用于噴墨成像介質的微珠粒料和不混溶的聚合物多孔聚酯的制作方法

專利名稱：用于噴墨成像介質的微珠粒料和不混溶的聚合物多孔聚酯的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于噴墨成像介質的微珠粒料和不混溶的聚合物多孔膜。
背景技術：
記錄元件或介質通常包括任選在其至少一個表面上有成像層的基底或載體材料。該元件包括試圖用于反映觀測圖像、通常具有不透明基底的那些，和試圖用于透射光觀測、通常包括透明基底的那些。
已經有人建議了各種類型的圖像記錄元件，但現有技術中有許多尚未解決的問題，已知產品中有許多缺陷，這嚴格限制了他們的商業應用。這些缺陷因圖像記錄元件類型的不同而異。
迫切需要一種用于噴墨記錄的圖像記錄介質或元件。例如為了制備具有高光學密度和良好色域的記錄圖像，該記錄元件應該能夠盡可能快地吸收或接收大量施于該元件成像表面的墨。
US5,326,391描述了一個不透明圖像記錄元件的例子。它由微孔材料層組成，該材料層包含基體，大比例的細分水不溶性填料(其中50wt％是硅土的)和連接孔，該基體主要由基本上水不溶的熱塑性有機聚合物組成，例如線性超高分子量聚乙烯，。US5,326,391公開的圖像記錄元件的多孔性使得墨能夠透過元件表面而產生正文和/或圖像。但制備這些元件的成本較高。而且，已經發現該圖像密度質量差，即該圖像的光密度低，色域差。
U.S5,605,750揭示了通過施加成像頂層的圖像密度和色域的后一個缺點。該成像頂層是多孔的假勃姆石，平均孔半徑為10-80埃。但是形成吸收層制件的高制造成本在US5,605,750中并沒有解決。這是由于對多孔基底的需求，如US5,326,391所述。
U.S6,379,780公開了可以低成本制造的多孔基底。而且，US6,481,843公開了噴墨記錄元件，該元件包含US6,379,780的多孔基底，該基底包含具有連接孔隙的多孔圖像接收層，得到可以低成本制造且高圖像質量和耐久性的圖像記錄元件。當試圖將US6,379,780和US6.481,843中公開的基底的多孔頂層制成單層基底時，它會撕裂。為了足以用作支撐體，基底必須包含多個層，具有防止基底撕裂的續支撐層，從而能夠生產。這造成生產時需要共擠出該基底，以便包住多孔頂層之下的支撐層。
當制備用于多孔且可滲透墨的噴墨記錄元件的基底時，最好是只擠出單層。這使大多數能夠制造聚酯薄膜的生產設備能夠制備這樣的基底，而不需要能夠共擠出。這一點很重要，因為較少的聚酯設備能夠共擠出。因此，可以看出在該技術中還有一個需要為了提供不透明圖像記錄元件適用于噴墨打印機的，該打印機適于記錄圖像(包括彩色圖像)，其具有快速干燥時間，高光密度和良好的色域；能夠較低成本制造；適于在現有的聚酯膜生產設備上制備，而不需要能夠共擠出。
US4,187,113公開了使用不混溶的聚合物顆粒(例如烯烴)在聚酯基質中作為孔隙引發劑。該成孔設備耐用，因此成孔聚酯的方法成本低。不混溶聚合物可以在制造基底時同時添加。該多孔層顯示可以作為單層介質制造。但是，使用該多孔聚酯不可能達到開孔，開孔通常保證噴墨成像介質的吸收性。而且，在噴墨成像介質中使用該多孔聚酯基體層已經表明圖像質量有缺陷。因此使用不混溶聚合物顆粒本身不能夠提供解決上述使用微珠粒料產生的問題的方法。

發明內容
本發明欲解決的問題是配制帶有單層基底的不透明噴墨成像介質，適用于噴墨打印機，該打印機適用于記錄圖像(包括彩色圖像)，具有快速干燥時間，高光密度和良好的色域，適于低成本制造，并且適于在現有的不需共擠出的聚酯膜生產設備上制備。
