JP2022530916A - 多層フィルムを含む印刷システムおよび方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本開示の実施形態は、炭化水素液体に分散された帯電したインク粒子を含むインク組成物と、多層フィルムとを含み得る印刷システムおよび方法に関する。多層フィルムは、ポリマーコア層と、ポリマーコア層に隣接する１つ以上の印刷層とを含み得る。１つ以上の印刷層は、少なくとも５０重量％の、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含み得る。酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、０．５重量％～４重量％のメタクリル酸またはアクリル酸と、０．５重量％～４重量％のアクリレートと、７重量％～４０重量％の酢酸ビニルと、残りのエチレンとを含み得る。【選択図】なし
Description
関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年５月２日出願の米国仮特許出願第６２／８４２，０１２号の優先権を主張し、その開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１９年５月２日出願の米国仮特許出願第６２／８４２，０１２号の優先権を主張し、その開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に記載の実施形態は、一般に多層フィルムに関連し、特にデジタル印刷システムで利用される多層フィルムに関連する。
近年、デジタル印刷機の印刷プロセスが、グラフィックアート市場に影響を与えている。固定され、エッチングされたプレートを使用する従来の印刷方法では、インクは、インクトレイからシリンダーへのインクの物理的移動によって基材に引き付けられる。デジタル印刷機の印刷プロセスでは、インク組成物は、インクトレイからシリンダーへの物理的な移動ではなく、電荷によって写真イメージングプレートに引き付けられる。
デジタル印刷機のプロセスでは、エチレンおよびアクリルのコポリマーを含むインク組成物を使用し、これらのインク組成物は、加熱され、柔軟なフィルムなどの基材の上に塗布される。従来の印刷機と同様に、デジタル印刷機の印刷プロセスでは、液体インクを使用して画像を印刷する。しかしながら、デジタル印刷プロセスでは、インクには帯電した粒子が含まれ、写真イメージングプレート上に構成された静電界に引き付けられる。インク組成物が写真イメージングプレート上に配置されると、配置されたインク組成物は、加熱されたブランケットと写真イメージングプレート上のインク組成物との間の直接接触によって、加熱されたブランケットに直接転写される。加熱されたブランケット上で、インク組成物のインク粒子が溶融して滑らかなインクフィルムになり、これが基材上に転写される。
従来のデジタル印刷機の印刷プロセスでは、オーバープリントワニス（ＯＰＶ）またはラミネーションプロセスを利用して、最終的なパッケージ構造上の印刷された材料（転写されたインクフィルム）を保護する。さらに、従来のデジタル印刷機の印刷プロセスでは、適切なぬれを提供し、印刷された図版を固定するために、コロナ処理されたフィルムの上にプライマーを塗布する必要があることが多い。このようなプライマーの使用により、プロセスの複雑さの増加、プロセスに関連するコストの増加、および内部／外部（ラップシール）シールがパッケージデザインに必要な場合のシーリングの低下を含む欠点がある。
したがって、追加のプライマー層またはコロナもしくはプラズマ処理を必要とせずに、インク組成物の適切なぬれおよび固定を達成する多層フィルムを利用する印刷システムが必要とされている。本開示の実施形態は、デジタル印刷プロセス中にインク組成物を適切にぬれさせ、かつ固定させることができるインク固定層（「印刷層」）を含む多層フィルムを提供することによって、これらの必要性を満たす。多層フィルムはまた、コア層を含み、これにより、多層フィルムが適切な剛性を示すことができ、適切な寸法を保持してデジタルプリンタラインを使用して印刷することができる。
本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、印刷システムが提供される。印刷システムの実施形態は、液体に分散された帯電したインク粒子を含むインク組成物、および多層フィルムを含み得る。多層フィルムは、ポリマーコア層、およびポリマーコア層に隣接する１つ以上の印刷層を含み得る。１つ以上の印刷層は、少なくとも５０重量％の、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含み得る。酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、０．５重量％～４重量％のメタクリル酸またはアクリル酸、０．５重量％～４重量％のアクリレート、７重量％～４０重量％の酢酸ビニル、および残りのエチレンを含み得る。
本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、印刷方法が提供される。印刷方法の実施形態は、インク組成物を多層フィルムの印刷層に転写することを含み得る。インク組成物は、液体中に分散された帯電したインク粒子を含み得る。多層フィルムは、ポリマーコア層、およびポリマーコア層に隣接する１つ以上の印刷層を含み、１つ以上の印刷層は、少なくとも５０重量％の、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含み、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、０．５重量％～４重量％のメタクリル酸またはアクリル酸、０．５重量％～４重量％のアクリレート、７重量％～４０重量％の酢酸ビニル、および残りのエチレンを含む。
したがって、本開示の実施形態は、追加のプライマー層またはコロナもしくはプラズマ処理を必要とせずに、デジタル印刷プロセス中にインク組成物の適切なぬれおよび固定を達成し得る印刷システムおよび方法を提供し得る。
これらのおよび他の実施形態を、以下の「発明を実施するための形態」においてより詳しく記載する。
ここで、本出願の特定の実施形態を説明する。これらの実施形態は、本開示が詳細かつ完全であり、当業者に主題の範囲を完全に伝えるように提供される。
「ポリマー」という用語は、同じタイプまたは異なるタイプにかかわらず、モノマーを重合することによって調製されるポリマー化合物を指す。したがって、一般的な用語のポリマーは、「ホモポリマー」という用語を包含し、それは通常は、１つのタイプのモノマーのみから調製されるポリマーを指し、「コポリマー」は、２つ以上の異なるモノマーから調製されるポリマーを指す。本明細書で使用される場合、「インターポリマー」という用語は、少なくとも２つの異なるタイプのモノマーの重合によって調製されるポリマーを指す。したがって、一般的な用語のインターポリマーは、ターポリマー等の２つを超える異なるタイプのモノマーから調製されたコポリマーまたはポリマーを含む。
本明細書で使用される場合、「酸コポリマー」は、直接コポリマーまたはグラフトコポリマーであり得る。「直接コポリマー」という用語は、モノマーが既存のポリマー鎖上で重合されるグラフトコポリマーとは異なり、同時に、モノマーを一緒に重合することによって作製されるコポリマーを指し得る。
「ポリエチレン」または「エチレン系ポリマー」は、エチレンモノマー由来の単位を５０モル％を超えて含むポリマーを意味するものとする。これには、エチレン系ホモポリマーまたはコポリマー（２つ以上のコモノマー由来の単位を意味する）が含まれる。当技術分野で知られているエチレン系ポリマーの一般的な形態としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＵＬＤＰＥ）、極低密度ポリエチレン（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＶＬＤＰＥ）、直鎖状および実質的に直鎖状の低密度樹脂（ｍ－ＬＬＤＰＥ）の両方を含むシングルサイト触媒による直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、および高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が挙げられるが、それらに限定されない。エチレンコポリマーは、オートクレーブまたは管状反応器のいずれかを使用して、ポリマー技術でよく知られているプロセスによって製造され得る。共重合は、米国特許第３，２６４，２７２号、第４，３５１，９３１号、第４，２４８，９９０号、および第５，０２８，６７４号、ならびに国際特許出願第９９／２５７４２号に開示されているように、オートクレーブ内で連続プロセスとして実行することができる。
エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）は、エチレンおよび酢酸ビニルのコポリマーであり、ＥＶＡコポリマーの例は、ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌを含む複数の供給源から入手可能である。
エチレン／酸コポリマーおよびそれらの調製方法は、当該技術分野で周知であり、例えば、米国特許第３，２６４，２７２号、第３，４０４，１３４号、第３，３５５，３１９号、および第４，３２１，３３７号に開示されている。本明細書中の本発明での使用に適した市販の酸コポリマーは、ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌを含む、様々な供給源から入手可能である。
「ＬＤＰＥ」という用語は、「高圧エチレンポリマー」または「高度に分岐したポリエチレン」とも称されることがあり、ポリマーが、過酸化物などのフリーラジカル開始剤を使用することによって、１４，５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）を超える圧力で、オートクレーブまたは管状反応器において、部分的または完全にホモ重合または共重合されることを意味するように定義される（例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，５９９，３９２号を参照されたい）。ＬＤＰＥ樹脂は、典型的には、０．９１６～０．９４０ｇ／ｃｃの範囲の密度を有する。
「ＬＬＤＰＥ」という用語には、チーグラー・ナッタ触媒系を使用して作製された樹脂、およびシングルサイト触媒を使用して作製された樹脂が含まれ、ビスメタロセン触媒（「ｍ－ＬＬＤＰＥ」と称されることもある）、ホスフィンイミン、拘束幾何触媒、およびポストメタロセン分子触媒を使用して作製された樹脂が含まれるが、これらに限定されず、ビス（ビフェニルフェノキシ）触媒（多価アリールオキシエーテル触媒とも称される）が含まれるが、これらに限定されない。ＬＬＤＰＥは、直鎖状の、実質的に直鎖状の、または不均一なエチレン系コポリマーまたはホモポリマーを含む。ＬＬＤＰＥは、ＬＤＰＥよりも少ない長鎖分岐を含有し、米国特許第５，２７２，２３６号、米国特許第５，２７８，２７２号、米国特許第５，５８２，９２３号、および米国特許第５，７３３，１５５号においてさらに定義される、実質的に直鎖状のエチレンポリマー、米国特許第３，６４５，９９２号におけるものなどの、均一分岐直鎖状エチレンポリマー組成物、米国特許第４，０７６，６９８号に開示されるプロセスに従って調製されるものなどの不均一分岐エチレンポリマー、それらのブレンド（米国特許第３，９１４，３４２号および米国特許第５，８５４，０４５号に開示されるものなど）が挙げられる。ＬＬＤＰＥ樹脂は、当該技術分野で知られている任意のタイプの反応器または反応器構成を使用して、気相、液相、もしくはスラリー重合、またはこれらの任意の組み合わせによって作製され得る。
「多層構造」とは、２つ以上の層を有する任意の構造を意味する。例えば、多層構造（例えば、フィルム）は、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれ以上の層を有し得る。多層構造は、文字で示される層を有するとして説明され得る。例えば、Ａ／Ｂ／Ｃと明示された３層構造は、コア層Ｂ、ならびに２つの外層ＡおよびＣを有し得る。同様に、２つのコア層ＢおよびＣ、ならびに２つの外層ＡおよびＤを有する構造は、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄと明示されよう。いくつかの実施形態では、本開示の多層フィルムは、少なくとも２つの層を含む。いくつかの実施形態では、本開示の多層フィルムは、最大１５の層を含む。
ここで、印刷システムの実施形態を詳細に参照する。前述のように、本明細書に記載の印刷システムの実施形態は、インク組成物および多層フィルムを含み得る。
ここで、印刷システムのインク組成物の実施形態を詳細に参照する。インク組成物は、液体中に分散された帯電したインク粒子を含み得る。理論に拘束されるものではないが、インク組成物の粒子は、粒子がデジタル印刷プロセス中に写真イメージングプレート上に構成された静電界に引き付けられるように帯電され得る。帯電した粒子の静電界への引力により、インク組成物を写真イメージングプレート上に正確に配置し、次いで、本明細書に記載の多層フィルムの実施形態などの基材に転写することができる。
帯電したインク粒子は、１つ以上の顔料および樹脂材料を含み得る。樹脂材料は、フルオロポリマー樹脂を含み得る。インク組成物は、インク組成物の総重量に基づいて、約０．００１重量％～約２重量％、または約０．００１重量％～約１重量％のフルオロポリマー樹脂を含み得る。帯電したインク粒子の１つ以上の顔料は、デジタル印刷の分野で知られている顔料を含み得る。インク組成物は、インク組成物の総重量に基づいて、約０．００１重量％～約５重量％、または約０．００１重量％～約２．５重量％の１つ以上の顔料を含み得る。
前述のように、帯電したインク粒子は、液体中に分散することができる。この液体は、「担体液体」とも称されることがある。実施形態では、帯電したインク粒子は、液体内に完全にカプセル化され得る。いくつかの実施形態では、液体は、炭化水素液体であり得る。さらなる実施形態では、炭化水素液体は、石油炭化水素を含み得る。インク組成物は、インク組成物の総重量に基づいて、約９０重量％未満または約８０重量％未満の液体を含み得る。
ここで、印刷システムの多層フィルムの実施形態を詳細に参照する。多層フィルムは、ポリマーコア層、およびポリマーコア層に隣接する１つ以上の印刷層を含み得る。理論に拘束されるものではないが、多層フィルムの１つ以上の印刷層は、追加のプライマー層またはコロナもしくはプラズマ処理を必要とせずに、デジタル印刷プロセス中にインク組成物の適切なぬれおよび固定を可能にし得ると考えられる。理論に拘束されるものではないが、多層フィルムのポリマーコア層は、適切な剛性を提供し得、その結果、多層フィルムは、適切な寸法を保持してデジタルプリンタライン上で印刷され得ると考えられる。
１つ以上の実施形態では、多層フィルムは、少なくとも２つの層を含み得る。いくつかの実施形態では、本開示の多層フィルムは、最大１５の層を含む。さらなる実施形態では、多層フィルムは、２層～１５層、２層～１０層、２層～５層、５層～１５層、５層～１０層、または１０層～１５層を含み得る。
さらなる実施形態では、多層フィルムは、Ａ／Ｂと明示された２層構造であり得、印刷層は、Ａと明示され得、ポリマーコア層は、Ｂと明示され得る。他の実施形態では、多層フィルムは、Ａ／Ｂ／Ｃと明示された３層構造であり得、ポリマーコア層は、Ｂと明示され得、印刷層は、ＡおよびＣと明示され得る。
前述のように、多層フィルムの実施形態は、ポリマーコア層を含み得る。いくつかの実施形態では、ポリマーコア層は、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、エチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマー、またはそれらの組み合わせのうちの１つ以上を含み得る。実施形態では、ポリマーコア層は、エチレン系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーコア層は、エチレンモノマー由来の単位を５０モル％を超えて含み得る。さらなる実施形態では、ポリマーコア層は、エチレン系ホモポリマーまたはコポリマーを含み得る。ポリマーコア層の実施形態としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＵＬＤＰＥ）、極低密度ポリエチレン（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＶＬＤＰＥ）、直鎖状および実質的に直鎖状の低密度樹脂（ｍ－ＬＬＤＰＥ）の両方を含むシングルサイト触媒による直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、および高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が挙げられ得るが、それらに限定されない。
