CN1390753A - 压敏粘合剂卷筒纸的非粘性边缘 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及含有承载层、连续实用层和粘合剂层的卷筒纸材料,其中所述的粘合剂层位于所述的承载层和所述的实用层之间,所述的粘合剂层更强有力地粘附到所述的实用层上,所述的实用层比所述的承载层窄。
Description
技术领域
本发明涉及压敏粘合剂材料。在优选的方式中,本发明涉及卤化银压敏标签(pressure sensitive label)在印刷文字、图形和应用于包装材料的图像中的应用。
背景技术
将涂布的压敏标签应用于包装上来建立商标识别、显示包装的内容物、表达关于包装内容物的质量信息,并且向消费者提供诸如产品使用指导或内容物的成分目录之类的信息。通常将在压敏标签上的印刷直接应用于包装或将印刷媒质、通常是将使用凹版印刷或柔性版印刷应用于包装。通常将三种类型的信息涂敷到压敏标签上的是文字、图形和图像。通常对本领域的印刷标签进行模切来除去非成像区域的实用层和压敏粘合剂。将在边缘不含有粘合剂的成像卷筒纸、模切标签提供给包装的贴标签操作。虽然模切成像的现有技术的标签在边缘不含有粘合剂,但还是在产生一卷不连续成像标签的横向裁切标签。
将照相感光材料用于保存诸如生日和假期之类的特殊事件的记忆是公知的。还将其用于广告业使用的大量显示材料中。由于这些材料很容易被磨损、水或弯曲损伤外观,所以被认为是成本高、多少有点脆弱的高质量产品。鉴于照片的脆弱和柔弱性及其价值而传统地将它放于相框、影集和保护材料的后面。对于消费者来说保存他们生活中重要事件的记录被认为是奢侈的东西。对于广告业照片也被认为是昂贵的显示材料。由于照片被认为是奢侈的一项,所以还没有将其用于其它的商业领域。
通常将压敏标签用承载卷筒纸材料(web material)提供,该承载卷筒纸材料能够在保护粘合剂的同时通过印刷方法和纸张加工方法传送压敏标签。现有的承载材料通常包含涂层纸或随后向其上面提供释放涂层的薄聚合物载体。在压敏标签中通常使用的承载材料不适合于照相标签。诸如感光层的照相反应率、承载体的硬度不足以及制版化学药品从边缘渗透过承载纸之类的问题阻碍了将一般的聚合物和纸承载体用于照相压敏标签。
现有技术的应用于包装的油墨印刷标签由实用层材料、压敏粘合剂和承载体组成。通常将由实用层、压敏粘合剂和承载体组成的标签基底进行层压,然后利用许多非照相印刷法进行印刷。将印刷后的标签通常用上面的叠层材料或保护涂层进行保护。将由保护层、印刷信息、实用层、压敏粘合剂和载体材料组成的、做好的标签用高速贴标签设备应用于包装。在将压敏卷筒纸材料转化成标签的过程中,将由实用层、载体、压敏和释放涂层组成的压敏卷筒纸材料在中心引导的设备中进行印刷,也就是该标签卷筒纸材料不接触机器框架、导板或隔空楔。例如,压敏卷筒纸材料与机器导板之间的反复边缘接触将有可能导致粘合剂从压敏卷筒纸转移到机器导板上,从而在边缘导板上累积很多不需要的粘合剂。
为了将感光卤化银成像层用于压敏标签,在感光卤化银卷筒纸材料边缘曝光的压敏粘合剂必须大量减少,从而可以消除照相晒版机中常见的压敏粘合剂转移到边缘导板设备的情况。压敏粘合剂转移到边缘导纸的照相晒版机内就会导致印刷效率损失、印刷缺陷和卷筒纸的破裂。
在彩色纸的生产过程中,在其曝光之前需要纵向剪切该材料而达到消费者使用的适当尺寸。在长、宽纸张上形成照相纸,然后将其卷成较大的卷筒纸。必须以非常精确的方式将这些卷筒纸纵切成适当的宽度。重要的是在没有损害纸片基上的灵敏感光材料的条件下进行纵切。而且,重要的是在没有产生可能导致显影后的照片表面有不希望的大量污染粉尘的条件下进行纵切。
裁切照相纸通常所用的裁纸刀是在轴上排列的圆形裁纸刀,其中在裁纸刀的轴之间进纸。将圆形裁纸刀放在一起,便于在边缘进行轻微地接触和重叠。通常是将其中一个具有正方形边缘的裁纸刀称作凹形裁纸刀,在某些角度是磨过的另一种裁纸刀称作凸形裁纸刀。因此,许多剥膜可同时从宽纸上切出。美国专利号5,365,821-Munier等人公开了该裁切设备。EP0737552-Blandin也公开了裁纸刀和铁砧裁切设备。美国专利5,974,922 Camp等人公开了裁纸刀的几何形状从而为照相彩色纸提供可接受的纵切边缘。
因此,需要将压敏标签应用于高质量的、同时在短期内又是经济的包装。还需要提供边缘不粘的照相标签卷筒纸材料。
发明内容
本发明的一个目的是向包装材料提供较高质量的图像。
本发明的另一个目的是提供具有明亮和清晰图像的卤化银成像***。
本发明的另一个目的是提供边缘不粘的照相卷筒纸材料。
本发明的这些和其它目的通过含有承载层(carrier sheet)、连续的实用层(pragmatic sheet)和粘合剂层的卷筒纸材料来实现,其中所述的粘合剂层位于所述的承载层和所述的实用层之间,所述的粘合剂层更强有力地粘附到所述的实用层上,所述的实用层比所述的承载层窄。
本发明为包装材料提供了改善的图像质量。本发明包括利用阴图操作光学***或光学数字式印刷***对文字、图形和图像进行印刷的印刷方法,该***从边缘导纸而形成用于包装的卤化银压敏标签。
附图说明
图1是非粘性成像卷筒纸材料的结构示意图。
图2是提供非粘性的卷筒纸材料的卷筒纸纵切方法(slitting process)的示意图。
具体实施方式
本发明与本领域的现有实施相比具有很多优点。最近,在大量的消费中存在的趋势是尽量使销售地方化而分别接近少量群体。这些群体可能具有地域性的、人种的、性的、成年的或特殊的令人感兴趣的区别。为了接近这些不同的群体,需要提供专门用于这些群体的包装。按照上面的描述,传统的包装材料一般适合于材料的长版活,形成短版活或在包装上有快速变化都是不可能的,或者是非常昂贵的。我们已经发现卤化银基的感光材料适合于包装应用。而且,最近可采用适合于材料的短版活的快速照相显影设备。还可利用能够相对高速地连续进行材料的长版活的卤化银显影设备。将适当感光材料的低成本包装与可快速进行材料的短版活和长版活的显影设备结合已经为将卤化银材料应用于包装材料提供了机会。卤化银材料具有诸如柔软性、成本低和能弯曲的性质,其已经是适于包装的令人满意的材料。
利用薄的、柔软的和坚韧的卤化银材料生成了具有许多具有优良性能的包装材料。这些材料能在包装上出现的明亮、清晰、饱满颜色的图像。本发明的包装材料具有当前的包装材料无法超越的图像深度。本发明的包装材料还提供了诸如洗发水瓶、香水瓶和胶卷盒之类的适合压敏标签包装的各种包装材料。本发明的包装材料不仅具有优良图像的优点,而且还可将其用于成本低、可提供优良不透明性和强度的薄基材料。由于本发明的包装材料可通过闪光曝光或数字式印刷进行成像,所以其具有在短期内形成的能力以及从一个图像到下一个图像而没有耽搁地进行转换(switch)的能力。
由于含有压敏粘合剂的卷筒纸材料将不需要的压敏粘合剂转移到高速、干净、高精密度的照相印刷设备中,所以本发明提供的卤化银标签材料具有非粘性边,该非粘性边能够在含有边缘导纸设备的数字式或光学印刷机中有效地进行传送。由于粘合剂转移到卷筒纸上、随后卷进导纸辊而导致频繁的清洁和导纸辊的阻塞,因此,已经表现出的压敏粘合剂的不希望的转移导致了卷筒纸破裂、机器效率损失。现有技术的标签卷筒纸材料通常是倾斜纵切并在缝隙边缘含有粘合剂,因此不能通过边缘导纸设备进行有效地传送。
由于卷筒纸材料的边缘是非粘性的,所以本发明可以使用现有的照相印刷设备和显影设备,尽管许多现存安装底座的设备不是中心导纸的。利用现在的照相印刷设备和显影设备还便于将本发明的卷筒纸材料用于照相胶纸印刷而不需要使用将要设计和制造的新型、昂贵的设备。由于在切缝边缘粘合剂的转移是许多类型的设备中存在的问题,所以本发明的非粘性边缘还可将该材料用于喷墨印刷机、热染印印刷机和静电印刷机。因为承载层暴露于卷筒纸的边缘,所以卷筒纸材料的非粘性边缘还便于将实用层与承载层分离。实用层与承载层的易分离对喜欢易分离的消费者来说是重要的。同时,当消费者利用诸如小刀、指甲锉和大头针之类的工具来分离实用层与承载层时,实用层难于趋向生成损坏的图像,所以易分离有助于保持图像的质量。