本發明涉及一種包含微孔層的噴墨記錄元件，該微孔層包含連續相聚酯基質，和分散于基質中的交聯的有機微珠粒料和未交聯聚合物顆粒，其與該微孔層的聚酯基質不混溶。
本發明包括幾個優點，不是任何一個實施例中都擁有所有的優點。一個優點是，本發明提供了改進的成像介質。另一個優點是，本發明提供了包含基底的成像介質，該基底可以制成單層，且具有降低的可撕裂性。該圖像記錄層可以是從多孔層分離的層或者是多孔層本身包含圖像記錄層。除此之外，該多孔層具有良好的吸收性。
具體實施例方式
本發明涉及包含多孔聚酯基質層的圖像記錄元件。該記錄元件還可以包含圖像記錄層。該元件的多孔聚酯基質層包含連續相聚酯基質，與聚酯基質不混溶的交聯有機微珠粒料和未交聯聚合物顆粒分散于基質中。未交聯聚合物顆粒與聚酯基質不混溶而形成強度和質量增強了的微孔層。
在現有技術中，微孔聚酯基質層的形成是通過使用與聚酯基質不混溶的微珠粒料或未交聯聚合物顆粒。但是，當只使用微珠粒料時，需要共擠出支撐層來保證沒有撕裂的生產。
對于噴墨介質的使用，如果微孔層中只使用與聚酯基質不混溶的未交聯聚合物顆粒，那么得不到開孔吸收層。雖然該層在拉伸過程中有一定的抗撕裂性，但多孔層不具備必要連接的開孔結構來制備高吸收性多孔層，該多孔層可以制備具有快速干燥時間、高光密度和良好色域的圖像記錄材料。
而且，使用微珠粒料形成的微孔聚酯基質層的生產成本高，因為珠粒料需要復雜的方法來生產，因此昂貴，用于高使用水平。在制造基底之前，一個預混步驟，稱為復合，被用于將微珠粒料引入到聚酯基質中。這造成使用基底生產顯示介質的成本高，該基底在多孔聚酯基質層中只包含微珠粒料作為孔隙引發劑，原因是高使用水平增加了生產工藝的時間和工作量。
不經意地發現通過將交聯有機微珠粒料和與聚酯基質不混溶的未交聯聚合物顆粒混入微孔層的聚酯基質中，單獨使用成孔引發劑的缺點被克服了。可以制備無裂縫的微孔聚酯基質支撐層，并且無需另外的支撐層來避免裂縫。該元件的生產大大減少了干燥時間，具有良好的打印圖像質量，吸墨性，以及層密度減小。
此處所用的術語“頂層”、“上層”和“面層”指的元件是接收圖像的那面或朝向接收圖像的元件那面。術語“底層”、“下層”和“背層”指的是接收圖像的背面。
術語“孔隙”或“微孔”指的是在拉伸過程中取向聚合物膜中形成的孔隙，是孔隙引發劑顆粒產生的結果。本發明中，這些孔隙或者是由交聯有機微珠粒料產生，或者是由與聚酯基質不混溶的未交聯聚合物顆粒產生。術語微珠粒料指的是合成聚合物球粒，在本發明中，他們是交聯的。
微孔層的連續相聚酯基質包含任何聚酯，優選包含聚對苯二甲酸乙二醇酯或其共聚物。適用的聚酯包括由有以下組分制備的那些4-20碳原子的芳族、脂族或環脂族二羧酸與2-24碳原子的脂族或脂環族二醇。二羧酸的合適例子包括對苯二甲酸，間苯二甲酸，鄰苯二甲酸，萘二羧酸，琥珀酸，戊二酸，己二酸，壬二酸，癸二酸，富馬酸，馬來酸，衣康酸，1，4-環己烷二酸酸，磺基間苯二甲酸鈉(sodiosulfoisophthalic)及其混合物。二醇的合適例子包括乙二醇，丙二醇，丁二醇，戊二醇，己二醇，1，4-環己烷-二甲醇，二甘醇，其他的聚乙二醇及其混合物。這樣的聚酯在本領域中是熟知的，可以通過熟知的技術制備，例如US2,465,3 19和2,901,466中所述的那些。優選的連續基質聚合物是具有以下重復單元的那些對苯二甲酸或萘二羧酸和至少一種二醇，二醇選自乙二醇，1，4-丁二醇和1，4-環己烷二甲醇。聚(對苯二甲酸乙二醇酯)，他們可以被少量其他單體改性，是特別優選的。聚酯的其他合適例子包括由適量的共酸(co-acid)組分如1，2-二苯乙烯二羧酸夾雜物形成的液晶共聚酯。液晶共聚酯的例子包括US4,420,607；4,459,402和4,468,510中公開的那些。