実施形態では、ポリマーコア層は、約１５０ＭＰａを超える２％の割線弾性率を有するエチレン系ポリマーを含み得る。いくつかの実施形態では、ポリマーコア層は、約１５０ＭＰａ～約１５００ＭＰａの２％の割線弾性率を有するエチレン系ポリマーを含み得る。他の実施形態では、ポリマーコア層は、約１５０ＭＰａ～約１０００ＭＰａ、約１５０ＭＰａ～約７５０ＭＰａ、約１５０ＭＰａ～約５００ＭＰａ、約１５０ＭＰａ～約２５０ＭＰａ、約２５０ＭＰａ～約１５００ＭＰａ、約２５０ＭＰａ～約１０００ＭＰａ、約２５０ＭＰａ～約７５０ＭＰａ、約２５０ＭＰａ～約５００ＭＰａ、約５００ＭＰａ～約１５００ＭＰａ、約５００ＭＰａ～約１０００ＭＰａ、約５００～約７５０ＭＰａ、約７５０ＭＰａ～約１５００ＭＰａ、約７５０ＭＰａ～約１０００ＭＰａ、または約１０００ＭＰａ～約１５００ＭＰａの２％の割線弾性率を有するエチレン系ポリマーを含み得る。理論に拘束されるものではないが、ポリマーコア層の剛性は、デジタル印刷プロセス中の寸法安定性を可能にし得ると考えられる。
いくつかの実施形態では、ポリマーコア層は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定した場合、１立方センチメートル当たり約０．８６５グラム（ｇ／ｃｍ３）～約０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。いくつかの実施形態では、ポリマーコア層は、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．９４５ｇ／ｃｍ３、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．９２５ｇ／ｃｍ３、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．９０５ｇ／ｃｍ３、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．８８５ｇ／ｃｍ３、約０．８８５ｇ／ｃｍ３～約０．９６５ｇ／ｃｍ３、約０．８８５ｇ／ｃｍ３～約０．９４５ｇ／ｃｍ３、約０．８８５ｇ／ｃｍ３～約０．９２５ｇ／ｃｍ３、約０．８８５ｇ／ｃｍ３～約０．９０５ｇ／ｃｍ３、約０．９０５ｇ／ｃｍ３～約０．９６５ｇ／ｃｍ３、約０．９０５ｇ／ｃｍ３～約０．９４５ｇ／ｃｍ３、約０．９０５ｇ／ｃｍ３～約０．９２５ｇ／ｃｍ３、約０．９２５ｇ／ｃｍ３～約０．９６５ｇ／ｃｍ３、約０．９２５ｇ／ｃｍ３～約０．９４５ｇ／ｃｍ３、または約０．９４５ｇ／ｃｍ３～約０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。
ポリマーコア層は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、１０分当たり約０．１グラム（ｇ／１０分）～約４５．０ｇ／１０分のメルトフローレートを有し得る。いくつかの実施形態では、ポリマーコア層は、約０．２ｇ／１０分～約４０．０ｇ／１０分、約０．２ｇ／１０分～約３０．０ｇ／１０分、約０．２ｇ／１０分～約２０．０ｇ／１０分、約０．２ｇ／１０分～約１０．０ｇ／１０分、約０．２ｇ／１０分～約１．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約４５．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約３０．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約２０．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約１０．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約５．０ｇ／１０分、約１０ｇ／１０分～約４５．０ｇ／１０分、約１０．０ｇ／１０分～約２０．０ｇ／１０分、約１０．０ｇ／１０分～約１５．０ｇ／１０分、約１５．０ｇ／１０分～約４０．０ｇ／１０分、または約１５．０ｇ／１０分～約２０．０ｇ／１０分のメルトフローレートを有し得る。
様々な商業的実施形態は、ポリマーコア層に適していると考えられる。例えば、好適なポリマーコア層は、ＤＯＷＬＥＸ（商標）ＧＭ ８０７０の商標下でＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている直鎖状低密度エチレン系ポリマーを含み得る。
いくつかの実施形態では、ポリマーコア層の厚さは、約１０ミクロン～約４４５ミクロンであり得る。他の実施形態では、ポリマーコア層は、約１０マイクロメートル（ミクロン）～約４００ミクロン、約１０ミクロン～約３００ミクロン、約１０ミクロン～約２００ミクロン、約１０ミクロン～約１００ミクロン、約１００ミクロン～約４４５ミクロン、約１００ミクロン～約４００ミクロン、約１００ミクロン～約３００ミクロン、約１００ミクロン～約２００ミクロン、約２００ミクロン～約４４５ミクロン、約２００ミクロン～約４００ミクロン、約２００ミクロン～約３００ミクロン、約３００ミクロン～約４４５ミクロン、約３００ミクロン～約４００ミクロン、または約４００ミクロン～約４４５ミクロンであり得る。
ここで、本明細書に記載の多層フィルムの１つ以上の印刷層の実施形態を詳細に参照する。前述のように、理論に拘束されるものではないが、多層フィルムの１つ以上の印刷層は、追加のプライマー層またはコロナもしくはプラズマ処理を必要とせずに、デジタル印刷プロセス中にインク組成物の適切なぬれおよび固定を可能にし得ると考えられる。
実施形態では、１つ以上の印刷層は、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含む。酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、エチレンと、酢酸ビニル、アクリレート、および酸コモノマーとの共重合によって、または２つ以上のコポリマーもしくはターポリマーをブレンドすることによって、グラフト化によって、あるいは当該技術分野で知られている他の方法によって、直接生成され得る。いくつかの実施形態では、酸およびアクリレート官能基は、エチレン酢酸ビニルポリマー主鎖にグラフト化され得る。他の実施形態では、酸およびアクリレート官能基は、エチレン酢酸ビニルポリマーを、酸基、アクリレート基、またはその両方を有する１つ以上のポリマーとブレンドすることによって達成することができる。さらなる実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、エチレン酢酸ビニルポリマーを、酸基、アクリレート基、またはその両方を有するエチレンコポリマーもしくはターポリマーと溶融ブレンドすることによって生成され得る。一実施形態では、エチレン酢酸ビニルポリマーは、エチレン（Ｃ３～Ｃ１０）アルキルアクリレートコポリマーおよびエチレンモノカルボン酸コポリマーとブレンドされ得、モノカルボン酸は、アクリル酸またはメタクリル酸を含み得る。別の実施形態では、エチレン酢酸ビニルは、エチレンアルキルアクリレートモノカルボン酸ターポリマーとブレンドされ得る。一実施形態では、エチレンアルキルアクリレートモノカルボン酸ターポリマーは、エチレンイソブチルアクリレートメタクリル酸ターポリマーを含む。エチレン酢酸ビニルポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、約０．５ｇ／１０分～約１０ｇ／１０分、約１ｇ／１０分～約１０ｇ／１０分、約２ｇ／１０分～約１０ｇ／１０分、または約５ｇ／１０分～約１０ｇ／１０分のメルトインデックスを有し得る。エチレンアルキルアクリレートコポリマーまたはターポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、約０．５ｇ／１０分～約１５ｇ／１０分、約１ｇ／１０分～約１５ｇ／１０分、約５ｇ／１０分～約１５ｇ／１０分、または約１０ｇ／１０分～約１５ｇ／１０分のメルトインデックスを有し得る。
理論に拘束されるものではないが、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、追加のプライマー層またはコロナもしくはプラズマ処理を必要とせずに、デジタル印刷プロセス中にインク組成物の適切なぬれおよび固定を可能にし得ると考えられる。実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、約０．５重量％～約４重量％のメタクリル酸またはアクリル酸、約０．５重量％～約４重量％のアクリレート、約１０重量％～約４０重量％の酢酸ビニル、および残りのエチレンを含み得る。
酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、いくつかの実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、約０．５重量％～約４重量％のメタクリル酸もしくはアクリル酸、または約０．５重量％～約３重量％、約０．５重量％～約２重量％、約０．５重量％～約１重量％、約１重量％～約４重量％、約１重量％～約３重量％、約１重量％～約２重量％、約２重量％～約４重量％、または約３重量％～約４重量％のメタクリル酸もしくはアクリル酸を含み得る。
実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーのアクリレートは、アルキル部分に１～４個の炭素原子を有するアルキルアクリレートを含み得る。さらなる実施形態では、アクリレートは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ－プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ－ブチルアクリレート、およびイソブチルアクリレートを含み得る。他の実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーのアクリレートは、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ｎ－ブチルメタクリレート、ｎ－ヘキシルメタクリレート、２－エチルヘキシルメタクリレート、ｎ－オクチルメタクリレート、ｎ－デシルメタクリレート、およびドデシルメタクリレートなどのメタクリル酸のアルキルエステルを含み得る。酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、いくつかの実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、約０．５重量％～約４重量％のアクリレート、または約０．５重量％～約３重量％、約０．５重量％～約２重量％、約０．５重量％～約１重量％、約１重量％～約４重量％、約１重量％～約３重量％、約１重量％～約２重量％、約２重量％～約４重量％、もしくは約３重量％～約４重量％のアクリレートを含み得る。
酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、いくつかの実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、約７重量％～約４０重量％の酢酸ビニル、または約７重量％～約３０重量％、約７重量％～約２０重量％、約７重量％～約１０重量％、約１０重量％～約４０重量％、約１０重量％～約３０重量％、約１０重量％～約２０重量％、約２０重量％～約４０重量％、約２０重量％～約３０重量％、もしくは約３０重量％～約４０重量％の酢酸ビニルを含み得る。
酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定した場合、１立方センチメートル当たり約０．８９０グラム（ｇ／ｃｍ３）～約０．９８５ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。いくつかの実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、約０．８９０ｇ／ｃｍ３～約０．９８０ｇ／ｃｍ３、約０．８９０ｇ／ｃｍ３～約０．９６０ｇ／ｃｍ３、約０．８９０ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３、約０．８９０ｇ／ｃｍ３～約０．９２０ｇ／ｃｍ３、約０．８９０ｇ／ｃｍ３～約０．９００ｇ／ｃｍ３、約０．９００ｇ／ｃｍ３～約０．９８５ｇ／ｃｍ３、約０．９００ｇ／ｃｍ３～約０．９６０ｇ／ｃｍ３、約０．９００ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３、約０．９００ｇ／ｃｍ３～約０．９２０ｇ／ｃｍ３、約０．９２０ｇ／ｃｍ３～約０．９８５ｇ／ｃｍ３、約０．９２０ｇ／ｃｍ３～約０．９６０ｇ／ｃｍ３、約０．９２０ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３、約０．９４０ｇ／ｃｍ３～約０．９８５ｇ／ｃｍ３、約０．９４０ｇ／ｃｍ３～約０．９６０ｇ／ｃｍ３、または約０．９６０ｇ／ｃｍ３～約０．９８５ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。
酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、１０分当たり約０．５グラム（ｇ／１０分）～約２０．０ｇ／１０分のメルトフローレートを有し得る。いくつかの実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、約０．５ｇ／１０分～約２０ｇ／１０分、約０．５ｇ／１０分～約１５．０ｇ／１０分、約０．５ｇ／１０分～約１０．０ｇ／１０分、約０．５ｇ／１０分～約５．０ｇ／１０分、約０．５ｇ／１０分～約１．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約２０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約１５．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約１０．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約５．０ｇ／１０分、約５．０ｇ／１０分～約２０．０ｇ／１０分、約５．０ｇ／１０分～約１５．０ｇ／１０分、約５．０ｇ／１０分～約１０．０ｇ／１０分、約１０．０ｇ／１０分～約２０．０ｇ／１０分、約１０．０ｇ／１０分～約１５．０ｇ／１０分、または約１５．０ｇ／１０分～約２０．０ｇ／１０分のメルトフローレートを有し得る。
いくつかの実施形態では、１つ以上の印刷層は、ポリオレフィンと、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーとのブレンドを含み得る。実施形態では、１つ以上の印刷層は、１つ以上の印刷層の総重量に基づいて、少なくとも５０重量％の、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含み得る。理論に拘束されるものではないが、ポリオレフィンおよび官能化エチレンポリマーは混和性ではなく、ブレンドすると別々の相を形成し得ると考えられる。１つ以上の印刷層に、少なくとも５０重量％の、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含めることにより、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、ブレンド中の連続相であり得、デジタルインク組成物の１つ以上の印刷層への適切なぬれまたは固定を可能にし得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の印刷層は、約５０重量％～約１００重量％、約５０重量％～約８０重量％、約５０重量％～約６０重量％、約６０重量％～約１００重量％、約６０重量％～約８０重量％、約８０重量％～約１００重量％の酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含み得る。
ポリオレフィンと、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーとのブレンドを含む１つ以上の印刷層の実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーとブレンドされたポリオレフィンは、当該技術分野で知られている均一または不均一な触媒系および様々な商業的重合プロセスで作製され得る。実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーとブレンドされたポリオレフィンは、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。他の実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーとブレンドされたポリオレフィンは、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．９２０ｇ／ｃｍ３、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．９００ｇ／ｃｍ３、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．８８０ｇ／ｃｍ３、約０．８８０ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３、約０．８８０ｇ／ｃｍ３～約０．９２０ｇ／ｃｍ３、約０．８８０ｇ／ｃｍ３～約０．９００ｇ／ｃｍ３、約０．９００ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３、約０．９００ｇ／ｃｍ３～約０．９２０ｇ／ｃｍ３、または約０．９２０ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。