本发明的卤化银标签能够将包装进行快速设计并投入市场。例如,由于数字图像可以立刻被闪光曝光到卤化银压敏标签上并在事件发生的片刻内使用,所以体育或娱乐的重大事件可以立即投入市场。这与常用的凹版照相或柔性版成像形成对照,其用于压敏标签的时间通常是几周。而且,成像卤化银的质量将本身提供给包装的一部分来形成可收集的图像,该图像优于低质量的、不希望收集的前面的图像。最后,图像的地域性专用化是快速可能的。
因此,需要在不同的国家提供具有不同语言和销售主题的地域性标签粘贴,从而利用快速改变包装的能力。而且,不同的国家关于内容物有不同的合法贴标签需要。例如,诸如酒和啤酒之类的酒精饮料在贴标签需要上受到许多地域性的和民族性的差异的限制。在法国生产的酒从法国船运的过程中因等待另一个国家的国内标签要耽搁很长的时间。由于它们是高质量的产品并能反映包装中产品的高质量,所以照相图像还尤其适合于诸如好酒、香水和巧克力之类的高级产品。
由于印刷板或印刷滚筒的成本可以避免,所以本发明为印刷短版活提供了经济可用的印刷方法。应用于包装的卤化银图像与普通的相比确保是目前可得到的最高图像质量,但是低于六色轮转凹板印刷图像的质量。而且,由于黄色、品红色和蓝绿色层含有明胶夹层,卤化银图像与显得平坦和没有生命力的喷墨或静电印刷的图像相比显得有深度。还可将卤化银图像层进行优化来更准确地再现肤色,与另外的现有技术的数字式图像技术相比能提供更好的人体图像。通过下面的详细描述这些和其它的优点将更加明显。
在此所用的术语“顶部”、“上端”、“乳剂边”和“面”是指支承成像层的照相包装标签的一边或朝向的一边。术语“环境保护层”是指涂敷到显影后的成像层上的一层。术语“面原料”和“实用层”是指将成像层涂敷于其上的材料。术语“底部”、“下低边”、“承载层”、“承载体”和“后面”是指照相标签或照相包装材料的一边或朝向的一边并对着感光成像层或显影图像的一边。
为了生产压敏照相标签,在生产、图像印刷、图像处理、标签转换和标签应用设备中必须能够有效地传送卷筒纸材料。由于常用的照相印刷机和显影机是边缘导入的,所以卷筒纸材料的边缘必须是非粘性的,从而避免不需要的粘合剂转移到机器组件和卷筒纸上。由于在没有将不需要的粘合剂转移到机器组件上的情况下对卷筒纸材料进行传送,所以优选具有非粘性边的卷筒纸材料。优选由承载层、连续的实用层和粘合剂层组成的、其中粘合剂层介于承载层和连续的实用层之间、实用层比承载层窄的卷筒纸材料。通过提供窄的实用层可使粘附到实用层上的粘合剂不会位于纵切卷筒纸的边缘,因此提供了可在含有边缘导入设备的装置中进行印刷和显影的非粘性卷筒纸材料。
由于本发明的目的是需要以连续状态进行诸如印刷之类的进一步转化的实用卷筒纸材料,所以优选长度至少为10米的薄片作为连续的实用层。如果是标签,实用层是不连续的,由于实用层不能在标签转换操作中进行模切,所以其有效性变小。而且,对于其它的标签中所用的实用层和载体,消费者可以选择长度并利用裁切设备来分离所希望数量的材料。非连续的实用层不会产生“连续卷”的卷取粘合剂层的实用层。
图1是非粘性的成像卷筒纸材料的截面结构示意图。非粘性的卷筒纸材料10由成像层8、实用层2、粘合剂层4和承载层6组成。承载层6比实用层2宽,因此,粘合剂层4远离纸辊的边缘。当成像卷筒纸材料10卷进纸辊内时,成像层8与承载层6接触,粘合剂层4远离纸辊的边缘而产生非粘性的纸棍。当成像卷筒纸材料10在边缘导入的印刷设备中进行传送时,承载层6与边缘导入设备接触。
由于该构型便于有效缠绕卷筒纸材料,所以优选位于承载层中心的实用卷筒纸。而且,通过将实用卷筒纸位于承载层的中心来使卷筒纸材料的利用不受缠绕方向的限制。优选比实用层宽0.6至10毫米的承载层。由于实用层的拉伸强度不足以承受强力缠绕,所以比实用层的宽度小于0.5毫米的承载层难于进行纵切和除去。比实用层的宽度大于12毫米的承载层因丢弃了实用卷筒纸的有效部分而是不经济的。而且,已经表明比实用层的宽度大于12毫米的承载层并不具有充分的抗弯阻力来顶住照相印刷机和显影机中的边缘导入设备。
在本发明的另一种实施方案中,承载层并不位于实用层的中心。在本发明的该实施方案中,承载层仅在一条边上除去了粘合剂。这便于除去更少的实用层,因此是成本有效的。同时,如果边缘导入设备仅仅接触卷筒纸的一边,则优选不位于实用层中心的承载层。
由于将标签粘附到包装上所需的压敏粘合剂在没有承载层的条件下不能通过贴标签设备传送,所以优选可剥落的承载层或背面。承载层为传送提供强度,并在应用于包装之前保护压敏粘合剂。优选的承载层材料是纤维素纸。纤维素纸承载层与聚合物基体相比具有柔韧性、坚固性、成本低的特点。而且,纤维素纸片基便于在某些包装应用方面所希望的纹理标签表面。本发明的照相元件件必须在水性化学药品中进行处理来显影图像,所以该种纸可带有防水涂层。涂敷到该种纸上的适当防水涂层的例子是丙烯酸聚合物、熔融挤出的聚乙烯和层压到纸上的取向聚烯烃层。优选含有水分和盐的纸,该水分和盐提供了能防止卤化银图像层的静电敏化作用的抗静电性能。
而且,在照相纸领域已知的、记载于美国6,093,521中的含有施胶剂的纸为卤化银图像显影化学药品的边缘渗透提供了阻力。由于渗入纸内的显影化学药品大于12毫米已经表现出膨胀,并且当对实用层纸型进行模切和从承载层剥离时引起模切问题,所以优选小于8毫米的边缘渗透。同时,显影化学药品大于12毫米的渗透增加了显影中化学药品的使用,从而导致更高的显影成本。
另一种优选的承载层材料或可剥落的背面是聚合物的取向层(oriented sheet)。由于在定向过程中形成的强度和韧性,承载层优选是取向聚合物。承载层片基优选的聚合物包括聚烯烃、聚酯和尼龙。优选的聚烯烃聚合物包括聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚苯乙烯、聚丁烯及其混合物。包括丙烯和乙烯的共聚物在内的、诸如己烯、丁烯和辛烯的聚烯烃共聚物也可使用。由于聚酯具有在高速贴标签设备中对卤化银压敏标签承载层进行有效传送所需的可取强度和韧性,所以最优选聚酯。
在另一种优选的实施方案中,承载层由将取向聚合物层层压到其上的纸芯组成。由于取向聚合物层提供了拉伸强度,与涂层纸相比该拉伸强度使得承载层的厚度减小,而且取向聚合物层在生产和卤化银制版的干燥中提供了抗卷曲能力,所以优选叠层的纸承载层。
承载层的拉伸强度或片基断裂的拉伸应力是重要的传送和形成参数。拉伸强度由ASTM D882方法测定。由于拉伸强度小于110Mpa的承载层在传送、形成和应用于包装的过程中开始在自动包装设备中断裂,所以优选拉伸强度大于120Mpa。
因为COF与自动贴标签设备的传送和形成效率有关,所以摩擦系数或含有卤化银成像层的承载层的COF是重要的特征。COF是在表面上运动的物体的重量与保持表面和物体之间的接触所需的力的比率。COF的数学表达式如下:
COF=μ=(摩擦力/法向力)
承载层的COF利用ASTM D-1894测定,其利用不锈钢滑板测定承载层的静态和动态的COF。本发明的承载层优选的COF为0.2至0.6。例如,COF为0.2对揭下并贴上应用中的标签上的涂层是必需的。利用机械设备将标签揭下并移动到另一位置的操作需要较小的COF,因此标签很容易滑过其表面而位于下面。在另一个极端,诸如书封面之类的较大纸张需要0.6的COF来防止存储中相互堆积于顶部时的滑动。有时,特殊的材料需要在一侧有较高的COF,而在另一侧有较低的COF。诸如塑料膜、箔或纸片基之类的基体材料本身在一侧提供了必需的COF。适当涂层的应用将改变图像侧而得到较高或较低的值。可以想象,在任意一侧可以使用两种不同的涂层。COF可是滑动的或静态的。静摩擦系数是两表面之间的运动准备开始、但实际上没有发生运动时的值。滑动摩擦系数是指以恒定速率在两表面之间实际进行滑动的情况。COF通常用置于表面上的滑板测定。滑动开始所需的力给出了静态COF的测定值。在给定长度以恒定速率拉动滑板就可测定滑动摩擦力。