本發明使用的聚酯基質的玻璃化轉變溫度為50-150℃，優選60-100℃，可取向的，其特性粘度至少為0.50厘泊(cps)，優選0.55-0.9cps。其例子包括含有聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚(1，4-亞環己基二亞甲基對苯二甲酸酯)的共混物。
本發明的圖像記錄元件包含交聯的有機微珠粒料。這些微交聯有機微珠粒球體在0.2-30微米的范圍內。優選0.5-5.0μm。包含聚苯乙烯，聚丙烯酸酯，聚烯丙型，或聚(甲基丙烯酸酯)聚合物的交聯有機微珠粒料是優選的。
用于交聯有機微珠粒料的優選聚合物可以是交聯的，選自具有下式的鏈烯基芳族化合物 其中，Ar表示芳族烴部分，或者是苯系的芳族鹵代烴部分，R可以是氫或甲基部分，丙烯酸酯型單體，包括下式的單體
其中R選自氫原子和含1-12個碳原子的烷基部分，R’選自氫原子和甲基；氯乙烯和1，1-二氯乙烯的共聚物，丙烯腈和氯乙烯，溴乙烯，具有下式的乙烯基酯 其中R是含2-18個碳原子的烷基；丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸，檸康酸，馬來酸，富馬酸，油酸，乙烯基苯甲酸；合成聚酯基質樹脂，其可以通過使對苯二甲酸和二烷基對苯二甲酸或其形成酯的衍生物與HO(CH2)nOH系二醇反應制備，其中n是2-10范圍內所有的數，在聚合物分子中具有活性烯烴鍵，上述的聚酯，包括20wt％以內的共聚合第二酸或其具有活性烯屬不飽和性的酯，及其混合物，和交聯劑，交聯劑選自二乙烯基苯，二甘醇二甲基丙烯酸酯，延胡索酸二烯丙酯，鄰苯二甲酸二烯丙酯及其混合物。
制備交聯有機微珠粒料的典型單體例子包括苯乙烯，丙烯酸丁酯，丙烯酰胺，丙烯腈，甲基丙烯酸甲酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，乙烯基吡啶，醋酸乙烯酯，丙烯酸甲酯，乙烯基芐基氯，1，1-二氯乙烯，丙烯酸，二乙烯基苯，芳基酰氨基甲基-丙烷磺酸，乙烯基甲苯，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。優選，交聯聚合物是聚(丙烯酸丁酯)或聚(甲基丙烯酸甲酯)。最優選，它是這兩種的混合物，交聯劑是三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
本發明中為使聚合物具有適當的物理性能例如彈性，該聚合物可以是交聯的。在用二乙烯基苯交聯苯乙烯的情況下，該聚合物可以是2.5-50％交聯，優選20-40％交聯。交聯百分比是交聯劑的摩爾％，以初始單體的量為基準。這樣有限交聯制備的有機微珠粒料，具有足夠的粘結力以在連續聚合物取向過程中保持完整。這樣交聯的該交聯有機微珠粒料也可以是彈性的，因此當他們在交聯有機微珠粒的對側基質聚合物壓力下取向變形或弄平時，隨后他們就恢復其常態的球形，而產生圍繞交聯有機微珠粒的最大可能的孔隙，制備出較小密度的制件。
