二树脂组分包括带有季铵化氨基基团的丙烯酸类聚合物并表现出热粘合剂特性;其中所述印刷表面由其多数部分为第一树脂组分的第一域和其多数部分为第二树脂组分的第二域的基质组成,并且其中所述第二域围绕每个第一域,并且所述第二域相对凸出。
2.根据权利要求1所述的印刷介质,其中所述第一树脂组分包括聚环氧烷。
3.根据权利要求1所述的印刷介质,其中所述丙烯酸类聚合物具有苯氧基基团。
4.根据权利要求1所述的印刷介质,其中所述丙烯酸类聚合物是由下列组分的聚合制得的产物:3至13质量%的带有季铵化氨基基团的丙烯酸类单体;20至90质量%的(甲基)丙烯酸烷基酯;0至70质量%的具有苯氧基基团的丙烯酸类单体;以及1至8质量%的(甲基)丙烯酸。
5.根据权利要求1所述的印刷介质,其中所述第一树脂组分和所述第二树脂组分的总量以100质量%计,所述第一树脂组分在所述墨接受层中的量为20至70质量%。
6.一种用于制造权利要求1所述的印刷介质的方法,所述方法包括:(1)提供具有第一表面的基部;(2)提供第一树脂组分组合物和第二树脂组分组合物的共混物;(3)向所述基部的所述第一表面的至少一部分施加所述共混物以在其上形成涂层;以及(4)从所述涂层中去除溶剂,使得所述第一树脂组分和所述第二树脂组分发生微相分离,以产生印刷表面,所述印刷表面由其多数部分为第一树脂组分的第一域和其多数部分为第二树脂组分的第二域的基质组成,其中所述第二域围绕每个第一域,并且所述第二域相对凸出。
7.根据权利要求6所述的方法,其中施加液体为包括由所述第一树脂组分和所述第二树脂组分组成的树脂微粒的悬浮液。
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