さらなる実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーとブレンドされたポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＵＬＤＰＥ）、極低密度ポリエチレン（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＶＬＤＰＥ）、直鎖状および実質的に直鎖状の低密度樹脂（ｍ－ＬＬＤＰＥ）の両方を含むシングルサイト触媒による直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、および高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が挙げられ得るが、それらに限定されない。特定の実施形態では、１つ以上の印刷層は、ＬＬＤＰＥを含み得る。ＬＬＤＰＥは、１立方センチメートル当たり約０．９１５グラム（ｇ／ｃｍ３）～約０．９５５ｇ／ｃｍ３、０．９１５ｇ／ｃｍ３～約０．９４５ｇ／ｃｍ３、０．９１５ｇ／ｃｍ３～約０．９３５ｇ／ｃｍ３、０．９１５ｇ／ｃｍ３～約０．９２５ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。ＬＬＤＰＥは、約０．７０ｇ／１０分～約１．０ｇ／１０分、約０．８０ｇ／１０分～約１．０ｇ／１０分、または約０．９０～約１．０ｇ／１０分のメルトインデックスを有し得る。エチレン系ポリマーの様々な商業的実施形態は、１つ以上の印刷層で使用するための酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーとブレンドするのに適していると考えられている。例えば、好適なエチレン系ポリマーは、ＤＯＷＬＥＸ（商標）ＧＭ ８０７０の商標下でＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販され得る。
印刷システムの実施形態は、任意選択で、１つ以上の追加の層を含み得る。実施形態では、１つ以上の追加の層は、シーリング層、バリア層、タイ層、またはそれらの組み合わせを含み得る。
いくつかの実施形態では、印刷システムは、任意選択で、１つ以上のシーリング層を含み得る。理論に拘束されるものではないが、１つ以上のシーリング層は、多層フィルムの構造がヒートシール可能であり、製品を封じ込め、１つ以上の任意選択のバリア層を保護することを可能にし得る。様々な商業的実施形態が、１つ以上のシーリング層に適していると考えられている。例えば、好適なシーリング層は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからのＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＬ １８８８Ｇ、ＥＬＩＴＥ（商標）５４０１Ｇ、ＤＯＷＬＥＸ（商標）２０４５、ＬＤＰＥ ６１１Ａとして市販され得る。
いくつかの実施形態では、印刷システムは、任意選択で、１つ以上のバリア層を含み得る。実施形態では、１つ以上のコア層は、１つ以上の印刷層と１つ以上のバリア層との間に位置付けられ得る。理論に拘束されるものではないが、１つ以上のバリア層が耐化学薬品性を提供し、湿気、光、および酸素の透過を防ぐのに役立つ場合がある。実施形態では、１つ以上のバリア層は、１つ以上のポリアミド、エチレンビニルアルコール、またはポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）を含み得る。様々な商業的実施形態が、１つ以上のバリア層に適していると考えられている。例えば、好適なシーリング層は、ＢＡＳＦからのＵＬＴＲＡＭＩＤ Ｃ３３、ＫｕｒａｒａｙからのＥＶＡＬ、ＳＫ ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＳＡＲＡＮ、ならびにＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからのＥＬＩＴＥ（商標）５９６０ＧおよびＸＵＳ ５９９００．９４として市販され得る。
いくつかの実施形態では、印刷システムは、任意選択で、ポリオレフィン系フィルムを１つ以上のバリア層に粘着することができる１つ以上のタイ層を含み得る。例えば、好適なタイ層は、ＢＹＮＥＬ（商標）４１Ｅ７１０およびＡＭＰＬＩＦＹ（商標）ＴＹ １４５１Ｂなどとして市販され得る。
ここで、本明細書に記載の印刷システムを利用する印刷方法の実施形態を詳細に参照する。
前述のように、本明細書に記載の印刷方法の実施形態は、インク組成物を多層フィルムの印刷層に転写することを含み得る。インク組成物は、炭化水素液体中に分散された帯電したインク粒子を含み得、多層フィルムは、ポリマーコア層、およびポリマーコア層に隣接する１つ以上の印刷層を含み得、１つ以上の印刷層は、少なくとも５０重量％の、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを有する。
実施形態では、印刷方法は、デジタル印刷機を利用することができる。デジタル印刷機の様々な商業的実施形態が好適であると考えられている。例えば、好適なデジタル印刷機は、Ｉｎｄｉｇｏ（商標）の商標下でＨＰから市販され得る。
デジタル印刷方法中、レーザーアレイを使用して、感光性の写真イメージングプレート上に印刷される画像（すなわち、印刷画像）を構成することができる。実施形態では、印刷画像は、静電界として写真イメージングプレート上に構成され得る。インク組成物の帯電した粒子は、写真イメージングプレート上に構成された静電界に引き付けられ得るので、インク組成物の帯電した粒子は、写真イメージングプレート上に配置され得る。固定され、エッチングされたプレートを使用する従来の印刷方法では、インクは、インクトレイからシリンダーへのインクの物理的移動によって基材に引き付けられる。本明細書に記載の印刷方法の実施形態では、インク組成物は、インクトレイからシリンダーへの物理的移動ではなく、電荷によって写真イメージングプレートに引き付けられる。
インク組成物が写真イメージングプレート上に配置されると、次いで、配置されたインク組成物は、加熱されたブランケットと写真イメージングプレート上のインク組成物との間の直接接触によって、加熱されたブランケットに直接転写される。加熱されたブランケットは、「サーマルブランケット」とも称されることがある。加熱されたブランケット上で、インク組成物のインク粒子は、滑らかなインクフィルムに溶融され得る。次いで、加熱されたブランケットは、インクフィルムを多層フィルムに転写することができる。加熱されたブランケットは、衝撃吸収剤および圧力パッドとして機能し、インクフィルムを多層フィルムに均一に転写することを確実にすることができる。さらなる実施形態では、加熱されたブランケットは、インクフィルムを多層フィルムの１つ以上の印刷層に転写することができる。
実施形態では、加熱されたブランケットは、約１００℃～約２００℃の温度に加熱され得る。いくつかの実施形態では、加熱されたブランケットは、約１００℃～約１８０℃、約１００℃～約１６０℃、約１００℃～約１４０℃、約１００℃～約１２０℃、約１２０℃～約２００℃、約１２０℃～約１８０℃、約１２０℃～約１６０℃、約１２０℃～約１４０℃、約１４０℃～約２００℃、約１４０℃～約１８０℃、約１４０℃～約１６０℃、約１６０℃～約２００℃、約１６０℃～約１８０℃、または約１８０℃～約２００℃の温度に加熱され得る。
印刷方法は、１つ以上の追加のステップを含み得る。いくつかの実施形態では、印刷方法は、転写前加熱を含まない場合がある。他の実施形態では、印刷方法は、転写前加熱を含み得る。いくつかの実施形態では、インク組成物は、濃縮形態で供給され得、これは、インク組成物が印刷され得るように希釈される必要があり得る。インク組成物が濃縮形態で供給される場合、印刷方法は、濃縮インク組成物をインク供給タンクに供給し、濃縮インク組成物を希釈し、希釈インク組成物を担体流体と組み合わせて、液体中に分散された帯電したインク粒子を含むインク組成物を形成することを含み得る。
試験方法
試験方法には、以下が含まれる。
メルトインデックス（Ｉ２）
メルトインデックス（Ｉ２）を試験するために、エチレン系ポリマーサンプルは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃、２．１６ｋｇで測定される。値をｇ／１０分で報告し、これは１０分当たりに溶出したグラムに対応する。プロピレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って２３０℃、２．１６ｋｇで測定される。
試験方法には、以下が含まれる。
メルトインデックス（Ｉ２）
メルトインデックス（Ｉ２）を試験するために、エチレン系ポリマーサンプルは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃、２．１６ｋｇで測定される。値をｇ／１０分で報告し、これは１０分当たりに溶出したグラムに対応する。プロピレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って２３０℃、２．１６ｋｇで測定される。
密度
密度を試験するために、サンプルは、ＡＳＴＭ Ｄ４７０３に従って調製および測定され、グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｃまたはｇ／ｃｍ３）で報告される。測定は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２、方法Ｂを使用して、サンプルの押圧から１時間以内に行なわれる。
密度を試験するために、サンプルは、ＡＳＴＭ Ｄ４７０３に従って調製および測定され、グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｃまたはｇ／ｃｍ３）で報告される。測定は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２、方法Ｂを使用して、サンプルの押圧から１時間以内に行なわれる。
ＡＳＴＭ Ｄ１５２５（ビカット軟化点）
ビカット軟化点は、試験片がＡＳＴＭ Ｄ１５２５に従って指定の制御された試験条件に、１２０℃／時の加熱速度で、１０Ｎの負荷で供されたときに、指定された針の貫通が発生する温度を決定するために使用される。
ビカット軟化点は、試験片がＡＳＴＭ Ｄ１５２５に従って指定の制御された試験条件に、１２０℃／時の加熱速度で、１０Ｎの負荷で供されたときに、指定された針の貫通が発生する温度を決定するために使用される。
ＡＳＴＭ ２２５２－０３（インク固定）
ＡＳＴＭ ２２５２－０３は、テープを使用して柔軟なパッケージ材料へのインクまたはコーティングの粘着性を評価するために使用される標準試験である。ＡＳＴＭ ２２５２－０３は、テープの貼り付けおよび除去によって表面が損傷しない可能性のある柔軟なパッケージ材料に使用することができる。ＡＳＴＭ ２２５２－０３、３Ｍ番号６１０を実施するには、セロテープのオフィス用粘着テープ、または現場で知られている他の粘着テープを使用できる。ＡＳＴＭ ２２５２－０３の場合、テープは、約１９ｍｍ～２５ｍｍ（約３／４インチ～１インチ）の幅を有する。
ＡＳＴＭ ２２５２－０３は、テープを使用して柔軟なパッケージ材料へのインクまたはコーティングの粘着性を評価するために使用される標準試験である。ＡＳＴＭ ２２５２－０３は、テープの貼り付けおよび除去によって表面が損傷しない可能性のある柔軟なパッケージ材料に使用することができる。ＡＳＴＭ ２２５２－０３、３Ｍ番号６１０を実施するには、セロテープのオフィス用粘着テープ、または現場で知られている他の粘着テープを使用できる。ＡＳＴＭ ２２５２－０３の場合、テープは、約１９ｍｍ～２５ｍｍ（約３／４インチ～１インチ）の幅を有する。
ＡＳＴＭ ２２５２－０３を実施するには、最初に試験するサンプルを平らな面に置く。サンプルは、しわ、ひだ、または折り目がなく、平らで滑らかに置かれる。次いで、サンプル上の印刷された（またはコーティングされた）目的の領域を覆うのに十分な長さのテープがカットされる。広い領域を試験する場合は、短いテープをいくつか使用することもできる。テープは、テープまたはサンプルにしわが寄ることなく、滑らかで均一な動きでサンプルに貼り付けられる。次いで、テープの表面を（すなわち、親指または人差し指で）こすり、表面に気泡がない状態でサンプルに完全に粘着していることを確認する。次いで、サンプルを表面に対して平らに（すなわち、片手で）保持し、テープを約１２０～１５０度の角度で（すなわち、もう一方の手で）剥がす。試験するサンプルごとに、スコッチテープのセットアップ時間（サンプルにタップが残っている時間）を一定に保つ必要がある。テープは、典型的には、毎秒約３０５～４６０ｍｍ（１２～１８インチ）の速度で、均一で適度な動きで持ち上げられ、引き戻される。
テープがサンプルから引き剥がされると、サンプルに印刷またはコーティングのギャップがないかどうかが検査される。テープは、試験サンプルから除去されたインクまたはコーティングについても検査される。目視検査の補助として、参照標準、すなわち対照を作成し、転写の程度を決定するために使用することができる。次いで、相互に合意した参照を使用して、粘着の程度を特徴付ける結果が記録される。複数の色のインクが存在する場合、結果はインクの配合によって色ごとに異なる場合があり、そのように報告される場合がある。
ＡＳＴＭ Ｆ９０４（粘着）
ＡＳＴＭ Ｆ９０４は、接着強度および耐熱性の試験を実行するために使用される。ＡＳＴＭ Ｆ９０４を実施するには、熱を加えるか、または溶剤を使用して、プライの分離を機械的に開始する。次いで、試験片の分離された線を、Ｉｎｓｔｒｏｎ引張試験機、モデル番号４４４２のグリップに配置する。次いで、グリップを分離し、プライをさらに分離するのに必要な力を接着強度と定義する。
ＡＳＴＭ Ｆ９０４は、接着強度および耐熱性の試験を実行するために使用される。ＡＳＴＭ Ｆ９０４を実施するには、熱を加えるか、または溶剤を使用して、プライの分離を機械的に開始する。次いで、試験片の分離された線を、Ｉｎｓｔｒｏｎ引張試験機、モデル番号４４４２のグリップに配置する。次いで、グリップを分離し、プライをさらに分離するのに必要な力を接着強度と定義する。
以下の実施例は、本開示の特徴を説明するものであり、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。以下の実験で、本明細書に記載の印刷システムの実施形態の性能を分析した。
実施例１－対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉの生成
対照サンプル（プライマーありのフィルム）
使用した対照サンプルは、プライマーを含む多層フィルムであった。対照サンプルは、多層フィルムの総重量に基づいて、８０重量％の層Ａおよび２０重量％のＢを有する一般式層Ａ／層Ｂを有するように調製された２層インフレートフィルムであった。層Ａは、層Ａの総重量に基づいて、８０重量％のＥＬＩＴＥ（商標）５４１０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）および２０重量％のＬＤＰＥ ２１９Ｍ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）のブレンドを含む。層Ｂは、層Ｂの総重量に基づいて、１００重量％のＤＯＷＬＥＸ（商標）ＧＭ ８０７０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）を含む。次いで、プライマーの０．１～０．４グラム／平方メートル（ｇｓｍ）（ＤｉｇｉＰｒｉｍｅ、Ｍｉｃｈｅｌｍａｎ，Ｉｎｃ．から入手可能）を、印刷前に層Ｂに適用した。
対照サンプル（プライマーありのフィルム）
使用した対照サンプルは、プライマーを含む多層フィルムであった。対照サンプルは、多層フィルムの総重量に基づいて、８０重量％の層Ａおよび２０重量％のＢを有する一般式層Ａ／層Ｂを有するように調製された２層インフレートフィルムであった。層Ａは、層Ａの総重量に基づいて、８０重量％のＥＬＩＴＥ（商標）５４１０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）および２０重量％のＬＤＰＥ ２１９Ｍ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）のブレンドを含む。層Ｂは、層Ｂの総重量に基づいて、１００重量％のＤＯＷＬＥＸ（商標）ＧＭ ８０７０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）を含む。次いで、プライマーの０．１～０．４グラム／平方メートル（ｇｓｍ）（ＤｉｇｉＰｒｉｍｅ、Ｍｉｃｈｅｌｍａｎ，Ｉｎｃ．から入手可能）を、印刷前に層Ｂに適用した。
対照サンプルは、キャスト押出機および以下のプロセス条件を使用して生成された。
サンプル１（印刷層を備えた多層フィルム）
サンプル１は、多層フィルムの総重量に基づいて、８０重量％の層Ａおよび２０重量％のＢを有する一般式層Ａ／層Ｂを有するように調製された２層フィルムであった。