交聯有機微珠粒可以包含“滑爽劑”涂層。“滑爽”指的是交聯有機微珠粒表面的摩擦大幅降低了。事實上，認為這是由于在表面上作為微型滾珠軸承的二氧化硅造成的。滑爽劑可以在交聯有機微珠粒成形過程中在其表面形成，通過將其加入聚合懸浮混合物中。適當的滑爽劑或潤滑劑包括膠體二氧化硅，膠體氧化鋁和金屬氧化物如氧化錫和氧化鋁。優選的滑爽劑是膠體二氧化硅和氧化鋁，最優選二氧化硅。具有滑爽劑涂層的交聯聚合物可以由該技術中熟知的方法制備。例如傳統的懸浮聚合法，其中優選將滑爽劑加入到懸浮液中。
覆有滑爽劑的交聯有機微珠粒料可以由多種方法制備。微珠粒料的制備例如，通過方法含引發劑的單體液滴被測定尺寸，將其加熱得到與單體液滴相同尺寸的固體聚合物球體。在優選方法中，該聚合物可以是二乙烯基苯交聯的聚苯乙烯。交聯的有機微珠粒料可以包含二氧化硅涂層。二乙烯基苯的濃度可以調高或調低，由活性交聯劑產生2.5-50％的交聯，優選由活性交聯劑產生10-40％的交聯。當然，在本領域已知相同的懸浮聚合物法中，可以使用除苯乙烯和二乙烯基苯之外的單體。也可以使用本領域已知的其他引發劑和助催化劑。也可以使用除二氧化硅之外的滑爽劑。例如，從Dupont可得的許多LUDOX膠體硅酸鹽。從Degussa可得的LEPANDIN膠體氧化鋁。從Nalco可得的NALCOAG膠體硅酸鹽，從Nalco可得的氧化錫和氧化鈦。
交聯有機微珠粒料的尺寸可以通過二氧化硅與單體的比例來調節。例如，以下比例制備確定尺寸的交聯有機微珠粒料交聯有機微珠粒尺寸，μm單體，重量份滑爽劑(二氧化硅)重量份210.4 1527.0 120 42.4 1在擠出預拉伸膜之前，應該將交聯有機微珠粒料分散于聚酯基質中。這通常使用雙螺桿擠出機的熔融配混法來完成。交聯有機微珠粒料的數量應包含大于微孔層的15％重量。優選實施例中，交聯有機微珠粒料構成微孔層的15％-30％重量。
本領域已知的方法生產了適用于本發明的交聯有機微珠粒料。已知用于制造不均勻尺寸交聯有機微珠粒料的方法，其特征在于顆粒尺寸分布寬，所得交聯有機珠粒用篩網分類，制備的珠粒覆蓋原始尺寸分布范圍。其他方法例如懸浮聚合和有限凝聚(limited coalescence)直接生產出尺寸均勻的交聯有機微珠粒料。優選，交聯有機微珠粒料是通過有限凝聚法合成的。US3,615,972詳細描述了該方法。本發明所用涂覆交聯有機微珠粒的制備沒有使用發泡劑，如US3,615,972所述。
“有限凝聚”是一種現象，其中分散于水懸浮介質中的液滴凝聚，形成較少數量的大液滴，直到不斷增大的液滴達到一定的臨界和極限尺寸，于是凝聚基本上結束了。所得分散液滴非常穩定，其直徑大小為0.3厘米，有時為0.5厘米，至于再凝聚，尺寸非常均勻。如果用力攪拌該大液滴分散體，那么這些液滴可能會破碎成較小的液滴。破碎了的液滴經靜置又重新凝聚成相同的有限度，形成相同的尺寸均勻大液滴穩定分散體。因此，由有限凝聚得到的分散體包含直徑基本均勻的液滴，其對于再凝聚是穩定的。
制備均勻和所需尺寸液滴形式的可聚合液體分散體時，以有限凝聚現象為基礎的原理適用于以有準備和可預見的方式導致有限凝聚的發生。
有限凝聚的現象中，固體膠體的小顆粒在液—液分界面可能與含水液體聚集，即在油滴的表面。一般認為基本被該固體膠體覆蓋的液滴可以穩定凝聚，而不是如此覆蓋的液滴不穩定。在給定的可聚合液體的分散體中，液滴的總表面積是液體總體積和液滴直徑的函數。相同地，例如在一個顆粒厚的層中，幾乎不覆蓋有固體膠體的總表面積是膠體量和其顆粒尺寸的函數。在初始制備的分散體中，例如通過攪拌，可聚合液滴的總表面積可以更大，比可能被固體膠體覆蓋。在靜置條件下，不穩定的液滴開始凝聚。凝聚導致油滴數量的減少和總表面積的減少到某一點，此時膠態固體的數量幾乎不足以覆蓋油滴的總表面積，于是凝聚基本上終止了。