本发明的承载层的厚度优选为75~225微米。因为以拉伸强度或机械模量表示的承载层强度必须与承载层的厚度平衡而获得成本效率设计,所以承载层的厚度是重要的。例如,由于在给定的卷筒纸直径条件下厚承载层与薄承载层相比将生成较短的卷筒纸长度,所以强度大的厚承载层并不是成本有效的。厚度小于60微米的承载层已经在边缘导入的卤化银印刷机中表现出传送失败。厚度大于250微米的承载层并不是成本有效的设计,并且难于在目前的卤化银印刷机中进行传送。
本发明的承载层优选光传输小于20%。在卤化银标签的印刷中,需要曝光能量反射来自实用层/承载层组合体的光而产生二次曝光。该二次曝光对保持较高的印刷生产率是至关重要的。已经表明光传输大于25%的承载层大大减小了卤化银标签的印刷速度。而且,提供“无标签面”的实用层材料需要不透明的承载层不仅保持印刷速度,而且防止目前的卤化银印刷机中印刷压盘的不需要的反射。
由于本发明的感光卤化银层在制造、印刷和显影的过程中受到来自静电放电的、不需要的曝光的损害,所以该线路优选的电阻率小于1011欧姆/平方米。可以将各种电传导材料结合进抗静电层来得到更宽范围的电导率。可以将这些材料分成两大组:(i)离子导体和(ii)电导体。在离子导体中,通过带电体穿过电解质的体扩散来迁移电荷。在此抗静电层的电阻率取决于温度和湿度。记载于前面的专利文献中的含有简单无机盐、碱金属盐表面活性剂的抗静电层、离子传导的聚合物、含有碱金属盐的聚合物电解质和胶态金属氧化物溶胶(金属盐稳定的)都归属到该类。但是,所用的许多无机盐、聚合物电解质和低分子量的表面活性剂是水溶性的,并且在显影过程中能从抗静电层滤出,从而导致抗静电功能的损失。利用电导体的抗静电层的电导率取决于电子迁移率而不是离子迁移率,并与湿度无关。含有共轭聚合物、半导体金属卤化物盐、半导体金属氧化物粒子等的抗静电层在前面已有记载。但是,这些抗静电层通常含有较高体积百分数的电子传导材料,该材料通常是昂贵的并且具有诸如颜色、增加的脆性和对抗静电层的较差的粘合力之类的不利物理性质。
在本发明的优选实施方案中,标签将抗静电材料结合进承载层或涂到承载层上。希望得到电表面电阻率至少为1011log欧姆/每平方米的抗静电剂。在最优选的实施方案中,抗静电材料含有至少一种选自氧化锡和五氧化钒的材料。
在本发明的另一种实施方案中,将抗静电材料结合进压敏粘合剂层。结合进压敏粘合剂层的抗静电材料为卤化银层提供了静电保护,并减少了标签上的静电,其有助于高速贴标签设备中包装物的贴标签。作为唯一的或含有抗静电层的承载层的补充,压敏粘合剂还可含有选自传导金属氧化物、碳颗粒和合成蒙脱土粘土的抗静电剂或带有内在的传导聚合物的多层结构。在其中一个优选的实施方案中,抗静电材料是金属氧化物。因为金属氧化物在热塑性粘合剂中能很容易地扩散并可利用本领域已知的方法将其涂覆到聚合物层上,所以优选金属氧化物。本发明所用的传导金属氧化物选自包括掺杂金属氧化物、缺氧的金属氧化物、金属锑酸盐、导电的氮化物、碳化物或硼化物,例如,TiO2、SnO2、Al2O3、Zro3、In2O3、MgO、ZnSb2O6、InSbO4、TiB2、ZrB2、NbB2、TaB2、CrB2、MoB、WB、LaB6、ZrN、TiN、TiC和WC的导电粒子。氧化锡和五氧化二钒因其具有优良的电导率和透明性而是最优选的材料。
为了提供可应用于高质量包装、可处理文字、图形和图像、对短期印刷作业是经济的、并能正确地再现肤色的数字印刷技术,所以优选卤化银成像。卤化银技术可以是黑白色或彩色。在应用于包装上之前优选将卤化银成像层曝光并显像。本发明的柔软性片基具有必需的拉伸强度性能和摩擦系数性能,从而能够在高速贴标签设备中对图像进行有效的传送和应用。本发明的片基通过将感光卤化银成像层涂敷到含有压敏粘合剂的柔软性标签纸上形成。将成像层、实用层和压敏粘合剂通过使用坚固承载层材料的贴标签设备进行支承和传送。由于感光卤化银成像层易受诸如水、咖啡和手上汗渍之类的环境溶剂的影响,所以优选图像显影后将环境保护层涂敷到感光卤化银成像层上。
实用层材料或本发明所用的将感光卤化银成像层涂于其上的柔软性片基一定不要受到卤化银成像层的干扰。而且,本发明的实用层材料需要最优化卤化银成像***的性能。适当的柔软性片基也必须在将标签应用于各种包装物的自动包装设备中有效地进行。优选的柔软性片基是纤维素纸。纤维素纸片基比聚合物片基柔软、强度大并且成本低。而且,纤维素纸片基便于在某些包装应用中所希望的纹理标签表面。由于必须在水性化学药品中对本发明的照相元件件进行处理并对卤化银图像进行显影,所以该纸具有防水涂层。适当涂层的例子是丙烯酸或聚乙烯聚合物。
由于聚合物片基的抗撕性、优良的匀质性、良好的抗化学药品力和较大的强度,所以聚合物片基是另一种优选的实用层材料。优选的聚合物片基包括聚酯、诸如聚乙烯和聚丙烯的取向聚烯烃、诸如聚丙烯和聚乙烯的铸塑聚烯烃、聚苯乙烯、醋酸酯和乙烯基。由于聚合物的强度大、柔软性并且为卤化银成像层提供了优良表面,所以优选聚合物。
由于双轴取向的聚烯烃层的成本低、具有优化卤化银***的优良光学性能、并且能将其应用于高速贴标签设备内的包装上,所以优选双轴取向的聚烯烃层。由于空隙层在不需要TiO2的条件下提供了不透明度和光亮度,所以最优选具有微孔的、复合的双轴取向层。同时,微孔的双轴取向层的空隙层已经大量地减小了卤化银成像层的压敏度。通过核心层和表层的复合挤压、然后进行双轴定向而方便地制造微孔的双轴取向层,其中空隙在包含于核心层的空隙引发材料的周围形成。该复合层记载于美国专利号4,377,616、4,758,462、4,632,869和5,866,282中。如果需要,还可将双轴取向的聚烯烃层层压到纸层的一侧或两侧形成具有更大硬度的标签。
柔软的聚合物实用层片基可含有一层以上。柔软性片基的表层由上面列出的、用于核心基质的相同聚合物材料制成。复合层可用与内核基质相同的聚合材料的表层制备,或用与内核基质不同的聚合组合物的表层来制备。对于兼容性,可利用辅助层促进将表层粘附到核心层上。
带有空隙的双轴取向聚烯烃层是对感光卤化银成像层进行涂层的优选柔软性实用层片基。由于带空隙胶片为图像提供了不透明度、白度和图像清晰度,所以其是最优选的。在此使用“空隙”是指没有加入的固体和液体物质,尽管其可能是含有气体的空隙。留在成品包装纸芯内的空隙引发粒子的直径为0.1~10μm,优选圆形的,以便产生所希望形状和大小的空隙。空隙的大小还取决于在机器内的取向程度和横方向。理想地,假定空隙的形状是由两个相对面和边缘接触凹盘形成的。换言之,空隙趋向是透镜状或双凸的形状。将空隙进行定向是便于两个主要维数与机器和纸张的横向成直线。Z-向轴是次要的维数,其大概是空隙粒子的截面直径的大小。空隙通常是封闭的单元,因此,从空隙核的一侧到另一侧实际上没有气体或液体可以穿过的通道开口。
本发明的照相元件通常有亮光表面,也就是能提供良好的反射性能的足够光滑表面。由于乳光表面能向消费者从知觉上优选的标签提供独特的照相外观,所以优选乳光表面。乳光效应的形成记载于美国专利5,888,681和6,071,654中。当垂直方向的微孔为1~3μm时可得到乳光表面。垂直方向是指与成像物体的平面垂直的方向。为达到最好的物理性能和乳光性能,优选微孔的厚度为0.7~1.5μm。在垂直方向优选的微孔数目为8~30个。在垂直方向小于6个的微孔不能产生所希望的乳光表面。在垂直方向大于35个的微孔不能有效地改善乳光表面的光学外观。为获得最好的乳光效应而优选空隙上方的层不含有颜料。