サンプル１は、多層フィルムの総重量に基づいて、８０重量％の層Ａおよび２０重量％のＢを有する一般式層Ａ／層Ｂを有するように調製された２層フィルムであった。
層Ａ、多層フィルム層のコア層は、層Ａの総重量に基づいて、８０重量％のＥＬＩＴＥ（商標）５４１０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）および２０重量％のＬＤＰＥ ２１９Ｍ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）のブレンドを含んでいた。サンプル１の層Ｂは、約１８％の酢酸ビニル、２％のイソブチルアクリレート、および２％のメタクリル酸を含有する酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーであった。酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、単軸押出機を使用して、８０重量％のエチレン酢酸ビニルポリマーを２０重量％のエチレンイソブチルアクリレートおよびメタクリル酸ターポリマーと２００℃で溶融ブレンドするために調製した。エチレン酢酸ビニルポリマーは、２３重量％の酢酸ビニルを有し、１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、２ｇ／１０分のメルトインデックスを有していた。エチレンイソブチルアクリレートメタクリル酸ターポリマーは、１０ｇ／１０分のメルトインデックスおよび１０重量％のイソブチルアクリレート、ならびに１０重量％のメタクリル酸を有していた。
サンプル１のフィルムは、キャスト押出機および以下のプロセス条件を使用して生成された。
比較サンプルＡ～Ｉ（比較印刷層を備えた多層フィルム）
比較サンプルＡ～Ｉは、多層フィルムの総重量に基づいて、８０重量％の層Ａおよび２０重量％のＢを有する一般式Ａ／Ｂを有するように調製された。層Ａ、各多層フィルム層のコア層は、層Ａの総重量に基づいて、８０重量％のＥＬＩＴＥ（商標）５４１０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）および２０重量％のＬＤＰＥ ２１９Ｍ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）を含んでいた。各フィルムの層Ｂは、表３に提供される組成に従って極性樹脂で官能化された１００重量％を含んでいた。
比較サンプルＡ～Ｉは、多層フィルムの総重量に基づいて、８０重量％の層Ａおよび２０重量％のＢを有する一般式Ａ／Ｂを有するように調製された。層Ａ、各多層フィルム層のコア層は、層Ａの総重量に基づいて、８０重量％のＥＬＩＴＥ（商標）５４１０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）および２０重量％のＬＤＰＥ ２１９Ｍ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）を含んでいた。各フィルムの層Ｂは、表３に提供される組成に従って極性樹脂で官能化された１００重量％を含んでいた。
フィルムは、キャスト押出機および以下のプロセス条件を使用して生成された。
実施例２－対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉの性能分析
実施例２では、インクは、対照サンプル、ならびにサンプル１および比較サンプルＡ～Ｉの印刷層にデジタル印刷された。デジタル印刷を実施するために、電圧差のあるレーザーを使用して、プレートシリンダーを帯電し、目的の画像のスペクトルを作成した。次いで、インクを帯電したシリンダーに塗布し、電圧差が見られた場所にインクを付着させた。インクを乾燥させて、担体を除去した。次いで、１０５℃に設定した加熱ブランケットにインクを転写し、プレートシリンダーを放電した。張力をかけた柔軟な基材に圧力を加えることにより、ブランケットを使用して画像を熱転写した。対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉに印刷されたインク組成物は、Ｈｅｗｌｅｔｔ－Ｐａｃｋａｒｄ ＣｏｍｐａｎｙからＥｌｅｃｔｒｏｉｎｋとして市販されている。
実施例２では、インクは、対照サンプル、ならびにサンプル１および比較サンプルＡ～Ｉの印刷層にデジタル印刷された。デジタル印刷を実施するために、電圧差のあるレーザーを使用して、プレートシリンダーを帯電し、目的の画像のスペクトルを作成した。次いで、インクを帯電したシリンダーに塗布し、電圧差が見られた場所にインクを付着させた。インクを乾燥させて、担体を除去した。次いで、１０５℃に設定した加熱ブランケットにインクを転写し、プレートシリンダーを放電した。張力をかけた柔軟な基材に圧力を加えることにより、ブランケットを使用して画像を熱転写した。対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉに印刷されたインク組成物は、Ｈｅｗｌｅｔｔ－Ｐａｃｋａｒｄ ＣｏｍｐａｎｙからＥｌｅｃｔｒｏｉｎｋとして市販されている。
対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉへのデジタル印刷が完了したら、本明細書に記載のＡＳＴＭ ２２５２－０３に従って、３Ｍテープを使用してフィルムのインク固定を試験した。インク固定試験、ＡＳＴＭ ２２５２－０３の結果は、表５にまとめられている。
対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉの接着強度も、熱シーリングの前後で試験された。対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉの接着強度を試験するために、印刷された各フィルムを溶剤ベースの粘着剤、ＡＤＣＯＴＥ（商標）５７７（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）で２軸配向ポリプロピレンフィルムにラミネートした。硬化後、本明細書に記載のＡＳＴＭ Ｆ９０４に従って、熱シーリングの前後に接着強度を測定した。対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉの接着強度の結果は、表５にまとめられている。
表５の結果に示されているように、対照サンプル、サンプル１、比較サンプルＡ、および比較サンプルＦは、インク固定試験、ＡＳＴＭ ２２５２－０３に合格したが、比較サンプルＢ～ＥおよびＧ～Ｉは不合格であった。インク固定試験に合格することにより、対照サンプル、比較サンプルＡ、および比較サンプルＦは、それらの印刷層がインク組成を十分に保持することができることを示した。
表５の上記の結果は、層間剥離が促進された場合、サンプル１が対照サンプル、比較サンプルＡ、および比較サンプルＦよりも高い接着を送達したことをさらに示した。
実施例３－サンプル１および比較サンプルＡに対するコロナ処理の効果
実施例３の場合、サンプル１および比較サンプルＡは、サンプル１および比較サンプルＡのフィルムが生成された直後に、１～２ｋＷのインラインでコロナ処理された。次いで、インクの粘着に対するコロナ処理の効果を観察するために、印刷の直前にフィルムを１ｋＷで２回処理した。実施例２に記載されているように、サンプル１および比較サンプルＡの印刷層にインクをデジタル印刷した。
実施例３の場合、サンプル１および比較サンプルＡは、サンプル１および比較サンプルＡのフィルムが生成された直後に、１～２ｋＷのインラインでコロナ処理された。次いで、インクの粘着に対するコロナ処理の効果を観察するために、印刷の直前にフィルムを１ｋＷで２回処理した。実施例２に記載されているように、サンプル１および比較サンプルＡの印刷層にインクをデジタル印刷した。
サンプル１および比較サンプルＡの印刷層へのデジタル印刷が完了したら、フィルムのインク固定を、ＡＳＴＭ ２２５２－０３に従って実施例３に記載されているように試験した。コロナ処理および未処理のサンプル１および比較サンプルＡのインク固定試験の結果は、表６にまとめられている。
表６の結果に示されているように、比較サンプルＡをコロナ処理すると、フィルムのインク固定に深刻な影響が出て、テープ試験に不合格であった。しかしながら、サンプル１は、コロナ処理および未処理の両方で、テープ試験に合格した。したがって、これらの結果は、サンプル１の印刷層が、コロナ処理または未処理のいずれかでインク組成を十分に保持し、比較サンプルＡとは異なり、コロナ処理によって深刻な影響を受けなかったことを示している。
実施例４－ブレンドを含む印刷層の生成
サンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎ（印刷層を備えた多層フィルム）
実施例４では、エチレン系ポリマーと極性樹脂とのブレンドを含む７層フィルムを生成することによって、印刷層を試験した。各フィルムは、約１００ミクロンの厚さ、約１２インチの幅（約３０．４８センチメートル）を有した。
サンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎ（印刷層を備えた多層フィルム）
実施例４では、エチレン系ポリマーと極性樹脂とのブレンドを含む７層フィルムを生成することによって、印刷層を試験した。各フィルムは、約１００ミクロンの厚さ、約１２インチの幅（約３０．４８センチメートル）を有した。
押出機Ｇ～Ｃを介して押し出された層は、サンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの各フィルムで同じであった。押出機Ｃ、Ｄ、およびＥには、ＨＤＰＥ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＸＵＳ ５９９００．９４として市販されている）およびＬＤＰＥ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＡＧＩＬＩＴＹ（商標）１０２１として市販されている）が含まれていた。押出機ＦおよびＧには、ＤＯＷＬＥＸ（商標）８０７０Ｇ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）が含まれていた。サンプル２～８および比較サンプルＪ～Ｋのフィルムの層は、続いて、表７および８に提供される。
サンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎは、印刷層が異なり、押出機ＡおよびＢから押し出された。サンプル２～５は、ＬＬＤＰＥ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＤＯＷＬＥＸ（商標）８０７０Ｇとして市販されている）、低メルトインデックスコポリマー（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＶＥＲＳＩＦＹ（商標）２０００として市販されている）、またはＨＤＰＥ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからのＶＥＲＳＩＦＹ（商標）２０００として市販されている）を含む様々な量のエチレン系ポリマーとブレンドされた、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含んでいた。酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、約１８％の酢酸ビニル、２％のイソブチルアクリレート、および２％のメタクリル酸を含んでいた。比較サンプルＭの印刷層は、エチレン酢酸ビニルコポリマー（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＥＬＶＡＸ（商標）３１２８として市販されている）を含んでいた。比較サンプルＮの印刷層は、ＬＬＤＰＥ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＤＯＷＬＥＸ（商標）８０７０Ｇとして市販されている）を含んでいた。サンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの各々の印刷層の組成は、続いて、表８に提供される。
実施例５－ブレンドを含む印刷層の性能分析
実施例５では、画像は、対照サンプル、ならびにサンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの印刷層にデジタル印刷された。デジタル印刷を実施するために、電圧差のあるレーザーを使用して、プレートシリンダーを帯電し、目的の画像のスペクトルを作成した。次いで、インクを帯電したシリンダーに塗布し、電圧差が見られた場所にインクを付着させた。インクを乾燥させて、担体を除去した。次いで、１０５℃に設定した加熱ブランケットにインクを転写し、プレートシリンダーを放電した。張力をかけた柔軟な基材に圧力を加えることにより、ブランケットを使用して画像を熱転写した。このプロセスを半回転ループで繰り返し、対照サンプルならびにサンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの印刷層にデジタル印刷した。
実施例５では、画像は、対照サンプル、ならびにサンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの印刷層にデジタル印刷された。デジタル印刷を実施するために、電圧差のあるレーザーを使用して、プレートシリンダーを帯電し、目的の画像のスペクトルを作成した。次いで、インクを帯電したシリンダーに塗布し、電圧差が見られた場所にインクを付着させた。インクを乾燥させて、担体を除去した。次いで、１０５℃に設定した加熱ブランケットにインクを転写し、プレートシリンダーを放電した。張力をかけた柔軟な基材に圧力を加えることにより、ブランケットを使用して画像を熱転写した。このプロセスを半回転ループで繰り返し、対照サンプルならびにサンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの印刷層にデジタル印刷した。
インク組成物が対照サンプル、ならびにサンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの印刷層にデジタル印刷されたら、３Ｍテープを使用してＡＳＴＭ ２２５２－０３に従ってインク固定試験を実施した。インク固定試験の試行には、デジタル印刷の直後の各塗りたてのサンプル、デジタル印刷の１０分後の各サンプル、およびデジタル印刷の６０分後の各サンプルの試験が含まれていた。インク固定試験の結果は、表９にまとめられている。
対照サンプル、ならびにサンプル１～７および比較サンプルＪ～Ｋの印刷層の接着強度も、本明細書に記載のＡＳＴＭ Ｆ９０４に従って試験した。対照サンプル、ならびにサンプル１～７および比較サンプルＪ～Ｋの印刷層の接着強度結果も、表９にまとめられている。
表９の結果に示されているように、サンプル２および４は、インク固定試験、ＡＳＴＭ ２２５２－０３に合格したが、サンプル３、５～８、および比較サンプルＪ～Ｋは不合格であった。表９に提供されるように、サンプル２および４は両方とも、約１８％のＶＡ、２％のｉＢＡおよび２％のＭＡＡを有する酸およびアクリレート官能基を有する５０重量％を超えるエチレン酢酸ビニルコポリマーを含む印刷層を含んでいた。これらの結果から、対照サンプルの場合、プライマーの使用は、プロセスの複雑さの増加、プロセスに関連する余分なコスト、内部／外部（ラップシール）シールがパッケージデザインに必要な場合のシーリングの低下を含む欠点があることが明らかであった。
添付の「特許請求の範囲」に定義される本開示の範囲から逸脱することなく、修正および変更が可能であることは明らかであろう。より具体的には、本開示のいくつかの態様は、本明細書において好ましいまたは特に有利であると認識されているが、本開示は、必ずしもこれらの態様に限定されないことが企図される。
関連出願の相互参照
本出願は、２０１９年５月２日出願の米国仮特許出願第６２／８４２，０１２号の優先権を主張し、その開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０１９年５月２日出願の米国仮特許出願第６２／８４２，０１２号の優先権を主張し、その開示全体は、参照により本明細書に組み込まれる。
本明細書に記載の実施形態は、一般に多層フィルムに関連し、特にデジタル印刷システムで利用される多層フィルムに関連する。
近年、デジタル印刷機の印刷プロセスは、グラフィックアート市場に影響を与えている。固定され、エッチングされたプレートを使用する従来の印刷方法では、インクは、インクトレイからシリンダーへのインクの物理的移動によって基材に引き付けられる。デジタル印刷機の印刷プロセスでは、インク組成物は、インクトレイからシリンダーへの物理的な移動ではなく、電荷によって写真イメージングプレートに引き付けられる。
デジタル印刷機のプロセスでは、エチレンおよびアクリルのコポリマーを含むインク組成物を使用し、これらのインク組成物は、加熱され、柔軟なフィルムなどの基材の上に塗布される。従来の印刷機と同様に、デジタル印刷機の印刷プロセスでは、液体インクを使用して画像を印刷する。しかしながら、デジタル印刷プロセスでは、インクには帯電した粒子が含まれ、写真イメージングプレート上に構成された静電界に引き付けられる。インク組成物が写真イメージングプレート上に配置されると、配置されたインク組成物は、加熱されたブランケットと写真イメージングプレート上のインク組成物との間の直接接触によって、加熱されたブランケットに直接転写される。加熱されたブランケット上で、インク組成物のインク粒子が溶融して滑らかなインクフィルムになり、これが基材上に転写される。