如果固體膠體顆粒的尺寸不完全相同，用統計學方法可以估計球形顆粒的平均有效尺寸。例如，球形顆粒的平均有效直徑可以計算為代表性試樣中顆粒實際直徑平方平均值的平方根。
處理如上述制備的均勻的液滴懸浮液是有益的，以便保持懸浮液穩定，防止油滴聚集。該進一步穩定可以通過以下方法實現將適于大幅提高含水液體粘度的試劑與均勻的液滴分散體輕輕混合。為此，可以使用任何水溶性或水分散性的增稠劑，該增稠劑不溶于油滴，而且其不會除去油—水界面處覆蓋油滴表面的固體膠體顆粒層。合適的增稠劑的例子可以是磺化聚苯乙烯，優選水分散性、增稠級的親水性粘土，例如膨潤土，蒸煮過的淀粉，天然樹膠以及羧基取代的纖維素醚。選擇增稠劑，其使用量可以形成觸變膠體，其中尺寸均勻的油滴是懸浮的。換句話說，該增稠的液體通常應該是非牛頓流體，即一種在由于相密度差的重力作用下，防止含水液體中的分散液滴快速移動的特性。由懸浮液滴在周圍介質上產生的應力不足以導致液滴在該非牛頓介質中的快速移動。通常，增稠劑相對于含水液體的使用量，須使增稠含水液體的表觀粘度大約至少為500厘泊，由布氏(Brookfield)粘度計測量，使用No.2轉子在30rpm下測量。優選制備的增稠劑是單獨的濃縮含水組合物，然后將其與油滴分散體小心混合。所得增稠分散體適于被運輸，例如經過管道，可以經受聚合條件，基本上無分散油滴尺寸或形狀的機械變化。
所得分散體特別適用于連續聚合法，該方法可以在盤管中、管道和伸長容器中進行，其適用于將增稠的分散體連續加入到一端中，從另一端連續將大部分交聯的有機珠粒排出。聚合步驟也可以間歇式進行。
通常加入組分聚合的順序是不嚴格的，但更有利的是向容器中加入水、分散劑和與單體混合物混合的油溶性催化劑，然后在攪拌下將單體相加入到水相中。
在有限凝聚技術中可以使用如下常規步驟1.可聚合的液體分散于含水非溶劑液體介質中，形成尺寸不大于所需聚合物球粒尺寸的液滴分散體，于是2.將分散體靜置，只輕微或不攪拌保留一段時間，期間分散液滴發生有限凝聚，形成較少量的較大液滴，該凝聚由于懸浮介質的組成而受限，分散液滴的尺寸因此明顯變得均勻，且具有所需大小，而且3.然后通過向含水懸浮介質中添加增稠劑而使均勻的液滴分散體穩定，因此尺寸均勻的分散液滴被進一步保護以防凝聚，并且在分散體中防止由于分散相和連續相的密度差異而導致的濃縮，和4.在該穩定分散體中的可聚合液體或油相經受聚合條件并聚合，從而得到球形的、非常均勻且具有所需尺寸的聚合物球粒，其尺寸由初始含水液體懸浮介質的組成大體上預先確定。
通過有意改變含水分散液的組成，可以在0.5μm到小于0.5厘米的范圍內可預見地變化可聚合液滴的直徑以及聚合物珠粒的直徑。對于任何具體操作，液滴及此后交聯有機珠粒的直徑范圍具有大約3或更小的數量級，相反，使用臨界攪拌步驟的常規懸浮聚合制備的液滴和珠粒的直徑數量級為10或更大。由于該方法中珠粒尺寸如直徑主要是通過水分散體的組成確定，因此機械條件例如攪拌程度、使用設備的尺寸和設計和生產規模都不是非常嚴格。而且，通過使用相同組成，可以重復生產，或者生產規模可以變化，基本上可以得到相同結果。
珠粒形成法可以通過以下方法進行將1體積份的可聚合液體分散入至少0.5優選0.5-10或更多體積份的非溶劑水介質中，該介質包含水和至少如下組分的第一種1.水分散、水不溶固體膠體，水分散體中的顆粒尺寸大約為0.008-50μm，顆粒在液—液交界面可能聚集，或者其如此是在如下條件下2.影響固體膠體顆粒的“親水—疏水平衡”的水溶的“助催化劑”；和/或3.電解質；和/或4.膠體活性改性劑，例如膠溶劑和表面活性劑，以及5.聚合反應的水溶性、單體不溶阻聚劑該水分散性水不溶固體膠體可以是無機材料，例如金屬鹽，氫氧化物或粘土，或者可以是有機材料，例如生淀粉，磺化交聯有機高聚物，和樹脂聚合物。