用于柔软实用层片基的空隙引发材料可选自各种材料,以约5~50%的重量百分数存在,按照核心基质聚合物的重量计。优选地,空隙引发材料包含聚合物材料。利用聚合物材料时,该聚合物可以是能与制备核心基质的聚合物熔融混合的聚合物,并且当悬浮液冷却时其能形成分散的球形颗粒。该例子包括分散于聚丙烯内的尼龙、分散于聚丙烯内的聚对苯二甲酸丁二醇酯或分散于聚对苯二甲酸乙二醇酯内的聚丙烯。如果将聚合物预成型并与基质聚合物混合,则粒子的大小和形状是重要的特征。优选球形并且可以是中空的或实心的。这些球体由交联的聚合物制备,该交联的聚合物是选自通式Ar-C(R)=CH2的链烯基芳香族化合物的物质,其中Ar表示芳香烃基团或苯系的芳香族卤代烃基团,R是氢或甲基;包括单体分子式为CH2=C(R′)-C(O)(OR)的丙烯酸酯类单体,其中R自氢和含有约1至12个碳原子的烷基,R’选自氢和甲基;氯乙烯和氯乙炔的共聚物、丙烯腈和氯乙烯、溴乙烯、分子式为CH2=CH(O)COR的乙烯酯,其中R是含有2至18个碳原子的烷基;丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、柠康酸、马来酸、富马酸、油酸、乙烯基苯甲酸;将对苯二甲酸和二烷基对苯二甲酸或其酯化衍生物与乙二醇系HO(CH2)nOH进行反应得到的合成聚酯树脂,其中n是总数,范围为2-10,并在聚合物分子内具有反应烯键,包括将最多20wt%的第二酸或具有反应的烯属不饱和键的酯进行共聚合得到的上述聚酯及其混合物,交联剂选自二苯乙烯、二甲基丙烯酸二乙二醇酯、富马酸二烯丙基酯、邻苯二甲酸二烯丙基酯及其混合物。
制备交联聚合物空隙引发粒子的常用单体的例子包括苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、二甲基丙烯酸乙二醇酯、乙烯基吡啶、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、乙烯基苄基氯、亚乙烯基二氯、丙烯酸、二乙烯基苯、丙烯酰基酰氨基甲基-丙烷磺酸、乙烯基甲苯等。优选的交联聚合物是聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。最优选的交联聚合物是聚苯乙烯、交联剂是二乙烯基苯。
本领域内已知的方法生成了大小不均匀的空隙引发粒子,其特征在于较宽的粒度分布。通过筛选珠粒生成的最初的粒度分布将生成的珠粒分类。诸如悬浮聚合、有限聚并的其它方法直接产生了大小非常均匀的颗粒。
将空隙引发材料用试剂进行涂布而便于形成空隙。适当的试剂或润滑剂包括胶体二氧化硅、胶体氧化铝和诸如氧化锡和氧化铝的金属氧化物。优选试剂是胶体二氧化硅和氧化铝,最优选二氧化硅。带有试剂涂层的交联聚合物可按照本领域的已知步骤制备。例如,优选将试剂加入到悬浮液中的传统的悬浮聚合方法。优选作为试剂的胶体二氧化硅。
空隙引发粒子还可是无机球体,其包括实心或空心的玻璃球体,金属或陶瓷珠粒或诸如粘土、滑石、硫酸钡或碳酸钙之类的无机颗粒。重要的是该材料不跟内核基质发生化学反应而引起一种或多种下面的问题:(a)基质聚合物的结晶动力学发生变化,使其难于定向,(b)内核基质聚合物受到破坏,(c)空隙引发粒子受到破坏,(d)空隙引发粒子粘附到基质聚合物上或(e)产生诸如有毒的或浓色部分的不希望的反应产物。空隙引发材料不应该具有照相活性或使照相元件件的性能降低,其中利用了双轴取向的聚烯烃层。
聚合实用层片基的顶端表层的总厚度可以是0.20至1.5μm,优选0.5至1.0μm。如果厚度小于0.5μm,则复合表层内任何固有的非平面性可生成不可接受的颜色变化。如果表层厚度大于1.0μm,则诸如图像分辨力之类的照相光学性能就会降低。当厚度大于1.0μm时,还需要更大的材料体积来滤除诸如凝块或较差的彩色颜料分散之类的污染。
还可将附加物加入到柔软实用层片基的顶端表层来改变成像元件件的颜色。对于贴标签应用,优选具有轻微蓝色调的白色片基。可利用本领域任何已知的方法实现加入轻微的蓝色剂,该方法包括在挤出之前进行颜色浓缩的机械混合,然后按照所希望的混合比率对蓝色染料进行预混合并熔融挤出。因为大于320℃的温度对于表层的复合挤压是必需的,所以优选能耐住大于320℃的挤出温度的彩色颜料。本发明所用的蓝色染料可以是对成像元件件没有不利影响的任何染料。优选的蓝色染料包括酞菁染料蓝色颜料、Cromophtal蓝色颜料、frgazin蓝色颜料和Irgalite无机蓝色颜料。还可将荧光增白剂加入到表层中来吸收UV能量并主要在蓝色区域发光。还可将TiO2加入到表层中。虽然在本发明的表层中加入的TiO2没有明显地有助于纸张的光学性能,但是其引起了诸如挤出模线和污点之类的很多制造业上的问题。实际上优选不含TiO2的表层。加入到0.20至1.5μm层的TiO2实质上并没有改善载体的光学性能,还将增加设计成本,并在挤出过程中出现令人讨厌的颜料线。
将附加物加入到内核基质和/或加入到一个或多个表层中来改善柔软性片基的光学性能。优选二氧化钛,在本发明中利用二氧化钛改善图像清晰度或MTF、不透明度和白度。所用的TiO2可以是锐钛矿或金红石型。而且,可将锐钛矿和金红石TiO2进行混合来改善白度和清晰度。可用于照相***的TiO2的例子是杜邦化学公司的R101金红石TiO2和杜邦化学公司的R104金红石TiO2。本发明还使用该领域已知的用于改善照相光反应的其它颜料。本领域已知的用于改善白度的其它颜料的例子是滑石、高岭土、CaCO3、BaSO4、ZnO、TiO2、ZnS和MgCO3。由于已经发现锐钛矿TiO2用空隙层最优化图像的白度和清晰度,所以优选的TiO2类型是锐钛矿。
将附加物加入到本发明的柔软性实用层片基,以便当从表面观察双轴取向层时,暴露于紫外线照射的成像元件件在可见光谱内发光。可见光谱内发出的光在紫外线能量存在下便于载体具有所希望的背景色。因为阳光含有紫外线能量并能利用其为消费者和商业应用最优化图像质量,所以当在外界观察图像时这是尤其有用的。
优选本领域已知的能在蓝色光谱内发出可见光的附加物。消费者通常喜爱淡淡的蓝色调,与定义为一个b*单位为零内的b*的中性最小密度相比,显影图像最小密度度区定义为负b*。b*是在CIE(国际照明委员会)空间中黄色/蓝色的测量结果。正b*表示黄色,负b*表示蓝色。在蓝色光谱内发光的附加物的加入便于在没有加入染料的情况下将载体染色,此染料减少了图像的白度。优选的放射为1至5个Δb*单位。Δb*定义为当试样用紫外线光源和用没有任何有效的紫外线能量的光源进行照射时测量到的b*的差值。为了测定向本发明的顶部的双轴取向层内加入的荧光增白剂的净效应,Δb*是优选的测量结果。大多数消费者不会注意到小于1b*单位的放射;因此,当b*的变化小于1b*单位时,向双轴取向层中加入的荧光增白剂不是成本有效的。放射大于5b*单位将会干扰图像颜色平衡,大多数的消费者认为白色显得太蓝。
优选的附加物是荧光增白剂。荧光增白剂是无色的、荧光的、能吸收紫外光、发出可见蓝光的有机化合物。此例子包括但不限于4,4′-二氨基1,2-二苯乙烯-2,2′-二磺酸的衍生物、诸如4-甲基-7-二乙基氨基香豆素、1-4-双(O-氰基苯乙烯基)苯和2-氨基的-4-甲基苯酚之类的香豆素衍生物。
空隙为柔软性片基提供了增加的不透明度。还可将该空隙层与含有至少一种颜料的层连接,该颜料选自TiO2、CaCO3、粘土、BaSO4、ZnS、MgCO3、滑石、高岭土或其它材料,该材料在一层以上的所述胶片中能提供高度反射的白色层。颜料层与空隙层的结合在最后成像的光学性能方面提供了优点。
柔软性实用层片基的空隙层比实心层更容易受诸如断裂或相邻层分离之类的机械失败的影响。含有TiO2的、或接近含有TiO2层的空隙结构因长期暴露于光线而尤其易受机械性能和机械失败损失的影响。TiO2颗粒引发并促进聚丙烯的光氧化降解。将受阻胺稳定剂加入到多层的双轴取向胶片的至少一层,在优选的实施方案中是加入到含有TiO2的层,而且,在最优选的实施方案中受阻胺加入到含有TiO2层和相邻层,改善光度和暗度的保持,获得图像的稳定性。
聚合物实用层片基在所述胶片的至少一层优选含有约0.01~5wt%的稳定量受阻胺。虽然该含量为双轴取向胶片提供了改善的稳定性,但是在或约0.1~3%wt的优选量在改善的稳定性之间为光度和暗度保持提供了良好的平衡,使得结构更加成本有效。