従来のデジタル印刷機の印刷プロセスでは、オーバープリントワニス（ＯＰＶ）またはラミネーションプロセスを利用して、最終的なパッケージ構造上の印刷された材料（転写されたインクフィルム）を保護する。さらに、従来のデジタル印刷機の印刷プロセスでは、適切なぬれを提供し、印刷された図版を固定するために、コロナ処理されたフィルムの上にプライマーを塗布する必要があることが多い。このようなプライマーの使用により、プロセスの複雑さの増加、プロセスに関連するコストの増加、および内部／外部（ラップシール）シールがパッケージデザインに必要な場合のシーリングの低下を含む欠点がある。
したがって、追加のプライマー層またはコロナもしくはプラズマ処理を必要とせずに、インク組成物の適切なぬれおよび固定を達成する多層フィルムを利用する印刷システムが必要とされている。本開示の実施形態は、デジタル印刷プロセス中にインク組成物を適切にぬれさせ、かつ固定させることができるインク固定層（「印刷層」）を含む多層フィルムを提供することによって、これらの必要性を満たす。多層フィルムはまた、コア層を含み、これにより、多層フィルムが適切な剛性を示すことができ、適切な寸法を保持してデジタルプリンタラインを使用して印刷することができる。
本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、印刷システムが提供される。印刷システムの実施形態は、液体に分散された帯電したインク粒子を含むインク組成物、および多層フィルムを含み得る。多層フィルムは、ポリマーコア層、およびポリマーコア層に隣接する１つ以上の印刷層を含み得る。１つ以上の印刷層は、少なくとも５０重量％の、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含み得る。酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、０．５重量％～４重量％のメタクリル酸またはアクリル酸、０．５重量％～４重量％のアクリレート、７重量％～４０重量％の酢酸ビニル、および残りのエチレンを含み得る。
本開示の少なくとも１つの実施形態によれば、印刷方法が提供される。印刷方法の実施形態は、インク組成物を多層フィルムの印刷層に転写することを含み得る。インク組成物は、液体中に分散された帯電したインク粒子を含み得る。多層フィルムは、ポリマーコア層、およびポリマーコア層に隣接する１つ以上の印刷層を含み、１つ以上の印刷層は、少なくとも５０重量％の、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含み、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、０．５重量％～４重量％のメタクリル酸またはアクリル酸、０．５重量％～４重量％のアクリレート、７重量％～４０重量％の酢酸ビニル、および残りのエチレンを含む。
したがって、本開示の実施形態は、追加のプライマー層またはコロナもしくはプラズマ処理を必要とせずに、デジタル印刷プロセス中にインク組成物の適切なぬれおよび固定を達成し得る印刷システムおよび方法を提供し得る。
これらのおよび他の実施形態を、以下の「発明を実施するための形態」においてより詳しく記載する。
ここで、本出願の特定の実施形態を説明する。これらの実施形態は、本開示が詳細かつ完全であり、当業者に主題の範囲を完全に伝えるように提供される。
「ポリマー」という用語は、同じタイプまたは異なるタイプにかかわらず、モノマーを重合することによって調製されるポリマー化合物を指す。したがって、一般的な用語のポリマーは、「ホモポリマー」という用語を包含し、それは通常は、１つのタイプのモノマーのみから調製されるポリマーを指し、「コポリマー」は、２つ以上の異なるモノマーから調製されるポリマーを指す。本明細書で使用される場合、「インターポリマー」という用語は、少なくとも２つの異なるタイプのモノマーの重合によって調製されるポリマーを指す。したがって、一般的な用語のインターポリマーは、ターポリマー等の２つを超える異なるタイプのモノマーから調製されたコポリマーまたはポリマーを含む。
本明細書で使用される場合、「酸コポリマー」は、直接コポリマーまたはグラフトコポリマーであり得る。「直接コポリマー」という用語は、モノマーが既存のポリマー鎖上で重合されるグラフトコポリマーとは異なり、同時に、モノマーを一緒に重合することによって作製されるコポリマーを指し得る。
「ポリエチレン」または「エチレン系ポリマー」は、エチレンモノマー由来の単位を５０モル％を超えて含むポリマーを意味するものとする。これには、エチレン系ホモポリマーまたはコポリマー（２つ以上のコモノマー由来の単位を意味する）が含まれる。当技術分野で知られているエチレン系ポリマーの一般的な形態としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＵＬＤＰＥ）、極低密度ポリエチレン（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＶＬＤＰＥ）、直鎖状および実質的に直鎖状の低密度樹脂（ｍ－ＬＬＤＰＥ）の両方を含むシングルサイト触媒による直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、および高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が挙げられるが、それらに限定されない。エチレンコポリマーは、オートクレーブまたは管状反応器のいずれかを使用して、ポリマー技術でよく知られているプロセスによって製造され得る。共重合は、米国特許第３，２６４，２７２号、第４，３５１，９３１号、第４，２４８，９９０号、および第５，０２８，６７４号、ならびに国際特許出願第９９／２５７４２号に開示されているように、オートクレーブ内で連続プロセスとして実行することができる。
エチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）は、エチレンおよび酢酸ビニルのコポリマーであり、ＥＶＡコポリマーの例は、ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌを含む複数の供給源から入手可能である。
エチレン／酸コポリマーおよびそれらの調製方法は、当該技術分野で周知であり、例えば、米国特許第３，２６４，２７２号、第３，４０４，１３４号、第３，３５５，３１９号、および第４，３２１，３３７号に開示されている。本明細書中の本発明での使用に適した市販の酸コポリマーは、ＤｕＰｏｎｔ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｗｉｌｍｉｎｇｔｏｎ，Ｄｅｌを含む、様々な供給源から入手可能である。
「ＬＤＰＥ」という用語は、「高圧エチレンポリマー」または「高度に分岐したポリエチレン」とも称されることがあり、ポリマーが、過酸化物などのフリーラジカル開始剤を使用することによって、１４，５００ｐｓｉ（１００ＭＰａ）を超える圧力で、オートクレーブまたは管状反応器において、部分的または完全にホモ重合または共重合されることを意味するように定義される（例えば、参照により本明細書に組み込まれる米国特許第４，５９９，３９２号を参照されたい）。ＬＤＰＥ樹脂は、典型的には、０．９１６～０．９４０ｇ／ｃｃの範囲の密度を有する。
「ＬＬＤＰＥ」という用語には、チーグラー・ナッタ触媒系を使用して作製された樹脂、およびシングルサイト触媒を使用して作製された樹脂が含まれ、ビスメタロセン触媒（「ｍ－ＬＬＤＰＥ」と称されることもある）、ホスフィンイミン、拘束幾何触媒、およびポストメタロセン分子触媒を使用して作製された樹脂が含まれるが、これらに限定されず、ビス（ビフェニルフェノキシ）触媒（多価アリールオキシエーテル触媒とも称される）が含まれるが、これらに限定されない。ＬＬＤＰＥは、直鎖状の、実質的に直鎖状の、または不均一なエチレン系コポリマーまたはホモポリマーを含む。ＬＬＤＰＥは、ＬＤＰＥよりも少ない長鎖分岐を含有し、米国特許第５，２７２，２３６号、米国特許第５，２７８，２７２号、米国特許第５，５８２，９２３号、および米国特許第５，７３３，１５５号においてさらに定義される、実質的に直鎖状のエチレンポリマー、米国特許第３，６４５，９９２号におけるものなどの、均一分岐直鎖状エチレンポリマー組成物、米国特許第４，０７６，６９８号に開示されるプロセスに従って調製されるものなどの不均一分岐エチレンポリマー、それらのブレンド（米国特許第３，９１４，３４２号および米国特許第５，８５４，０４５号に開示されるものなど）が挙げられる。ＬＬＤＰＥ樹脂は、当該技術分野で知られている任意のタイプの反応器または反応器構成を使用して、気相、液相、もしくはスラリー重合、またはこれらの任意の組み合わせによって作製され得る。
「多層構造」とは、２つ以上の層を有する任意の構造を意味する。例えば、多層構造（例えば、フィルム）は、２つ、３つ、４つ、５つ、またはそれ以上の層を有し得る。多層構造は、文字で示される層を有するとして説明され得る。例えば、Ａ／Ｂ／Ｃと明示された３層構造は、コア層Ｂ、ならびに２つの外層ＡおよびＣを有し得る。同様に、２つのコア層ＢおよびＣ、ならびに２つの外層ＡおよびＤを有する構造は、Ａ／Ｂ／Ｃ／Ｄと明示されよう。いくつかの実施形態では、本開示の多層フィルムは、少なくとも２つの層を含む。いくつかの実施形態では、本開示の多層フィルムは、最大１５の層を含む。
ここで、印刷システムの実施形態を詳細に参照する。前述のように、本明細書に記載の印刷システムの実施形態は、インク組成物および多層フィルムを含み得る。
ここで、印刷システムのインク組成物の実施形態を詳細に参照する。インク組成物は、液体中に分散された帯電したインク粒子を含み得る。理論に拘束されるものではないが、インク組成物の粒子は、粒子がデジタル印刷プロセス中に写真イメージングプレート上に構成された静電界に引き付けられるように帯電され得る。帯電した粒子の静電界への引力により、インク組成物を写真イメージングプレート上に正確に配置し、次いで、本明細書に記載の多層フィルムの実施形態などの基材に転写することができる。
帯電したインク粒子は、１つ以上の顔料および樹脂材料を含み得る。樹脂材料は、フルオロポリマー樹脂を含み得る。インク組成物は、インク組成物の総重量に基づいて、約０．００１重量％～約２重量％、または約０．００１重量％～約１重量％のフルオロポリマー樹脂を含み得る。帯電したインク粒子の１つ以上の顔料は、デジタル印刷の分野で知られている顔料を含み得る。インク組成物は、インク組成物の総重量に基づいて、約０．００１重量％～約５重量％、または約０．００１重量％～約２．５重量％の１つ以上の顔料を含み得る。
前述のように、帯電したインク粒子は、液体中に分散することができる。この液体は、「担体液体」とも称されることがある。実施形態では、帯電したインク粒子は、液体内に完全にカプセル化され得る。いくつかの実施形態では、液体は、炭化水素液体であり得る。さらなる実施形態では、炭化水素液体は、石油炭化水素を含み得る。インク組成物は、インク組成物の総重量に基づいて、約９０重量％未満または約８０重量％未満の液体を含み得る。
ここで、印刷システムの多層フィルムの実施形態を詳細に参照する。多層フィルムは、ポリマーコア層、およびポリマーコア層に隣接する１つ以上の印刷層を含み得る。理論に拘束されるものではないが、多層フィルムの１つ以上の印刷層は、追加のプライマー層またはコロナもしくはプラズマ処理を必要とせずに、デジタル印刷プロセス中にインク組成物の適切なぬれおよび固定を可能にし得ると考えられる。理論に拘束されるものではないが、多層フィルムのポリマーコア層は、適切な剛性を提供し得、その結果、多層フィルムは、適切な寸法を保持してデジタルプリンタライン上で印刷され得ると考えられる。
１つ以上の実施形態では、多層フィルムは、少なくとも２つの層を含み得る。いくつかの実施形態では、本開示の多層フィルムは、最大１５の層を含む。さらなる実施形態では、多層フィルムは、２層～１５層、２層～１０層、２層～５層、５層～１５層、５層～１０層、または１０層～１５層を含み得る。
さらなる実施形態では、多層フィルムは、Ａ／Ｂと明示された２層構造であり得、印刷層は、Ａと明示され得、ポリマーコア層は、Ｂと明示され得る。他の実施形態では、多層フィルムは、Ａ／Ｂ／Ｃと明示された３層構造であり得、ポリマーコア層は、Ｂと明示され得、印刷層は、ＡおよびＣと明示され得る。
前述のように、多層フィルムの実施形態は、ポリマーコア層を含み得る。いくつかの実施形態では、ポリマーコア層は、ポリエチレンテレフタレート、ポリアミド、エチレン系ポリマー、プロピレン系ポリマーのうちの１つ以上、またはそれらの組み合わせを含み得る。実施形態では、ポリマーコア層は、エチレン系ポリマーを含む。いくつかの実施形態では、ポリマーコア層は、エチレンモノマー由来の単位を５０モル％を超えて含み得る。さらなる実施形態では、ポリマーコア層は、エチレン系ホモポリマーまたはコポリマーを含み得る。ポリマーコア層の実施形態としては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＵＬＤＰＥ）、極低密度ポリエチレン（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＶＬＤＰＥ）、直鎖状および実質的に直鎖状の低密度樹脂（ｍ－ＬＬＤＰＥ）の両方を含むシングルサイト触媒による直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、および高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が挙げられ得るが、それらに限定されない。
実施形態では、ポリマーコア層は、約１５０ＭＰａを超える２％の割線弾性率を有するエチレン系ポリマーを含み得る。いくつかの実施形態では、ポリマーコア層は、約１５０ＭＰａ～約１５００ＭＰａの２％の割線弾性率を有するエチレン系ポリマーを含み得る。他の実施形態では、ポリマーコア層は、約１５０ＭＰａ～約１０００ＭＰａ、約１５０ＭＰａ～約７５０ＭＰａ、約１５０ＭＰａ～約５００ＭＰａ、約１５０ＭＰａ～約２５０ＭＰａ、約２５０ＭＰａ～約１５００ＭＰａ、約２５０ＭＰａ～約１０００ＭＰａ、約２５０ＭＰａ～約７５０ＭＰａ、約２５０ＭＰａ～約５００ＭＰａ、約５００ＭＰａ～約１５００ＭＰａ、約５００ＭＰａ～約１０００ＭＰａ、約５００～約７５０ＭＰａ、約７５０ＭＰａ～約１５００ＭＰａ、約７５０ＭＰａ～約１０００ＭＰａ、または約１０００ＭＰａ～約１５００ＭＰａの２％の割線弾性率を有するエチレン系ポリマーを含み得る。理論に拘束されるものではないが、ポリマーコア層の剛性は、デジタル印刷プロセス中の寸法安定性を可能にし得ると考えられる。
いくつかの実施形態では、ポリマーコア層は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定した場合、１立方センチメートル当たり約０．８６５グラム（ｇ／ｃｍ３）～約０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。いくつかの実施形態では、ポリマーコア層は、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．９４５ｇ／ｃｍ３、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．９２５ｇ／ｃｍ３、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．９０５ｇ／ｃｍ３、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．８８５ｇ／ｃｍ３、約０．８８５ｇ／ｃｍ３～約０．９６５ｇ／ｃｍ３、約０．８８５ｇ／ｃｍ３～約０．９４５ｇ／ｃｍ３、約０．８８５ｇ／ｃｍ３～約０．９２５ｇ／ｃｍ３、約０．８８５ｇ／ｃｍ３～約０．９０５ｇ／ｃｍ３、約０．９０５ｇ／ｃｍ３～約０．９６５ｇ／ｃｍ３、約０．９０５ｇ／ｃｍ３～約０．９４５ｇ／ｃｍ３、約０．９０５ｇ／ｃｍ３～約０．９２５ｇ／ｃｍ３、約０．９２５ｇ／ｃｍ３～約０．９６５ｇ／ｃｍ３、約０．９２５ｇ／ｃｍ３～約０．９４５ｇ／ｃｍ３、または約０．９４５ｇ／ｃｍ３～約０．９６５ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。
ポリマーコア層は、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、１０分当たり約０．１グラム（ｇ／１０分）～約４５．０ｇ／１０分のメルトフローレートを有し得る。いくつかの実施形態では、ポリマーコア層は、約０．２ｇ／１０分～約４０．０ｇ／１０分、約０．２ｇ／１０分～約３０．０ｇ／１０分、約０．２ｇ／１０分～約２０．０ｇ／１０分、約０．２ｇ／１０分～約１０．０ｇ／１０分、約０．２ｇ／１０分～約１．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約４５．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約３０．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約２０．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約１０．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約５．０ｇ／１０分、約１０ｇ／１０分～約４５．０ｇ／１０分、約１０．０ｇ／１０分～約２０．０ｇ／１０分、約１０．０ｇ／１０分～約１５．０ｇ／１０分、約１５．０ｇ／１０分～約４０．０ｇ／１０分、または約１５．０ｇ／１０分～約２０．０ｇ／１０分のメルトフローレートを有し得る。