固體膠體材料可以是不溶的，但是可分散于水的，既不溶也不分散于聚合液體，但可被聚合液體潤濕。該固體膠體應該親水性比親油性高得多，從而完全分散于含水液體中。有限凝聚使用的固體膠體是含以下顆粒的那些物質在水溶液中，該顆粒保持較硬和分散的形狀和尺寸在限定范圍內。該顆粒大大溶脹，并且大范圍被水合，只要溶脹顆粒保持確定形狀，在該情形中有效尺寸接近溶脹顆粒的尺寸。該顆粒可以是單分子，如在超高分子量交聯樹脂的情況下，或者是多個分子的聚集。分散于水形成真溶液或膠體溶液的材料可能不適于用作有限凝聚的穩定劑，該溶液中顆粒尺寸低于規定范圍，或者顆粒被擴散得缺少可分辨的形狀和尺寸。可以使用的固體膠體量通常相當于0.01-10或更多克每100立方厘米的可聚合液體。
為了用作可聚合液滴有限凝聚的穩定劑，以下是必要的固體膠體應該在液—液分界面(即在油滴的表面上)與含水液體聚集。術語“油”在此偶爾使用，一般對于不溶于水的液體。在許多情況下，最好是向含水組合物中加入“助催化劑”材料，而使固體膠體顆粒進入到液—液分界面。該現象在乳液領域是眾所周知的，在此應用于固體膠體顆粒，作為調整“親水—疏水平衡”的擴充方法。
通常，助催化劑是對固體膠體和油滴具有親和力的有機材料，該材料能夠使固體膠體具有更高親油性。對于油表面的親合力可能由于助催化劑分子的某些有機部分，而對于固體膠體的親合力可能由于相反電荷。例如，帶正電荷的絡合物金屬鹽或氫氧化物，例如氫氧化鋁，可以被存在的帶負電荷的有機助催化劑促進，例如水溶性磺化聚苯乙烯、藻酸鹽(alignates)，和羧甲基纖維素。帶負電荷的膠體例如膨潤土，可以被帶正電荷的助催化劑促進，例如氫氧化或氯化四甲基銨，或水溶性絡合樹脂胺縮合物，例如二羥乙基胺與己二酸的水溶性縮合物，氧化乙烯、脲與甲醛的水溶性縮合物，以及聚氮丙啶。對于各種各樣的膠體固體兩性材料是有效的助催化劑，例如蛋白質材料如明膠，阿膠，酪蛋白，白蛋白或明膠蛋白。在某些例子中，非離子型材料如甲氧基纖維素也是有效的。通常助催化劑的使用量只為水介質的百萬分之幾，雖然也容許較大的比例。在一些例子中，通常歸類為乳化劑的離子材料，例如皂類，長鏈硫酸鹽或磺酸鹽，和長鏈季銨化合物，也可以用作固體膠體的助催化劑，但應注意避免引起形成可聚合液體和含水液體介質的穩定膠體乳液。
用少量的電解質可以得到與有機助催化劑相似的效果，例如，水溶性電離堿，酸和鹽，特別是那些具有多價離子的那些。當由于膠體結構過度水合造成膠體親水性過量和親油性不足時，這些可能是有用的。例如，合適的交聯磺化苯乙烯聚合物可能在水中溶脹和水合。雖然分子結構包含苯環，苯環可以賦予分散體中膠體對于油相的一些親合力，但是水合的程度使得膠體顆粒在締合水霧中被包圍。向含水組合物中加入水溶性可電離多價陽離子化合物，例如鋁鹽或鈣鹽，可以引起溶脹膠體大范圍的收縮，部分締合水滲出，膠體顆粒的有機部分暴露，從而使膠體更具有親油性。
固體膠體顆粒在油滴表面聚集，用作有限凝聚過程中的保護劑，該固體膠體顆粒的親水—疏水平衡可以是使得水相中顆粒在油—水分界面聚集。
可以使用的其他試劑是本領域已知的那些材料，如膠溶劑、絮凝劑和抗絮凝劑、敏化劑和表面活性劑，以已知方式完成含水組合物膠體性質的改變。