本发明优选具有微孔芯的、柔软性双轴实用层片基。微孔芯为成像载体增加了不透明度和白度,还改善了成像质量。由于其暴露于紫外线能量还保留优良的白度、当利用诸如室内照明设备之类的不含有有效量的紫外线能量的照明设备观察图像时,图像载体具有色彩,所以将微孔芯的图像质量优点与能吸收紫外线能量、在可见光谱内发光的材料相结合,从而进行图像质量的最优化。
已经发现柔软性双轴取向片基的空隙层内的微孔减少了不希望的压力灰雾。在还没有完全理解的机械书写时几百千克/平方厘米数量级的机械压力引起不希望的、可逆的敏感度降低。机械压力的净效果是密度、主要是黄色密度的不需要的增加。双轴取向的柔软性片基上的空隙层通过压缩空隙层吸收机械压力,这在转换和照相显影步骤中是常见的,并减小了黄色密度的变化量。将206Mpa的负荷加到涂过的感光卤化银乳剂上、将黄色层显影、用X-Rite型310(或可对比的)照相传送密度计测量不加负荷的对照试样与施加负荷的试样之间的密度差,从而测定压力敏感度。在206MPa的压力下,优选黄色层密度的变化小于0.02。因此,黄色密度0.04的变化在知觉上是有效的,是不希望的。
利用本领域已知的、用于制备取向层的任何方法,诸如利用平板式方法或发泡方法或管状方法可以对柔软实用层片基进行共挤压、冷却、定向和热硬化。平板式方法包括将混合物通过缝模挤出,将挤出的卷筒纸用冷却的铸塑滚筒进行快速冷却,以便层的内核基质聚合物组分和表层组分在低于其玻璃化温度下进行冷却。然后将冷却后的层在高于玻璃化温度、低于基质聚合物的熔化温度下通过在互相垂直的方向上的拉伸来进行双轴定向。可将该层先在一个方向进行拉伸,然后在另一个方向进行拉伸,或者可在两个方向同时进行拉伸。将该层拉伸后,通过加热到足以使聚合物结晶或退火的温度来对其进行热固化,同时在某种程度上抑制该层在拉伸的两个方向上的收缩。通过在微孔芯上有至少一种非空隙表层来增加柔软性实用层片基的拉伸强度,更加便于制造该板。与用所有空隙层制造的纸张相比,更高的拉伸强度还使得以更宽的宽度和更高的拉伸比率来制造该纸张。进行共挤压层简化了制造方法。
在此所用的短语“成像元件”包含上面所描述的成像载体,其同图像接受层一起作为可应用于控制图像转移到成像元件上的许多技术。该技术包括热染印法、电子照相印刷或喷墨印刷以及用于照相卤化银图像的载体。在此所用的短语“照相元件”是成像中所利用的感光卤化银材料。虽然本发明是指含有载体和至少一种含卤化银晶粒的感光卤化银乳剂层的照相记录元件,但是利用喷墨印刷、热染印印刷和电子照相印刷形成的图像还是有价值的。尤其是,上面提到的印刷技术不需要抽印和化学显影法,并且能够从允许封装压敏标签的数字式印刷的数字文件来印刷图像。
例如,本发明的热染印图像接受层的接受元件可包含聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、聚氯乙烯、聚苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚己内酯或其混合物。染印图像接受层以对预期目的有效的任何量存在。一般地,在约1至约10g/m2的浓度可以得到良好的结果。还可将外涂层涂到染料接受层的上面,这一点由Harrison等人记载于美国专利号4,775,657中。
本发明的染料接受元件所用的染料供体元件通常包括在其上含有染料层的载体。只要通过热作用可传递到染料接受层上,则本发明所用的染料供体可使用任何染料。利用升华性染料可得到特别好的结果。例如可用于本发明的染料供体记载于美国专利号4,916,112、4,927,803和5,023,228中。如上所述,利用染料供体元件来形成染印图像。该方法包括加热图像的染料供体元件和将染料图像转移到上述的染料接受元件上而形成染印图像。在热染印法印刷的优选实施方案中,所用的染料供体元件包含用青色、品红色和黄色染料的连续重复区域涂过的聚对苯二甲酸乙二醇酯载体,对每种颜色随后进行染印步骤得到三色染印图像。当将该方法仅仅用于单色时,可得到黑白的染印图像。
市售的热打印头可用于将染料从染料供体元件转移到本发明的接受元件。例如,可使用Fujitsu热打印头(FTP-040 MCS001)、TDK热打印头F415 HH7-1089或Rohm热打印头KE 2008-F3。另外,可利用用于热染印的其它已知能源,例如,记载于英国专利号2,083,726A中的激光。
本发明的热染印配页(thermal dye transfer assemblage)包含(a)染料供体元件和(b)上面所描述的染料接受元件,该染料接受元件与染料供体元件处于重叠的关系,以便供体元件的染料层与接受元件的染料图像接受层接触。
当得到三色图像时,在加热热打印头的过程于三种场合形成上述的配页。将第一种染料转印后,将各个元件剥膜。然后将第二种染料供体元件(或具有不同染料区的另一个区域)与染料接受元件进行定位并重复进行三色版印刷。用同样的方式可得到第三种颜色。
电照相成像法和电子照相法及它们各自的步骤已经完全地记载于现有技术中。上述方法结合了生成静电图像、用带电的染色粒子(着色剂)对该图像进行显影、选择性地将生成的显影图像转印到第二种片基上和将该图像固定到片基上的基本步骤。在这些方法和基本步骤中有很多的变化;利用液体着色剂代替干燥的着色剂仅仅是其中的一个改变。
最初的基本步骤(静电图像的产生)可通过各种方法实现。复制机的电子照相法通过模拟或数字式曝光利用均匀带电光电导体的图像态的光致放电。光电导体可以是一次应用体系,或者是象基于硒或有机接受器的可再充电和再成像的物体。
在一种方式中,复制机的电子照相法通过模拟或数字式曝光利用均匀带电光电导体的图像态的光致放电。光电导体可以是一次应用体系,或者是象基于硒或有机接受器的可再充电和再成像的物体。
在另一种电子照相法中,通过电力射线照相生成了静电图像。在电介质(带电体)或是纸或是胶卷上产生潜像。在整个介质宽度上,从一序列间距排列的指针上将电压加到选择的金属指针或书写笔尖上之间,从而在选择的指针和介质之间引起空气的电介质崩溃。生成了在介质上形成潜像的离子。
将生成的静电图像用带相反电荷的着色剂粒子进行显影。对于用液体着色剂的显影,将液体显影剂与静电图像进行直接接触。通常使用流动的液体而保证显影具有足够的着色剂粒子。静电图像生成区使得悬浮于不导电液体中的带电粒子通过电泳而移动。因此,潜在的静电图像的电荷由带相反电荷的粒子中和。用液体着色剂进行电泳显影的理论和物理过程详细地记载于许多书籍和出版物中。
如果利用可成图像的接收器或电子照相底版,将淡色图像转印到纸(或其它片基)上。利用选择的极性将着色剂粒子转印到纸上而将该纸带有静电。最后,将淡色图像固定到纸上。对于自固定着色剂,通过空气干燥或加热将残留的液体从纸上除去。溶剂蒸发后,这些着色剂形成粘附到纸上的薄膜。对于热熔化着色剂,将热塑性聚合物作为粒子的一部分。加热不仅除去残留的液体,而且将着色剂固定到纸上。
用作喷墨成像媒质的记录元件或媒质通常含有基质或载体材料,在其至少一个表面上具有油墨接受或成像层。如果需要,为了改善将油墨接受层粘附到载体上的粘合力,可先载体表面进行电晕放电处理,然后将吸附溶剂层涂敷到载体或者底涂层上,例如将由卤化苯酚或部分水解的氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物形成的层涂敷到载体表面。于干燥厚度3~75微米、优选8~50微米下,将该油墨接受层优选涂到来自水或水-乙醇溶液的载体层上。