様々な商業的実施形態は、ポリマーコア層に適していると考えられる。例えば、好適なポリマーコア層は、ＤＯＷＬＥＸ（商標）ＧＭ ８０７０の商標下でＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販されている直鎖状低密度エチレン系ポリマーを含み得る。
いくつかの実施形態では、ポリマーコア層の厚さは、約１０ミクロン～約４４５ミクロンであり得る。他の実施形態では、ポリマーコア層は、約１０マイクロメートル（ミクロン）～約４００ミクロン、約１０ミクロン～約３００ミクロン、約１０ミクロン～約２００ミクロン、約１０ミクロン～約１００ミクロン、約１００ミクロン～約４４５ミクロン、約１００ミクロン～約４００ミクロン、約１００ミクロン～約３００ミクロン、約１００ミクロン～約２００ミクロン、約２００ミクロン～約４４５ミクロン、約２００ミクロン～約４００ミクロン、約２００ミクロン～約３００ミクロン、約３００ミクロン～約４４５ミクロン、約３００ミクロン～約４００ミクロン、または約４００ミクロン～約４４５ミクロンであり得る。
ここで、本明細書に記載の多層フィルムの１つ以上の印刷層の実施形態を詳細に参照する。前述のように、理論に拘束されるものではないが、多層フィルムの１つ以上の印刷層は、追加のプライマー層またはコロナもしくはプラズマ処理を必要とせずに、デジタル印刷プロセス中にインク組成物の適切なぬれおよび固定を可能にし得ると考えられる。
実施形態では、１つ以上の印刷層は、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含む。酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、エチレンと、酢酸ビニル、アクリレート、および酸コモノマーとの共重合によって、または２つ以上のコポリマーもしくはターポリマーをブレンドすることによって、グラフト化によって、あるいは当該技術分野で知られている他の方法によって、直接生成され得る。いくつかの実施形態では、酸およびアクリレート官能基は、エチレン酢酸ビニルポリマー主鎖にグラフト化され得る。他の実施形態では、酸およびアクリレート官能基は、エチレン酢酸ビニルポリマーを、酸基、アクリレート基、またはその両方を有する１つ以上のポリマーとブレンドすることによって達成することができる。さらなる実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、エチレン酢酸ビニルポリマーを、酸基、アクリレート基、またはその両方を有するエチレンコポリマーもしくはターポリマーと溶融ブレンドすることによって生成され得る。一実施形態では、エチレン酢酸ビニルポリマーは、エチレン（Ｃ３～Ｃ１０）アルキルアクリレートコポリマーおよびエチレンモノカルボン酸コポリマーとブレンドされ得、モノカルボン酸は、アクリル酸またはメタクリル酸を含み得る。別の実施形態では、エチレン酢酸ビニルは、エチレンアルキルアクリレートモノカルボン酸ターポリマーとブレンドされ得る。一実施形態では、エチレンアルキルアクリレートモノカルボン酸ターポリマーは、エチレンイソブチルアクリレートメタクリル酸ターポリマーを含む。エチレン酢酸ビニルポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、約０．５ｇ／１０分～約１０ｇ／１０分、約１ｇ／１０分～約１０ｇ／１０分、約２ｇ／１０分～約１０ｇ／１０分、または約５ｇ／１０分～約１０ｇ／１０分のメルトインデックスを有し得る。エチレンアルキルアクリレートコポリマーまたはターポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、約０．５ｇ／１０分～約１５ｇ／１０分、約１ｇ／１０分～約１５ｇ／１０分、約５ｇ／１０分～約１５ｇ／１０分、または約１０ｇ／１０分～約１５ｇ／１０分のメルトインデックスを有し得る。
理論に拘束されるものではないが、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、追加のプライマー層またはコロナもしくはプラズマ処理を必要とせずに、デジタル印刷プロセス中にインク組成物の適切なぬれおよび固定を可能にし得ると考えられる。実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、約０．５重量％～約４重量％のメタクリル酸またはアクリル酸、約０．５重量％～約４重量％のアクリレート、約１０重量％～約４０重量％の酢酸ビニル、および残りのエチレンを含み得る。
酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、いくつかの実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、約０．５重量％～約４重量％のメタクリル酸もしくはアクリル酸、または約０．５重量％～約３重量％、約０．５重量％～約２重量％、約０．５重量％～約１重量％、約１重量％～約４重量％、約１重量％～約３重量％、約１重量％～約２重量％、約２重量％～約４重量％、または約３重量％～約４重量％のメタクリル酸もしくはアクリル酸を含み得る。
実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーのアクリレートは、アルキル部分に１～４個の炭素原子を有するアルキルアクリレートを含み得る。さらなる実施形態では、アクリレートは、メチルアクリレート、エチルアクリレート、ｎ－プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、ｎ－ブチルアクリレート、およびイソブチルアクリレートを含み得る。他の実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーのアクリレートは、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、プロピルメタクリレート、ｎ－ブチルメタクリレート、ｎ－ヘキシルメタクリレート、２－エチルヘキシルメタクリレート、ｎ－オクチルメタクリレート、ｎ－デシルメタクリレート、およびドデシルメタクリレートなどのメタクリル酸のアルキルエステルを含み得る。酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、いくつかの実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、約０．５重量％～約４重量％のアクリレート、または約０．５重量％～約３重量％、約０．５重量％～約２重量％、約０．５重量％～約１重量％、約１重量％～約４重量％、約１重量％～約３重量％、約１重量％～約２重量％、約２重量％～約４重量％、もしくは約３重量％～約４重量％のアクリレートを含み得る。
酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、いくつかの実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、約７重量％～約４０重量％の酢酸ビニル、または約７重量％～約３０重量％、約７重量％～約２０重量％、約７重量％～約１０重量％、約１０重量％～約４０重量％、約１０重量％～約３０重量％、約１０重量％～約２０重量％、約２０重量％～約４０重量％、約２０重量％～約３０重量％、もしくは約３０重量％～約４０重量％の酢酸ビニルを含み得る。
酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ７９２に従って測定した場合、１立方センチメートル当たり約０．８９０グラム（ｇ／ｃｍ３）～約０．９８５ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。いくつかの実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、約０．８９０ｇ／ｃｍ３～約０．９８０ｇ／ｃｍ３、約０．８９０ｇ／ｃｍ３～約０．９６０ｇ／ｃｍ３、約０．８９０ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３、約０．８９０ｇ／ｃｍ３～約０．９２０ｇ／ｃｍ３、約０．８９０ｇ／ｃｍ３～約０．９００ｇ／ｃｍ３、約０．９００ｇ／ｃｍ３～約０．９８５ｇ／ｃｍ３、約０．９００ｇ／ｃｍ３～約０．９６０ｇ／ｃｍ３、約０．９００ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３、約０．９００ｇ／ｃｍ３～約０．９２０ｇ／ｃｍ３、約０．９２０ｇ／ｃｍ３～約０．９８５ｇ／ｃｍ３、約０．９２０ｇ／ｃｍ３～約０．９６０ｇ／ｃｍ３、約０．９２０ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３、約０．９４０ｇ／ｃｍ３～約０．９８５ｇ／ｃｍ３、約０．９４０ｇ／ｃｍ３～約０．９６０ｇ／ｃｍ３、または約０．９６０ｇ／ｃｍ３～約０．９８５ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。
酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、１０分当たり約０．５グラム（ｇ／１０分）～約２０．０ｇ／１０分のメルトフローレートを有し得る。いくつかの実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、約０．５ｇ／１０分～約２０ｇ／１０分、約０．５ｇ／１０分～約１５．０ｇ／１０分、約０．５ｇ／１０分～約１０．０ｇ／１０分、約０．５ｇ／１０分～約５．０ｇ／１０分、約０．５ｇ／１０分～約１．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約２０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約１５．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約１０．０ｇ／１０分、約１．０ｇ／１０分～約５．０ｇ／１０分、約５．０ｇ／１０分～約２０．０ｇ／１０分、約５．０ｇ／１０分～約１５．０ｇ／１０分、約５．０ｇ／１０分～約１０．０ｇ／１０分、約１０．０ｇ／１０分～約２０．０ｇ／１０分、約１０．０ｇ／１０分～約１５．０ｇ／１０分、または約１５．０ｇ／１０分～約２０．０ｇ／１０分のメルトフローレートを有し得る。
いくつかの実施形態では、１つ以上の印刷層は、ポリオレフィンと、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーとのブレンドを含み得る。実施形態では、１つ以上の印刷層は、１つ以上の印刷層の総重量に基づいて、少なくとも５０重量％の、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含み得る。理論に拘束されるものではないが、ポリオレフィンおよび官能化エチレンポリマーは混和性ではなく、ブレンドすると別々の相を形成し得ると考えられる。１つ以上の印刷層に、少なくとも５０重量％の、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含めることにより、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、ブレンド中の連続相であり得、デジタルインク組成物の１つ以上の印刷層への適切なぬれまたは固定を可能にし得る。いくつかの実施形態では、１つ以上の印刷層は、約５０重量％～約１００重量％、約５０重量％～約８０重量％、約５０重量％～約６０重量％、約６０重量％～約１００重量％、約６０重量％～約８０重量％、約８０重量％～約１００重量％の酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含み得る。
ポリオレフィンと、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーとのブレンドを含む１つ以上の印刷層の実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーとブレンドされたポリオレフィンは、当該技術分野で知られている均一または不均一な触媒系および様々な商業的重合プロセスで作製され得る。実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーとブレンドされたポリオレフィンは、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３の範囲の密度を有し得る。他の実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーとブレンドされたポリオレフィンは、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．９２０ｇ／ｃｍ３、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．９００ｇ／ｃｍ３、約０．８６５ｇ／ｃｍ３～約０．８８０ｇ／ｃｍ３、約０．８８０ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３、約０．８８０ｇ／ｃｍ３～約０．９２０ｇ／ｃｍ３、約０．８８０ｇ／ｃｍ３～約０．９００ｇ／ｃｍ３、約０．９００ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３、約０．９００ｇ／ｃｍ３～約０．９２０ｇ／ｃｍ３、または約０．９２０ｇ／ｃｍ３～約０．９４０ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。
さらなる実施形態では、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーとブレンドされたポリオレフィンとしては、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）、直鎖状低密度ポリエチレン（ＬＬＤＰＥ）、超低密度ポリエチレン（Ｕｌｔｒａ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＵＬＤＰＥ）、極低密度ポリエチレン（Ｖｅｒｙ Ｌｏｗ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ：ＶＬＤＰＥ）、直鎖状および実質的に直鎖状の低密度樹脂（ｍ－ＬＬＤＰＥ）の両方を含むシングルサイト触媒による直鎖状低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）、および高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）が挙げられ得るが、それらに限定されない。特定の実施形態では、１つ以上の印刷層は、ＬＬＤＰＥを含み得る。ＬＬＤＰＥは、１立方センチメートル当たり約０．９１５グラム（ｇ／ｃｍ３）～約０．９５５ｇ／ｃｍ３、０．９１５ｇ／ｃｍ３～約０．９４５ｇ／ｃｍ３、０．９１５ｇ／ｃｍ３～約０．９３５ｇ／ｃｍ３、０．９１５ｇ／ｃｍ３～約０．９２５ｇ／ｃｍ３の密度を有し得る。ＬＬＤＰＥは、約０．７０ｇ／１０分～約１．０ｇ／１０分、約０．８０ｇ／１０分～約１．０ｇ／１０分、または約０．９０～約１．０ｇ／１０分のメルトインデックスを有し得る。エチレン系ポリマーの様々な商業的実施形態は、１つ以上の印刷層で使用するための酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーとブレンドするのに適していると考えられている。例えば、好適なエチレン系ポリマーは、ＤＯＷＬＥＸ（商標）ＧＭ ８０７０の商標下でＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから市販され得る。
印刷システムの実施形態は、任意選択で、１つ以上の追加の層を含み得る。実施形態では、１つ以上の追加の層は、シーリング層、バリア層、タイ層、またはそれらの組み合わせを含み得る。
いくつかの実施形態では、印刷システムは、任意選択で、１つ以上のシーリング層を含み得る。理論に拘束されるものではないが、１つ以上のシーリング層は、多層フィルムの構造がヒートシール可能であり、製品を封じ込め、１つ以上の任意選択のバリア層を保護することを可能にし得る。様々な商業的実施形態が、１つ以上のシーリング層に適していると考えられている。例えば、好適なシーリング層は、Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからのＡＦＦＩＮＩＴＹ（商標）ＰＬ １８８８Ｇ、ＥＬＩＴＥ（商標）５４０１Ｇ、ＤＯＷＬＥＸ（商標）２０４５、ＬＤＰＥ ６１１Ａとして市販され得る。