有時候，最好是向含水液體中加入百萬分之幾份的水溶性不溶于油的聚合反應抑制劑，以防止單體分子的聚合，該單體分子可以擴散入含水液體中，或者是被膠體微團吸收，并且如果允許在水相中聚合的話，會制得乳液型聚合物分散體來代替或是另外的所需珠粒或珠狀聚合物。
含水分散固體膠體的水介質然后與液體可聚合材料混合，使液體可聚合材料作為小液滴分散于水介質中。該分散可以通過常規方式完成，例如通過機械攪拌器或震動器，通過經噴嘴抽運，通過碰撞，或者通過其他使可聚合材料細分為連續水介質中的液滴的方法。
例如通過攪拌的分散度沒有界定，雖然分散液滴的尺寸應該不會比所期望且所需要的在穩定分散體中的穩定液滴尺寸更大，優選大大小于該尺寸。當達到該條件時，可以將所得分散體靜置，若有的話，只是稍微輕輕地移動，優選不攪拌。在該靜置條件下，該分散的液相進行了有限度的凝聚。
多孔層中非交聯聚合物顆粒與聚酯基質應該是不混溶的。與聚酯基質不混溶的典型非交聯聚合物顆粒是烯烴類，即具有一定程度烯烴主鏈的化合物。與聚酯基質添加劑不混溶的優選烯烴非交聯聚合物顆粒是聚丙烯或聚乙烯的均聚物或共聚物，該添加劑與聚酯基質混合。優選聚丙烯。優選不混溶聚合顆粒可以包含衍生自丙烯或乙烯單體的聚合物。
根據本發明，使用的優選聚烯烴非交聯聚合物顆粒添加劑與薄膜的聚酯基質組分不混溶，并以完全分散于取向和熱定型薄膜的離散非交聯聚合物顆粒的形式存在。當將該薄膜拉伸時，在與聚酯基質不混溶的添加劑非交聯聚合物顆粒和聚酯聚酯之間產生孔隙。已發現通過成膜模口擠出前，聚合添加物應該與線性聚酯基質混合，通過產生松散混合物但在聚酯基質和聚烯烴添加劑之間不產生緊密結合的方法。
該混合操作保護了組分的不相容性，并在拉伸薄膜時產生孔隙。已發現基質和聚烯烴添加劑干混的方法是有用的。例如，混合可以通過以下實現將細分的(例如粉末化或顆粒狀)聚酯與聚合添加劑混合，將他們完全混合在一起，例如通過將他們滾動。
本發明為了形成微孔層，交聯有機微珠粒料應在成膜加工前首先分散于聚酯基質中。這可以通過將或者是顆粒狀或者是粉末狀的聚酯基質和交聯有機微珠粒料都加入雙螺桿擠出機而實現。聚酯基質可以被熔化，交聯有機微珠粒料可以分散于雙螺桿擠出機中的聚酯熔體中。然后可以將所得擠出物在水浴中冷卻，并制成成膜法中所用的顆粒。然后將這些顆粒與通常選擇聚丙烯的聚烯烴干混。聚烯烴通常也可以是顆粒狀。如果需要改進交聯有機微珠粒料和不混溶聚合物的定容裝料，聚酯顆粒可以加入到干混物中。最終混合物中使用的交聯有機微珠粒料與使用的不混溶聚合物的體積比在2∶3-3∶2的范圍內。優選比例是1∶1。
然后將所得混合物加入成膜擠出機中。通過本領域已知用于制備取向聚酯基質膜的任何方法，進行擠出、冷卻和拉伸薄膜，例如平膜法或吹膜膜泡或管膜法。根據本發明制造薄膜優選平膜法，該方法包括通過縫型模頭擠出混合物，在冷卻流延鼓上快速冷卻該擠出的料片，從而使薄膜的聚酯基質組分冷卻成無定形狀態。然后冷卻了的薄膜可以通過在溫度高于聚酯基質的玻璃化轉變溫度下，在相互垂直的方向拉伸而被雙軸取向。通常，首先將薄膜在一個方向拉伸，然后在第二方向拉伸，雖然如果需要的話，可以同時在兩個方向拉伸。在一個典型方法中，薄膜首先經過一組旋轉輥或兩對夾輥在擠出方向拉伸，然后通過拉幅機在橫向進行拉伸。薄膜在每一個方向的拉伸為2.5-4.5倍于拉伸方向的原始尺寸。每一方向的拉伸比優選可以在片材中形成孔隙，寬∶長為1∶1-2∶1。薄膜拉伸之后，通過加熱到足以使聚酯基質結晶的溫度進行熱定型，同時抑制薄膜在兩個拉伸方向的回縮。當在多孔層中使用非交聯不混溶聚合物成孔劑時，隨著熱定型溫度的升高，孔隙有可能崩潰，并且隨著溫度的升高，崩潰程度也增加了。因此，孔隙的容積隨著熱定型溫度的升高而降低。雖然當多孔層中只使用交聯有機微珠粒料時，可采用熱定型溫度達到230℃而不破壞孔隙，但是當使用非交聯不混溶聚合物成孔劑時，溫度低于155℃可能會產生更大程度的孔隙，。