任何已知的喷墨接受层可与本发明的外部聚酯基防护层相结合。例如,油墨接受层主要由诸如硅酸盐、改性硅酸盐、粘土、氧化铝之类的无机氧化物粒子、诸如由热塑性或热固化的聚合物组成的可熔化珠粒、不可熔的有机珠粒或诸如天然形成的亲水性胶体和树胶(例如明胶、白蛋白、瓜尔胶、黄原胶、***胶、壳聚糖、淀粉及其衍生物)之类的亲水性聚合物等;诸如官能化的蛋白质、官能化的树胶和淀粉之类的天然聚合物的衍生物和纤维素醚及其衍生物;诸如聚乙烯噁唑啉、聚乙烯基甲基噁唑啉、聚氧化物、聚醚、聚环乙亚胺、聚丙烯酸、聚异丁烯酸的合成聚合物,包括聚丙烯酰胺和聚乙烯吡咯烷酮的n-乙烯基酰胺,和聚乙烯基醇,其衍生物和共聚物和这些物质的组合物组成。亲水性聚合物、无机氧化物粒子和有机珠粒可存在于基质的一层或多层上,并在一层内有不同的组合。
通过加入陶瓷或硬的聚合微粒、通过涂布过程中的发泡或吹制或通过引入非溶剂在层内进行相分离,可将多孔结构引入由亲水性聚合物组成的油墨接受层。一般地,优选基层是亲水性的,而不是多孔的。这对于照相质量打印是特别正确的,其中多孔性可引起光泽损失。特别是,在有或没有添加剂的条件下,油墨接受层可由任何亲水性聚合物或聚合物的组合构成,这是本领域公知的。
如果需要,将油墨接受层用诸如含有纤维素衍生物或阳离子改性的纤维素衍生物或其混合物的层之类的吸墨、防粘保护层进行涂刷。特别优选的外涂层是聚β-1,4-脱水-葡萄糖-g-氧代乙烯-g-(2′-羟基丙基)-N,N-二甲基-N-十二烷基氯化铵。外涂层不是多孔的,但是吸墨的,并有助于改善用水基油墨印刷在元件上的图像的光密度。外涂层还防止油墨接受层受到磨擦、脏污和水的损害。一般地,该外涂层的干燥厚度为约0.1至约5μm,优选约0.25至约3μm。
在实施中,可将各种添加剂用于油墨接受层和防护层。这些添加剂包括表面活性试剂(例如能改善涂布性能、调节干燥涂层的表面强度的表面活性剂)、控制pH的酸或碱、抗静电剂、悬浮剂、抗氧化剂、交联涂层的硬化剂、抗氧化剂、UV稳定剂、光稳定剂等。另外,可加入少量的媒染剂(占基层重量的2wt%-10wt%)来改善耐水牢度。有用的媒染剂记载于美国专利号5,474,843中。
将上述的、包括油墨接受层和外涂层的层用传统的涂布方法涂到透明的或不透明的本领域常用的载体材料上。涂布方法包括但不限于刮涂、缠绕盘条涂布、槽形涂布、滑动涂布、照相凹版、帘膜式涂布等等。其中的一些方法可同时涂布两层,这从生产上的经济观点来看是优选的。
将DRL(染料接受层)在粘结层(tie layer)或TL上进行涂布,其厚度为0.1-10μm,优选0.5-5μm。有许多已知的可用作燃料接受层的配方。基本的需要是DRL要与成像的油墨相容,从而产生所希望的全色域和密度。当油墨滴下穿过DRL时,在DRL中染料被保留或被进行媒染,同时油墨溶剂自由地传过DRL并快速被TL吸附。另外,DRL配方优选用水进行涂布,其表现出对TL的适当粘合力,并且考虑到容易控制表面光泽。
例如,Misuda等人在美国专利4,879,166、5,264,275、5,104,730、4,879,166和日本专利1,095,091、2,276,671、2,276,670、4,267,180、5,024,335和5,016,517中公开了水基DRL配方,该配方含有假-bohemite和某些水溶性树脂的混合物。Light在美国专利4,903,040、4,930,041、5,084,338、5,126,194、5,126,195和5,147,717中公开了水基DRL配方,该配方包含乙烯基吡咯烷酮聚合物和某些水分散性的和/或水溶性的聚酯、以及其它的聚合物和附加物的混合物。Butters等人在美国专利4,857,386和5,102,717中公开了油墨吸收剂树脂层,该树脂层含有乙烯基吡咯烷酮聚合物和丙烯酸或异丁烯酸聚合物的混合物。Sato等人在美国专利5,194,317以及Higuma等人在美国专利5,059,983中公开了水性涂布的基于聚乙烯醇的DRL配方。Iqbal等人在美国专利5,208,092中公开了含有依次交联的乙烯基共聚物的水基IRL配方。除了这些例子,还有其它已知的或设想的DRL配方,其与前述的DRL的主要的和次要的要求所一致,所有这些配方都将归入本发明的精神和范围内。
优选DRL的厚度为0.1-10微米,将其用5份明矾噁烷和5份聚乙烯基吡咯烷酮的水分散液进行涂布。DRL还可含有为控制光泽、摩擦和/或抗指纹性的变化量的消光剂、提高表面均匀性和调节干燥涂层的表面强度的表面活性剂、媒染剂、抗氧化剂、UV吸收化合物、光稳定剂等等。
尽管可利用上述的油墨接受元件达到本发明的目的,但是为了提高成像元件的耐久性而希望对DRL进行涂刷。可在物体成像的前后将该外涂层涂敷到DRL上。例如,通过该吸墨层油墨可自由地穿过来将DRL用吸墨层进行涂刷。该种类型的涂层记载于美国专利4,686,118、5,027,131和5,102,717中。另外,元件成像后也可加入外涂层。为此可利用任何已知的层压胶片和设备。在前述的成像法中所用的油墨是公知的,油墨配方经常与具体的方法,即连续的、压电的或加热的方法有关。因此,取决于具体的油墨制版方法,油墨可含有不同量和组合的溶剂、染料、防腐剂、表面活性剂、湿润剂等等。用于与本发明的图像记录元件相结合的优选油墨是水基的,例如当前正在出售的、用于Hewlett-Packard Desk Writer 560C打印机中的油墨。但是,其目的是上述的图像记录元件的另一种实施方案都归入本发明的范围内,其利用对给定的油墨接受方法或给定的商业销售商是具体的油墨来***描述该技术方案。
有用的是将光滑的不透明的纸基与卤化银图像结合,因为其改善了卤化银图像的对比范围,在图像观察的过程中减少了环境光线的通过量。本发明的优选照相元件是卤化银照相元件,当其通过电子印刷方法或传统的光学印刷方法进行曝光时具有优良的性能。电子印刷方法包括将记录元件的辐射感光卤化银乳剂层用至少10-4尔格/平方厘米的光化辐射以一个像素一个像素的方式进行辐射最多100微秒的持续时间,其中卤化银乳剂层由上面描述的卤化银晶粒构成。传统的光学印刷方法包括将记录元件的辐射感光卤化银乳剂层用至少10-4尔格/平方厘米的光化辐射以成像方式进行辐射10-3至300秒,其中卤化银乳剂层由上面描述的卤化银晶粒构成。在优选的实施方案中本发明所用的由卤化银晶粒构成的辐射感光乳剂(a)含有大于50摩尔%的氯化物,按银计,(b)具有大于50%的{100}晶面提供的表面积和(c)具有占95~99%总量银的中心部分并含有两种选择的掺杂物来满足每一种下面的子类要求:(i)符合下式的六配位金属络合物:
[ML6]n (I)其中n是0、-1、-2、-3或-4;M是除铱外的充满的前沿轨道的多价金属离子;只要至少四个配体是阴离子配体、至少一个配体是氰基配体或比氰基配体带更多负电荷的配体,则L6表示可彼此独立选择的桥式配体;和(ii)含有噻唑或取代的噻唑配体的铱配位络合物。优选的照相成像层结构记载于EP公开号1048977。其中记载的感光成像层在本发明的实用层上提供了非常希望的图像。
生产非粘性卷筒纸材料的优选方法首先是对实用层和粘合剂进行压折痕,然后除去实用层,并将粘合剂剥离。在第二步操作中,利用本领域的已知方法将承载层纵切成纵切纸和塑料纸,生成非粘性卷筒纸。因为压敏粘合剂层已从卷筒纸的边缘除去,所以纵切卷筒纸在其边缘是非粘性的。
图2是提供非粘性卷筒纸材料的卷筒纸纵切方法的示意图。具有压敏粘合剂层的卷筒纸材料12从大的宽轮13展开。将卷筒纸材料12通过套管18传送,将实用层边缘和粘合剂层用裁纸刀16进行纵切。将实用层和粘合剂的纵切边卷到卷轴14上。然后将卷筒纸材料12传送到承载层纵切机部分20,在此将承载层进行纵切。将非粘性卷筒纸卷进卷纸装置22和24中。
实用层和粘合剂层的初步压折痕裁切优选通过许多双刃圆形剃刀盘来完成,该盘的直径为6.35cm,厚度为0.30mm,利用20-30度的倾斜角成对地位于公用轴上,它们之间的间距为1.52mm至3.10mm。然后将这几对安装到公用驱动轴上,并安装到正好位于第二个轴上方的轴上,该轴与第一轴排成一行。安装到第二驱动轴上的是直径为12.7cm的精密磨过的中密度聚合物套管,该套管用作剃刀盘的备份。因为聚四氟乙烯提供了低摩擦系数的材料,具有优良的不缩排的首行和压缩来达到高质量裁切,所以优选聚四氟乙烯聚合物套管。已经表明圆盘和套管的径向偏斜需要紧密地控制在0.003mm内才能得到高质量裁切。