いくつかの実施形態では、印刷システムは、任意選択で、１つ以上のバリア層を含み得る。実施形態では、１つ以上のコア層は、１つ以上の印刷層と１つ以上のバリア層との間に位置付けられ得る。理論に拘束されるものではないが、１つ以上のバリア層が耐化学薬品性を提供し、湿気、光、および酸素の透過を防ぐのに役立つ場合がある。実施形態では、１つ以上のバリア層は、１つ以上のポリアミド、エチレンビニルアルコール、またはポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）を含み得る。様々な商業的実施形態が、１つ以上のバリア層に適していると考えられている。例えば、好適なシーリング層は、ＢＡＳＦからのＵＬＴＲＡＭＩＤ Ｃ３３、ＫｕｒａｒａｙからのＥＶＡＬ、ＳＫ ＣｈｅｍｉｃａｌｓからのＳＡＲＡＮ、ならびにＴｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからのＥＬＩＴＥ（商標）５９６０ＧおよびＸＵＳ ５９９００．９４として市販され得る。
いくつかの実施形態では、印刷システムは、任意選択で、ポリオレフィン系フィルムを１つ以上のバリア層に粘着することができる１つ以上のタイ層を含み得る。例えば、好適なタイ層は、ＢＹＮＥＬ（商標）４１Ｅ７１０およびＡＭＰＬＩＦＹ（商標）ＴＹ １４５１Ｂなどとして市販され得る。
ここで、本明細書に記載の印刷システムを利用する印刷方法の実施形態を詳細に参照する。
前述のように、本明細書に記載の印刷方法の実施形態は、インク組成物を多層フィルムの印刷層に転写することを含み得る。インク組成物は、炭化水素液体中に分散された帯電したインク粒子を含み得、多層フィルムは、ポリマーコア層、およびポリマーコア層に隣接する１つ以上の印刷層を含み得、１つ以上の印刷層は、少なくとも５０重量％の、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを有する。
実施形態では、印刷方法は、デジタル印刷機を利用することができる。デジタル印刷機の様々な商業的実施形態が好適であると考えられている。例えば、好適なデジタル印刷機は、Ｉｎｄｉｇｏ（商標）の商標下でＨＰから市販され得る。
デジタル印刷方法中、レーザーアレイを使用して、感光性の写真イメージングプレート上に印刷される画像（すなわち、印刷画像）を構成することができる。実施形態では、印刷画像は、静電界として写真イメージングプレート上に構成され得る。インク組成物の帯電した粒子は、写真イメージングプレート上に構成された静電界に引き付けられ得るので、インク組成物の帯電した粒子は、写真イメージングプレート上に配置され得る。固定され、エッチングされたプレートを使用する従来の印刷方法では、インクは、インクトレイからシリンダーへのインクの物理的移動によって基材に引き付けられる。本明細書に記載の印刷方法の実施形態では、インク組成物は、インクトレイからシリンダーへの物理的移動ではなく、電荷によって写真イメージングプレートに引き付けられる。
インク組成物が写真イメージングプレート上に配置されると、次いで、配置されたインク組成物は、加熱されたブランケットと写真イメージングプレート上のインク組成物との間の直接接触によって、加熱されたブランケットに直接転写される。加熱されたブランケットは、「サーマルブランケット」とも称されることがある。加熱されたブランケット上で、インク組成物のインク粒子は、滑らかなインクフィルムに溶融され得る。次いで、加熱されたブランケットは、インクフィルムを多層フィルムに転写することができる。加熱されたブランケットは、衝撃吸収剤および圧力パッドとして機能し、インクフィルムを多層フィルムに均一に転写することを確実にすることができる。さらなる実施形態では、加熱されたブランケットは、インクフィルムを多層フィルムの１つ以上の印刷層に転写することができる。
実施形態では、加熱されたブランケットは、約１００℃～約２００℃の温度に加熱され得る。いくつかの実施形態では、加熱されたブランケットは、約１００℃～約１８０℃、約１００℃～約１６０℃、約１００℃～約１４０℃、約１００℃～約１２０℃、約１２０℃～約２００℃、約１２０℃～約１８０℃、約１２０℃～約１６０℃、約１２０℃～約１４０℃、約１４０℃～約２００℃、約１４０℃～約１８０℃、約１４０℃～約１６０℃、約１６０℃～約２００℃、約１６０℃～約１８０℃、または約１８０℃～約２００℃の温度に加熱され得る。
印刷システムは、１つ以上の追加のステップを含み得る。いくつかの実施形態では、印刷方法は、転写前加熱を含まない場合がある。他の実施形態では、印刷方法は、転写前加熱を含み得る。いくつかの実施形態では、インク組成物は、濃縮形態で供給され得、これは、インク組成物が印刷され得るように希釈される必要があり得る。インク組成物が濃縮形態で供給される場合、印刷方法は、濃縮インク組成物をインク供給タンクに供給し、濃縮インク組成物を希釈し、希釈インク組成物を担体流体と組み合わせて、液体中に分散された帯電したインク粒子を含むインク組成物を形成することを含み得る。
試験方法
試験方法には、以下が含まれる。
メルトインデックス（Ｉ２）
メルトインデックス（Ｉ２）を試験するために、エチレン系ポリマーサンプルは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃、２．１６ｋｇで測定される。値をｇ／１０分で報告し、これは１０分当たりに溶出したグラムに対応する。プロピレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って２３０℃、２．１６ｋｇで測定される。
試験方法には、以下が含まれる。
メルトインデックス（Ｉ２）
メルトインデックス（Ｉ２）を試験するために、エチレン系ポリマーサンプルは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃、２．１６ｋｇで測定される。値をｇ／１０分で報告し、これは１０分当たりに溶出したグラムに対応する。プロピレン系ポリマーは、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って２３０℃、２．１６ｋｇで測定される。
密度
密度を試験するために、サンプルは、ＡＳＴＭ Ｄ４７０３に従って調製および測定され、グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｃまたはｇ／ｃｍ３）で報告される。測定は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２、方法Ｂを使用して、サンプルの押圧から１時間以内に行なわれる。
密度を試験するために、サンプルは、ＡＳＴＭ Ｄ４７０３に従って調製および測定され、グラム／立方センチメートル（ｇ／ｃｃまたはｇ／ｃｍ３）で報告される。測定は、ＡＳＴＭ Ｄ７９２、方法Ｂを使用して、サンプルの押圧から１時間以内に行なわれる。
ＡＳＴＭ Ｄ１５２５（ビカット軟化点）
ビカット軟化点は、試験片がＡＳＴＭ Ｄ１５２５に従って指定の制御された試験条件に、１２０℃／時の加熱速度で、１０Ｎの負荷で供されたときに、指定された針の貫通が発生する温度を決定するために使用される。
ビカット軟化点は、試験片がＡＳＴＭ Ｄ１５２５に従って指定の制御された試験条件に、１２０℃／時の加熱速度で、１０Ｎの負荷で供されたときに、指定された針の貫通が発生する温度を決定するために使用される。
ＡＳＴＭ ２２５２－０３（インク固定）
ＡＳＴＭ２２５２－０３は、テープを使用して柔軟なパッケージ材料へのインクまたはコーティングの粘着性を評価するために使用される標準試験である。ＡＳＴＭ ２２５２－０３は、テープの貼り付けおよび除去によって表面が損傷しない可能性のある柔軟なパッケージ材料に使用することができる。ＡＳＴＭ ２２５２－０３、３Ｍ番号６１０を実施するには、セロテープのオフィス用粘着テープ、または現場で知られている他の粘着テープを使用できる。ＡＳＴＭ ２２５２－０３の場合、テープは、約１９ｍｍ～２５ｍｍ（約３／４インチ～１インチ）の幅を有する。
ＡＳＴＭ２２５２－０３は、テープを使用して柔軟なパッケージ材料へのインクまたはコーティングの粘着性を評価するために使用される標準試験である。ＡＳＴＭ ２２５２－０３は、テープの貼り付けおよび除去によって表面が損傷しない可能性のある柔軟なパッケージ材料に使用することができる。ＡＳＴＭ ２２５２－０３、３Ｍ番号６１０を実施するには、セロテープのオフィス用粘着テープ、または現場で知られている他の粘着テープを使用できる。ＡＳＴＭ ２２５２－０３の場合、テープは、約１９ｍｍ～２５ｍｍ（約３／４インチ～１インチ）の幅を有する。
ＡＳＴＭ ２２５２－０３を実施するには、最初に試験するサンプルを平らな面に置く。サンプルは、しわ、ひだ、または折り目がなく、平らで滑らかに置かれる。次いで、サンプル上の印刷された（またはコーティングされた）目的の領域を覆うのに十分な長さのテープがカットされる。広い領域を試験する場合は、短いテープをいくつか使用することもできる。テープは、テープまたはサンプルにしわが寄ることなく、滑らかで均一な動きでサンプルに貼り付けられる。次いで、テープの表面を（すなわち、親指または人差し指で）こすり、表面に気泡がない状態でサンプルに完全に粘着していることを確認する。次いで、サンプルを表面に対して平らに（すなわち、片手で）保持し、テープを約１２０～１５０度の角度で（すなわち、もう一方の手で）剥がす。試験するサンプルごとに、スコッチテープのセットアップ時間（サンプルにタップが残っている時間）を一定に保つ必要がある。テープは、典型的には、毎秒約３０５～４６０ｍｍ（１２～１８インチ）の速度で、均一で適度な動きで持ち上げられ、引き戻される。
テープがサンプルから引き剥がされると、サンプルに印刷またはコーティングのギャップがないかどうかが検査される。テープは、試験サンプルから除去されたインクまたはコーティングについても検査される。目視検査の補助として、参照標準、すなわち対照を作成し、転写の程度を決定するために使用することができる。次いで、相互に合意した参照を使用して、粘着の程度を特徴付ける結果が記録される。複数の色のインクが存在する場合、結果はインクの配合によって色ごとに異なる場合があり、そのように報告される場合がある。
ＡＳＴＭ Ｆ９０４（粘着）
ＡＳＴＭ Ｆ９０４は、接着強度および耐熱性の試験を実行するために使用される。ＡＳＴＭ Ｆ９０４を実施するには、熱を加えるか、または溶剤を使用して、プライの分離を機械的に開始する。次いで、試験片の分離された線を、Ｉｎｓｔｒｏｎ引張試験機、モデル番号４４４２のグリップに配置する。次いで、グリップを分離し、プライをさらに分離するのに必要な力を接着強度と定義する。
ＡＳＴＭ Ｆ９０４は、接着強度および耐熱性の試験を実行するために使用される。ＡＳＴＭ Ｆ９０４を実施するには、熱を加えるか、または溶剤を使用して、プライの分離を機械的に開始する。次いで、試験片の分離された線を、Ｉｎｓｔｒｏｎ引張試験機、モデル番号４４４２のグリップに配置する。次いで、グリップを分離し、プライをさらに分離するのに必要な力を接着強度と定義する。
以下の実施例は、本開示の特徴を説明するものであり、本開示の範囲を限定することを意図するものではない。以下の実験で、本明細書に記載の印刷システムの実施形態の性能を分析した。
実施例１－対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉの生成
対照サンプル（プライマーありのフィルム）
使用した対照サンプルは、プライマーを含む多層フィルムであった。対照サンプルは、多層フィルムの総重量に基づいて、８０重量％の層Ａおよび２０重量％のＢを有する一般式層Ａ／層Ｂを有するように調製された２層インフレートフィルムであった。層Ａは、層Ａの総重量に基づいて、８０重量％のＥＬＩＴＥ（商標）５４１０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）および２０重量％のＬＤＰＥ ２１９Ｍ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）のブレンドを含む。層Ｂは、層Ｂの総重量に基づいて、１００重量％のＤＯＷＬＥＸ（商標）ＧＭ ８０７０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）を含む。次いで、プライマーの０．１～０．４グラム／平方メートル（ｇｓｍ）（ＤｉｇｉＰｒｉｍｅ、Ｍｉｃｈｅｌｍａｎ，Ｉｎｃ．から入手可能）を、印刷前に層Ｂに適用した。
対照サンプル（プライマーありのフィルム）
使用した対照サンプルは、プライマーを含む多層フィルムであった。対照サンプルは、多層フィルムの総重量に基づいて、８０重量％の層Ａおよび２０重量％のＢを有する一般式層Ａ／層Ｂを有するように調製された２層インフレートフィルムであった。層Ａは、層Ａの総重量に基づいて、８０重量％のＥＬＩＴＥ（商標）５４１０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）および２０重量％のＬＤＰＥ ２１９Ｍ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）のブレンドを含む。層Ｂは、層Ｂの総重量に基づいて、１００重量％のＤＯＷＬＥＸ（商標）ＧＭ ８０７０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）を含む。次いで、プライマーの０．１～０．４グラム／平方メートル（ｇｓｍ）（ＤｉｇｉＰｒｉｍｅ、Ｍｉｃｈｅｌｍａｎ，Ｉｎｃ．から入手可能）を、印刷前に層Ｂに適用した。
対照サンプルは、キャスト押出機および以下のプロセス条件を使用して生成された。
サンプル１（印刷層を備えた多層フィルム）
サンプル１は、多層フィルムの総重量に基づいて、８０重量％の層Ａおよび２０重量％のＢを有する一般式層Ａ／層Ｂを有するように調製された２層フィルムであった。
サンプル１は、多層フィルムの総重量に基づいて、８０重量％の層Ａおよび２０重量％のＢを有する一般式層Ａ／層Ｂを有するように調製された２層フィルムであった。
層Ａ、多層フィルム層のコア層は、層Ａの総重量に基づいて、８０重量％のＥＬＩＴＥ（商標）５４１０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）および２０重量％のＬＤＰＥ ２１９Ｍ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）のブレンドを含んでいた。サンプル１の層Ｂは、約１８％の酢酸ビニル、２％のイソブチルアクリレート、および２％のメタクリル酸を含有する酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーであった。酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、単軸押出機を使用して、８０重量％のエチレン酢酸ビニルポリマーを２０重量％のエチレンイソブチルアクリレートおよびメタクリル酸ターポリマーと２００℃で溶融ブレンドするために調製した。エチレン酢酸ビニルポリマーは、２３重量％の酢酸ビニルを有し、１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、２ｇ／１０分のメルトインデックスを有していた。エチレンイソブチルアクリレートメタクリル酸ターポリマーは、１０ｇ／１０分のメルトインデックスおよび１０重量％のイソブチルアクリレート、ならびに１０重量％のメタクリル酸を有していた。
サンプル１のフィルムは、キャスト押出機および以下のプロセス条件を使用して生成された。
比較サンプルＡ～Ｉ（比較印刷層を備えた多層フィルム）
比較サンプルＡ～Ｉは、多層フィルムの総重量に基づいて、８０重量％の層Ａおよび２０重量％のＢを有する一般式Ａ／Ｂを有するように調製された。層Ａ、各多層フィルム層のコア層は、層Ａの総重量に基づいて、８０重量％のＥＬＩＴＥ（商標）５４１０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）および２０重量％のＬＤＰＥ ２１９Ｍ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）を含んでいた。各フィルムの層Ｂは、表３に提供される組成に従って極性樹脂で官能化された１００重量％を含んでいた。
比較サンプルＡ～Ｉは、多層フィルムの総重量に基づいて、８０重量％の層Ａおよび２０重量％のＢを有する一般式Ａ／Ｂを有するように調製された。層Ａ、各多層フィルム層のコア層は、層Ａの総重量に基づいて、８０重量％のＥＬＩＴＥ（商標）５４１０（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）および２０重量％のＬＤＰＥ ２１９Ｍ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）を含んでいた。各フィルムの層Ｂは、表３に提供される組成に従って極性樹脂で官能化された１００重量％を含んでいた。
フィルムは、キャスト押出機および以下のプロセス条件を使用して生成された。
実施例２－対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉの性能分析