为了对卷筒纸材料进行压折痕,将卷筒纸材料的实用层向上通过机器进纸,并位于带有套管的较低轴的顶端上方。将带有剃刀盘的顶轴向下降落直至注意到材料表面的标线。在该点圆盘只是跟材料接触。然后需要进一步降低圆盘足以穿透正面层和粘合剂层。注意不要在承载层内刺入得太深,否则将卷筒纸材料完全穿透。由于卷筒纸材料是展开的,并且通过机器进纸,所以剃刀盘可对材料表面上的几个不同的区域进行裁切。利用谨慎的手动操作将机器停止,将窄的剥膜抓紧并以45-90度向上拉至材料表面。将这些剥膜用1-2磅/英寸的拉力卷到其它的复卷主轴上卷紧。
压折痕和剥膜过程除去了窄条的实用层和粘合剂。卷筒纸材料的设计便于当其被除去和缠在卷轴上时粘合剂还继续粘附在实用层上。剥膜所粘附的区域消除了任何的实用层或粘合剂。
另一种没有表示的优选纵切技术将结合抽印压折痕并且正好位于纵切裁纸刀后面的剥离点。当对卷筒纸材料进行压折痕和剥离时,将卷筒纸直接经过纵切裁纸刀,将该裁纸刀进行准确调整沿着剥膜区域的中心剪切材料。因为该方法减少了卷筒纸对正问题,所以可能是更有效的。
另一种没有表示出来的、制备非粘性边缘的纵切技术是模切的应用。利用模切来裁切实用层和粘合剂便于在不需要裁纸刀的条件下对实用层和粘合剂进行高精模度地裁切。模切可以是旋转式印模或利用磁体附着在旋转滚筒上的磁性印模。
下面的实施例对本发明的实施进行举例说明。
不是用该实施例详尽本发明所有可能的变化。除非有另外的说明,本发明中的部分和百分数都是用重量表示。
实施例实施例1
在该实施例中,通过将感光卤化银成像层涂敷到压敏标签纸上来生成卤化银压敏包装标签。标签纸由柔软性白色双轴取向的聚丙烯版面纸组成,该纸涂有压敏粘合剂,其是层压到涂层纸张衬里的压敏粘合剂。感光卤化银成像层是黄色、品红色和蓝绿色的成色剂体系,该体系能够准确地再现肤色。将感光卤化银成像层进行涂敷后,将本发明的材料纵切成连续的卷筒纸,其中实用层比承载层窄,剥离边缘的实用层和粘合剂,因此,得到粘合剂的非粘性边缘。纵切后,将转换的卷筒纸在数字式照相印刷机中进行传送,与传统的纵切卷筒纸相比,该印刷机使用边缘导入设备来传送非粘性纵切边缘,其中实用层与承载层的宽度相同。
该实施例的卷筒纸材料通过压敏将双轴取向的实用层层压到硅氧烷涂层的承载层上来制备。双轴取向的聚烯烃实用层:
复合纸张的聚烯烃层(70μm厚)(d=0.68g/cc)由微孔的、取向的聚丙烯芯轴组成(大约是总板厚度的60%),在空隙层的每一侧其具有均聚物非微孔取向的聚丙烯层,所用的空隙引发材料是聚对苯二甲酸亚丁酯。聚烯烃层的表层由聚乙烯和蓝色颜料组成。与空隙层相邻的聚丙烯层含有8%金红石TiO2。卤化银成像层涂敷到蓝色调的聚乙烯表层上。压敏粘合剂:
基于12μm厚的丙烯酸粘合剂的永久性溶剂。承载层:
承载层由纤维素纸芯(80微米厚)构成,在其上将双轴取向的聚丙烯板挤出层压到利用LDPE树脂的透明纸上。取向聚丙烯含有粗糙层而便于照相印刷设备中的有效传送。粗糙层由聚乙烯和聚丙烯不可混合的聚合物的混合物组成。承载层的顶侧用LDPE进行挤出涂刷来防止硅氧烷透过纸。纤维素纸含有用于电导率的8%水分和1%盐。层压的承载层的总厚度为128微米,在机器和横丝绺内的刚度为80毫牛顿。将纸承载层用与挤出的LDPE层相邻的硅氧烷剥离涂层进行涂布。
该实施例所用的卷筒纸材料的结构如下:带有空隙的聚丙烯板(实用层)丙烯酸压敏粘合剂硅氧烷涂层承载层
优选的照相成像层结构记载于EP公开号1048977中。按照下面的描述氯化银乳液在化学上和光谱上具有感光性。进行感光后加入含有N-甲基-异噻唑酮和N-甲基-5-氯-异噻唑酮的混合物的生物杀伤剂。
蓝色感光乳液(蓝色EM-1):通过向搅拌良好的、含有戊二酰基二氨基苯基二硫化物、明胶胶溶剂和硫醚熟化剂的反应器中加入约等摩尔的硝酸银和氯化钠溶液沉淀出高氯卤化银乳液。在卤化银晶粒形成的过程中加入五氯亚硝酰锇酸铯(II)掺杂剂以使沉淀达到最大值,然后加入六氰基钌酸钾(II)、5-甲基-噻唑-五氯铱酸钾、少量的KI溶液并在没有任何掺杂剂的条件下进行shelling。生成的乳液含有边长为0.6μm的立方形晶粒。通过加入硫化亚金的胶态悬浮液以及加热至60℃来使该乳液具有最佳感光性,在该具有感光性过程中加入蓝色敏化染料BSD-4、六氯铱酸钾、李普曼溴化物和1-(3-乙酰氨基苯基)-5-巯基氢硫基四唑。
绿色感光乳液(绿色EM-1):通过向搅拌良好的、含有明胶胶溶剂和硫醚熟化剂的反应器中加入约等摩尔的硝酸银和氯化钠溶液沉淀出高氯卤化银乳液。在卤化银晶粒形成的过程中加入五氯亚硝酰锇酸铯(II)掺杂剂以使沉淀达到最大值,然后加入5-甲基噻唑-五氯铱酸钾。生成的乳液含有边长为0.3μm的立方形晶粒。通过向该乳液中加入戊二酰基二氨基苯基二硫化物、硫化亚金的胶态悬浮液以及加热至55℃来使该乳液具有最佳感光性,并在该过程中加入掺杂有李普曼溴化物的六氯铱酸钾、绿色敏化染料GSD-1的液态晶状悬浮液和1-(3-乙酰氨基苯基)-5-巯基四唑。
红色感光乳剂(红色EM-1):通过向搅拌良好的、含有明胶胶溶剂和硫醚熟化剂的反应器中加入约等摩尔的硝酸银和氯化钠溶液沉淀出高氯卤化银乳液。在卤化银晶粒形成过程中加入六氰基钌酸钾(II)和5-甲基噻唑-五氯铱酸钾。生成的乳液含有边长为0.4μm的立方形晶粒。通过向该乳液中加入戊二酰基二氨基苯基二硫化物、硫代硫酸钠、三钾双{2-[3-(2-二苯砜酰氨基)苯基]-疏基四唑}金(I)以及加热至64℃来使该乳液具有最佳感光性,在该具有感光性过程中加入1-(3-乙酰氨基苯基)-5-疏基四唑、六氯铱酸钾和溴化钾。然后将该乳剂冷却到40℃,将pH调节到6.0,并向其中加入红色敏化染料RSD-1。
按照本领域已知的方法对成色剂分散液进行乳化,将下面的各层涂布在下面的载体上。
利用最佳化感光卤化银成像层的下述肉色调来制备照相标签,该标签利用本发明的标签基材料。将下面的成像层用帘膜式涂布法进行涂布:
层 | 项目 | 沉积(g/m2) |
第一层 | 蓝色感光层 | |
明胶 | 1.3127 | |
蓝色感光银(蓝色EM-1) | 0.2399 | |
Y-4 | 0.4143 | |
ST-23 | 0.4842 | |
柠檬酸三丁酯 | 0.2179 | |
ST-24 | 0.1211 | |
ST-16 | 0.0095 | |
苯基疏基四唑钠 | 0.0001 | |
哌啶子基己糖还原酮 | 0.0024 | |
5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(3/1) | 0.0002 | |
SF-1 | 0.0366 | |
氯化钾 | 0.0204 | |
染料-1 | 0.0148 | |
第二层 | 夹层 | |
明胶 | 0.7532 | |
ST-4 | 0.1076 |
S-3 | 0.1969 | |
5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(3/1) | 0.0001 | |
儿茶酚二磺酸酯 | 0.0323 | |
SF-1 | 0.0081 | |
第三层 | 绿色感光层 | |
明胶 | 1.1944 | |
绿色感光银(绿色EM-1) | 0.1011 | |
M-4 | 0.2077 | |
油醇 | 0.2174 | |
S-3 | 0.1119 | |
ST-21 | 0.0398 | |
ST-22 | 0.2841 | |
染料-2 | 0.0073 | |
5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(3/1) | 0.0001 | |
SF-1 | 0.0236 | |
氯化钾 | 0.0204 | |
苯基疏基四唑钠 | 0.0007 | |
第四层 | M/C夹层 | |
明胶 | 0.7532 | |
ST-4 | 0.1076 | |
S-3 | 0.1969 | |
丙烯酰胺/叔丁基丙烯酰胺磺酸酯共聚物 | 0.0541 | |
双-乙烯基磺酰基甲烷 | 0.1390 | |
3,5-二硝基苯甲酸 | 0.0001 | |
柠檬酸 | 0.0007 | |
儿茶酚二磺酸酯 | 0.0323 | |
5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(3/1) | 0.0001 | |
第五层 | 红色感光层 | |
明胶 | 1.3558 | |
红色感光银(红色EM-1) | 0.1883 | |
IC-35 | 0.2324 | |
IC-36 | 0.0258 | |
UV-2 | 0.3551 |
癸二酸二丁酯 | 0.4358 | |
S-6 | 0.1453 | |
染料-3 | 0.0229 | |
对甲苯硫代磺酸钾 | 0.0026 | |
5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(3/1) | 0.0001 | |
苯基疏基四唑钠 | 0.0005 | |
SF-1 | 0.0524 | |
第六层 | UV外涂层 | |
明胶 | 0.8231 | |
UV-1 | 0.0355 | |
UV-2 | 0.2034 | |
ST-4 | 0.0655 | |
SF-1 | 0.0125 | |
S-6 | 0.0797 | |
5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(3/1) | 0.0001 | |
第七层 | SOC | |
明胶 | 0.6456 | |
Ludox AMTM(胶体二氧化硅) | 0.1614 | |
聚二甲基硅氧烷(DC2OOTM) | 0.0202 | |
5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮/2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮(3/1) | 0.0001 | |
SF-2 | 0.0032 | |
Tergitol 15-S-5TM(表面活性剂) | 0.0020 | |
SF-1 | 0.0081 | |
Aerosol OTTM(表面活性剂) | 0.0029 |
将上面的卷筒纸材料用剪切式裁纸刀进行纵切来产生样本材料。利用下面的方法制备非粘性的发明材料:
按照两个阶段制备本发明的卷筒纸材料。在第一阶段,将卷筒纸材料用裁纸刀进行压折痕,该裁纸刀将实用层和粘合剂进行纵切。将实用层和粘合剂的压折痕部分从卷筒纸材料中剥离,生成由除去的实用层和粘合剂组成的直丝绺剥膜。在第二阶段,纵切方法利用压折痕和剥离完成的卷安装在解开轴上。将卷筒纸材料末端再次通过机器进纸,这次用压折痕圆盘代替纵切裁纸刀。将纵切裁纸刀进行排列以便其正好与剥膜区域的中心排成一行。纵切裁纸刀是顶部和底部直径为9.13cm的标准剪切式裁纸刀,当材料经过时可完全被刺穿。完成后的卷筒纸具有1.2mm宽的“安全”边缘的切边。因为粘合剂层在切边的后面1.2mm处,所以卷取完成后的卷筒纸是非粘性的。
将该实施例的感光卤化银乳液涂过的卷筒纸材料的127mm非粘性纵切卷利用数字式激光照相印刷机于30米/分钟下进行印刷。该数字式激光照相印刷机含有5个内置的边缘导入设备。通过印刷机传送卷筒纸英尺数的每一个增量后,将卷筒纸停止,对转移到机器导入设备的丙烯酸压敏粘合剂的量进行目测。转移的“重”和“中”已经表现出在印刷机内引起传送困难并关闭成像表面上的跟踪程序。粘合剂的“轻”转移被认为是可接受的。本发明材料的粘合剂到边缘导入设备的转移包含于下面的表2中,粘合剂转移到边缘导入设备的对照包含于表3中。
表2
长度(米) | 在第一导板处的粘合剂转移 | 在第二导板处的粘合剂转移 | 在第三导板处的粘合剂转移 | 在第四导板处的粘合剂转移 | 在第五导板处的粘合剂转移 |
1,000 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 |
5,000 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 |
10,000 | 无 | 无 | 无 | 无 | 无 |
表3
长度(米) | 在第一导板处的粘合剂转移 | 在第二导板处的粘合剂转移 | 在第三导板处的粘合剂转移 | 在第四导板处的粘合剂转移 | 在第五导板处的粘合剂转移 |
1,000 | 轻 | 轻 | 轻 | 无 | 无 |
5,000 | 中 | 中 | 轻 | 轻 | 无 |
10,000 | 重 | 重 | 重 | 重 | 中 |
从表2和表3的数据可以看出,转移到印刷机的边缘导板的粘合剂的量在本发明的纵切边和对照的纵切边之间是明显不同的。通过在本发明的实用层的每一边去掉1/16th(1.6mm)英寸,当10,000米的卷筒纸材料通过印刷机传送时可以消除粘合剂转移到边缘导板。相反地,利用现有技术的剪式裁切设备进行纵切的对照卷筒纸材料对5,000米卷筒纸具有不可接受的粘合剂转移。
虽然本发明是指包含载体和至少一种感光卤化银乳液层的照相记录元件,该感光卤化银乳液层含有适于压敏照相标签的卤化银晶粒图像,但是利用喷墨印刷、热染印印刷和电子照相印刷形成的本发明也是有价值的。由于粘合剂转移在那些精密度印刷方法中是不可接受的,所以现有技术的喷墨印刷设备、热染印设备和电子照相印刷设备包含用非粘性边缘的压敏卷筒纸改善的边缘导入设备。而且,实用层比承载层窄,消费者要求的实用层的分离比实用层与承载层同宽度的情况有更少的需求。最后,虽然本发明是指含有压敏粘合剂的成像元件,但是其也可用于印刷的标签纸、胶带、双面胶带、地面砖、乙烯基覆盖物或任何其它的含有实用层、压敏粘合剂和承载层的实施方案。例如,非粘性卷的胶带将互相堆积在顶部来满足对昂贵的硅氧烷涂层的分色纸的需要。
Claims (10)
1.一种含有承载层、连续实用层和粘合剂层的卷筒纸材料,其中所述的粘合剂层位于所述的承载层和所述的实用层之间,所述的粘合剂层更强有力地粘附到所述的实用层上,所述的实用层比所述的承载层窄。
2.权利要求1所述的卷筒纸材料,其中所述的实用层位于所述的承载层的中心。
3.权利要求1或2所述的卷筒纸材料,其中所述的承载层的每一边比所述的实用层宽0.6至10mm。
4.权利要求1-3中的任一项所述的卷筒纸材料,其中所述的实用层含有至少一个成像层。
5.权利要求1-4中的任一项所述的卷筒纸材料,其中所述的成像层含有卤化银。
6.权利要求1-4中的任一项所述的卷筒纸材料,其中所述的成像层含有喷墨接受层。
7.一种形成非粘性卷筒纸的方法,该方法包括提供含有承载层、连续实用层和粘合剂层的卷筒纸材料,其中所述的粘合剂层位于所述的承载层和所述的实用层之间,所述的粘合剂层更强有力地粘附到所述的实用层上,将所述的卷筒纸材料与至少两个调节过的局部切纸机接触,从而对所述的实用层和所述的粘合剂层进行裁切,但不对所述的承载层进行裁切,从所述的局部切纸机之间的区域剥去实用层和粘合剂层,将所述的承载层的剥离区域与承载裁切机接触来分离所述的承载层,并形成许多非粘性卷筒纸。
8.权利要求7所述的形成非粘性卷筒纸的方法,其中所述的实用层位于所述的承载层的中心。
9.权利要求7所述的形成非粘性卷筒纸的方法,其中所述的实用层不位于所述的承载层的中心。
10.权利要求7-9中的任一项所述的形成非粘性卷筒纸的方法,其中所述的实用层的厚度为40至75uμm。
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