実施例２では、インクは、対照サンプル、ならびにサンプル１および比較サンプルＡ～Ｉの印刷層にデジタル印刷された。デジタル印刷を実施するために、電圧差のあるレーザーを使用して、プレートシリンダーを帯電し、目的の画像のスペクトルを作成した。次いで、インクを帯電したシリンダーに塗布し、電圧差が見られた場所にインクを付着させた。インクを乾燥させて、担体を除去した。次いで、１０５℃に設定した加熱ブランケットにインクを転写し、プレートシリンダーを放電した。張力をかけた柔軟な基材に圧力を加えることにより、ブランケットを使用して画像を熱転写した。対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉに印刷されたインク組成物は、Ｈｅｗｌｅｔｔ－Ｐａｃｋａｒｄ ＣｏｍｐａｎｙからＥｌｅｃｔｒｏｉｎｋとして市販されている。
実施例２では、インクは、対照サンプル、ならびにサンプル１および比較サンプルＡ～Ｉの印刷層にデジタル印刷された。デジタル印刷を実施するために、電圧差のあるレーザーを使用して、プレートシリンダーを帯電し、目的の画像のスペクトルを作成した。次いで、インクを帯電したシリンダーに塗布し、電圧差が見られた場所にインクを付着させた。インクを乾燥させて、担体を除去した。次いで、１０５℃に設定した加熱ブランケットにインクを転写し、プレートシリンダーを放電した。張力をかけた柔軟な基材に圧力を加えることにより、ブランケットを使用して画像を熱転写した。対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉに印刷されたインク組成物は、Ｈｅｗｌｅｔｔ－Ｐａｃｋａｒｄ ＣｏｍｐａｎｙからＥｌｅｃｔｒｏｉｎｋとして市販されている。
対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉへのデジタル印刷が完了したら、本明細書に記載のＡＳＴＭ ２２５２－０３に従って、３Ｍテープを使用してフィルムのインク固定を試験した。インク固定試験、ＡＳＴＭ ２２５２－０３の結果は、表５にまとめられている。
対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉの接着強度も、熱シーリングの前後で試験された。対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉの接着強度を試験するために、印刷された各フィルムを溶剤ベースの粘着剤、ＡＤＣＯＴＥ（商標）５７７（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙ、Ｍｉｄｌａｎｄ，ＭＩから入手可能）で２軸配向ポリプロピレンフィルムにラミネートした。硬化後、本明細書に記載のＡＳＴＭ Ｆ９０４に従って、熱シーリングの前後に接着強度を測定した。対照サンプル、サンプル１、および比較サンプルＡ～Ｉの接着強度の結果は、表５にまとめられている。
表５の結果に示されているように、対照サンプル、サンプル１、比較サンプルＡ、および比較サンプルＦは、インク固定試験、ＡＳＴＭ ２２５２－０３に合格したが、比較サンプルＢ～ＥおよびＧ～Ｉは不合格であった。インク固定試験に合格することにより、対照サンプル、比較サンプルＡ、および比較サンプルＦは、それらの印刷層がインク組成を十分に保持することができることを示した。
表５の上記の結果は、層間剥離が促進された場合、サンプル１が対照サンプル、比較サンプルＡ、および比較サンプルＦよりも高い接着を送達したことをさらに示した。
実施例３－サンプル１および比較サンプルＡに対するコロナ処理の効果
実施例３の場合、サンプル１および比較サンプルＡは、サンプル１および比較サンプルＡのフィルムが生成された直後に、１～２ｋＷのインラインでコロナ処理された。次いで、インクの粘着に対するコロナ処理の効果を観察するために、印刷の直前にフィルムを１ｋＷで２回処理した。実施例２に記載されているように、サンプル１および比較サンプルＡの印刷層にインクをデジタル印刷した。
実施例３の場合、サンプル１および比較サンプルＡは、サンプル１および比較サンプルＡのフィルムが生成された直後に、１～２ｋＷのインラインでコロナ処理された。次いで、インクの粘着に対するコロナ処理の効果を観察するために、印刷の直前にフィルムを１ｋＷで２回処理した。実施例２に記載されているように、サンプル１および比較サンプルＡの印刷層にインクをデジタル印刷した。
サンプル１および比較サンプルＡの印刷層へのデジタル印刷が完了したら、フィルムのインク固定を、ＡＳＴＭ ２２５２－０３に従って実施例３に記載されているように試験した。コロナ処理および未処理のサンプル１および比較サンプルＡのインク固定試験の結果は、表６にまとめられている。
表６の結果に示されているように、比較サンプルＡをコロナ処理すると、フィルムのインク固定に深刻な影響が出て、テープ試験に不合格であった。しかしながら、サンプル１は、コロナ処理および未処理の両方で、テープ試験に合格した。したがって、これらの結果は、サンプル１の印刷層が、コロナ処理または未処理のいずれかでインク組成を十分に保持し、比較サンプルＡとは異なり、コロナ処理によって深刻な影響を受けなかったことを示している。
実施例４－ブレンドを含む印刷層の生成
サンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎ（印刷層を備えた多層フィルム）
実施例４では、エチレン系ポリマーと極性樹脂とのブレンドを含む７層フィルムを生成することによって、印刷層を試験した。各フィルムは、約１００ミクロンの厚さ、約１２インチの幅（約３０．４８センチメートル）を有した。
サンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎ（印刷層を備えた多層フィルム）
実施例４では、エチレン系ポリマーと極性樹脂とのブレンドを含む７層フィルムを生成することによって、印刷層を試験した。各フィルムは、約１００ミクロンの厚さ、約１２インチの幅（約３０．４８センチメートル）を有した。
押出機Ｇ～Ｃを介して押し出された層は、サンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの各フィルムで同じであった。押出機Ｃ、Ｄ、およびＥには、ＨＤＰＥ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＸＵＳ ５９９００．９４として市販されている）およびＬＤＰＥ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＡＧＩＬＩＴＹ（商標）１０２１として市販されている）が含まれていた。押出機ＦおよびＧには、ＤＯＷＬＥＸ（商標）８０７０Ｇ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｃｏｍｐａｎｙから入手可能）が含まれていた。サンプル２～８および比較サンプルＪ～Ｎのフィルムの層は、続いて、表７および８に提供される。
サンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎは、印刷層が異なり、押出機ＡおよびＢから押し出された。サンプル２～５は、ＬＬＤＰＥ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＤＯＷＬＥＸ（商標）８０７０Ｇとして市販されている）、低メルトインデックスコポリマー（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＶＥＲＳＩＦＹ（商標）２０００として市販されている）、またはＨＤＰＥ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからのＶＥＲＳＩＦＹ（商標）２０００として市販されている）を含む様々な量のエチレン系ポリマーとブレンドされた、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含んでいた。酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーは、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、約１８％の酢酸ビニル、２％のイソブチルアクリレート、および２％のメタクリル酸を含んでいた。比較サンプルＭの印刷層は、エチレン酢酸ビニルコポリマー（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＥＬＶＡＸ（商標）３１２８として市販されている）を含んでいた。比較サンプルＮの印刷層は、ＬＬＤＰＥ（Ｔｈｅ Ｄｏｗ Ｃｈｅｍｉｃａｌ ＣｏｍｐａｎｙからＤＯＷＬＥＸ（商標）８０７０Ｇとして市販されている）を含んでいた。サンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの各々の印刷層の組成は、続いて、表８に提供される。
実施例５－ブレンドを含む印刷層の性能分析
実施例５では、画像は、対照サンプル、ならびにサンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの印刷層にデジタル印刷された。デジタル印刷を実施するために、電圧差のあるレーザーを使用して、プレートシリンダーを帯電し、目的の画像のスペクトルを作成した。次いで、インクを帯電したシリンダーに塗布し、電圧差が見られた場所にインクを付着させた。インクを乾燥させて、担体を除去した。次いで、１０５℃に設定した加熱ブランケットにインクを転写し、プレートシリンダーを放電した。張力をかけた柔軟な基材に圧力を加えることにより、ブランケットを使用して画像を熱転写した。このプロセスを半回転ループで繰り返し、対照サンプルならびにサンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの印刷層にデジタル印刷した。
実施例５では、画像は、対照サンプル、ならびにサンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの印刷層にデジタル印刷された。デジタル印刷を実施するために、電圧差のあるレーザーを使用して、プレートシリンダーを帯電し、目的の画像のスペクトルを作成した。次いで、インクを帯電したシリンダーに塗布し、電圧差が見られた場所にインクを付着させた。インクを乾燥させて、担体を除去した。次いで、１０５℃に設定した加熱ブランケットにインクを転写し、プレートシリンダーを放電した。張力をかけた柔軟な基材に圧力を加えることにより、ブランケットを使用して画像を熱転写した。このプロセスを半回転ループで繰り返し、対照サンプルならびにサンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの印刷層にデジタル印刷した。
インク組成物が対照サンプル、ならびにサンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの印刷層にデジタル印刷されたら、３Ｍテープを使用してＡＳＴＭ ２２５２－０３に従ってインク固定試験を実施した。インク固定試験の試行には、デジタル印刷の直後の各塗りたてのサンプル、デジタル印刷の１０分後の各サンプル、およびデジタル印刷の６０分後の各サンプルの試験が含まれていた。インク固定試験の結果は、表９にまとめられている。
対照サンプル、ならびにサンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの印刷層の接着強度も、本明細書に記載のＡＳＴＭ Ｆ９０４に従って試験した。対照サンプル、ならびにサンプル２～５および比較サンプルＪ～Ｎの印刷層の接着強度結果も、表９にまとめられている。
表９の結果に示されているように、サンプル２および３は、インク固定試験、ＡＳＴＭ ２２５２－０３に合格したが、サンプル４、５、および比較サンプルＪ～Ｎは不合格であった。表９に提供されるように、サンプル２および３は両方とも、約１８％のＶＡ、２％のｉＢＡおよび２％のＭＡＡを有する酸およびアクリレート官能基を有する５０重量％を超えるエチレン酢酸ビニルコポリマーを含む印刷層を含んでいた。これらの結果から、対照サンプルの場合、プライマーの使用は、プロセスの複雑さの増加、プロセスに関連する余分なコスト、内部／外部（ラップシール）シールがパッケージデザインに必要な場合のシーリングの低下を含む欠点があることが明らかであった。
添付の「特許請求の範囲」に定義される本開示の範囲から逸脱することなく、修正および変更が可能であることは明らかであろう。より具体的には、本開示のいくつかの態様は、本明細書において好ましいまたは特に有利であると認識されているが、本開示は、必ずしもこれらの態様に限定されないことが企図される。
Claims (15)
- 印刷システムであって、
液体中に分散された帯電したインク粒子を含むインク組成物と、
多層フィルムと、を含み、前記多層フィルムが、
ポリマーコア層と、
前記ポリマーコア層に隣接する１つ以上の印刷層と、を含み、前記１つ以上の印刷層が、少なくとも５０重量％の、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含み、
前記酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーが、前記酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、０．５重量％～４重量％のメタクリル酸またはアクリル酸と、０．５重量％～４重量％のアクリレートと、７重量％～４０重量％の酢酸ビニルと、残りのエチレンとを含む、印刷システム。 - 前記酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーが、０．８９０ｇ／ｃｍ３～０．９８０ｇ／ｃｍ３の密度を有する、請求項１に記載の印刷システム。
- 前記酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーが、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、１０分当たり約０．５グラム（ｇ／１０分）～約２０．０ｇ／１０分のメルトフローレートを有する、先行請求項のいずれか一項に記載の印刷システム。
- 前記酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーが、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、１０分当たり約１．０グラム（ｇ／１０分）～約１０．０ｇ／１０分のメルトフローレートを有する、先行請求項のいずれか一項に記載の印刷システム。
- 前記１つ以上の印刷層が、直鎖状低密度エチレン系ポリマーをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の印刷システム。
- 前記印刷システムが、ＡＳＴＭ ２２５２－０３に従うインク固定試験に合格する、先行請求項のいずれか一項に記載の印刷システム。
- 前記ポリマーコア層が、１５０ＭＰａを超える２％の割線弾性率を有するエチレン系ポリマーを含む、先行請求項のいずれか一項に記載の印刷システム。
- シーリング層、バリア層、タイ層のうちの１つ以上、またはそれらの組み合わせをさらに含む、先行請求項のいずれか一項に記載の印刷システム。
- 印刷方法であって、
インク組成物を多層フィルムの印刷層に転写することを含み、
前記インク組成物が、液体中に分散された帯電したインク粒子を含み、
前記多層フィルムが、ポリマーコア層と、前記ポリマーコア層に隣接する１つ以上の印刷層とを含み、前記１つ以上の印刷層が、少なくとも５０重量％の、酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーを含み、前記酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーが、前記酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーの総重量に基づいて、０．５重量％～４重量％のメタクリル酸またはアクリル酸と、０．５重量％～４重量％のアクリレートと、７重量％～４０重量％の酢酸ビニルと、残りのエチレンとを含む、印刷方法。 - 前記酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーが、０．８９０ｇ／ｃｍ３～０．９８０ｇ／ｃｍ３の密度を有する、請求項８に記載の印刷方法。
- 前記酸およびアクリレート官能基を有するエチレン酢酸ビニルコポリマーが、ＡＳＴＭ Ｄ１２３８に従って１９０℃および２．１６ｋｇで測定した場合、１０分当たり約０．５グラム（ｇ／１０分）～約２０．０ｇ／１０分のメルトフローレートを有する、請求項８または９に記載の印刷方法。
- 前記インク組成物が、プライマーなしで、前記多層フィルムの前記印刷層に直接転写される、請求項８～１０のいずれか一項に記載の印刷方法。
- インク組成物を多層フィルムの印刷層に転写することで、印刷物が生成され、前記印刷物が、ＡＳＴＭ ２２５２－０３に従うインク固定試験に合格する、請求項８～１１のいずれか一項に記載の印刷方法。
- 前記多層フィルムの前記コア層が、２５０ＭＰａを超える２％の割線弾性率を有するエチレン系ポリマーを含む、請求項８～１２のいずれか一項に記載の印刷方法。
- 前記ポリマーコア層が、２５０ＭＰａを超える２％の割線弾性率を有するエチレン系ポリマーを含む、請求項８～１４のいずれか一項に記載の印刷方法。
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