已被擠出且減縮成如粒狀或片狀的聚酯基質、交聯有機微珠粒料和不混溶聚合物的混合物，可以被順利地再擠出成為孔隙膜。因此通過該方法，可以再喂入薄膜廢料，例如邊角料。
形成的微孔尺寸可以由交聯有機微珠粒料或非交聯聚合物顆粒的尺寸和拉伸取向聚合物薄膜所用的拉伸比確定，該微珠粒料或聚合物顆粒與使用的聚酯基質不混溶，從而產生孔隙。孔隙范圍在薄膜的縱向和橫向為0.6-150μm。一般高度為0.2-30μm。優選，孔隙的高度為0.5-15.0μm。
多孔層的孔隙容積至少為25％。對于噴墨用途，開孔孔隙的孔隙容積優選為55％-65％。微孔層的密度應該小于0.95g/cc。優選范圍為0.40-0.90g/cc。
在大于40％重量多孔層中具有交聯有機微珠粒填料的薄膜是開孔和有吸收性的，因此可用作噴墨接收器。該薄膜必須包含至少兩層，支撐底層以及頂部的多孔層。含至少兩層的薄膜制備出開孔還具有吸收性并因此用作噴墨接收器的薄膜，這兩層由底部支撐層和硫酸鋇填料含量超過68％的頂部多孔層組成。
上述多孔層本身可以構成本發明的圖像記錄元件，或者是在多孔層的一個或超過一個的表面上具有相鄰的圖像記錄層，該多孔層包含圖像記錄元件。基底的總厚度可以在20-400(μm)的范圍內。大多數用途的基底厚度為30-300(μm)。優選范圍為50-200(μm)。
上述圖像記錄層可以用本領域的常規方法涂覆。涂覆方法包括，但不限定于，纏繞線棒涂覆，刮涂，狹縫涂覆，滑動料斗涂覆，凹槽輥涂覆，旋涂，蘸涂，擦底盤空氣刮涂(skim-pan-air-knife)，多層滑動珠粒，刮片涂覆，凹槽輥涂覆，逆輥涂布，簾膜式涂布，多層簾膜式涂布。如果需要涂布的層數超過1層或1類，從制造經濟的觀點來看，便于同時涂布層數超過一層的這樣一些方法是優選的。已知的涂覆和干燥方法在Research Disclosure No.308119，1989年12月公開，1007-1008頁中進行了進一步的詳細描述。涂覆之后，通常將這些層通過簡單蒸發進行干燥，這可以通過已知技術如對流加熱進行促進。
圖像記錄層涂布組合物可以通過上述傳統的預計量或后計量涂布法，施加到基底表面的一個或雙面。涂覆方法的選擇由操作的經濟學確定，并且依次決定配料規范，例如涂料固體，涂料粘度以及涂覆速度。
可以有一個或多個膠層在本發明使用的基底上，在用于本發明的基底和圖像記錄層之間。這些層可以增加功能例如抗靜電性，控制色變性以及改進圖像記錄層與基底的粘合性。
在共擠出和定向加工之后，或者是流延和完全定向之間，這些層可以涂覆在微孔層上。其例子是用于可打印性的丙烯酸涂料，用于熱封性或阻隔性的聚偏二氯乙烯涂料。進一步的例子包括火焰，等離子體或電暈放電處理以改進打印性或粘合性。而且，還可以提供整體層，或者是分別涂覆層，該涂覆層是導電層或電荷控制層，而使光敏成像元件產生的靜電電輝或放電最小。在電荷控制層與另一個功能層是整體或者該控制層本身就是功能層的情況下，電荷控制劑對光敏乳劑或其保護外層基本上是電中性的。
為了提高吸墨層與基底的粘合性，在基底表面上可以涂覆底漆或膠層。該層可以是粘合層例如鹵代酚，部分水解的氯乙烯-共-乙酸乙烯酯聚合物，1，1-二氯乙烯-丙烯酸甲酯-衣康酸三元共聚物，1，1-二氯乙烯-丙烯腈-丙烯酸三元共聚物，或(甲基)丙烯酸縮水甘油酯聚合物或共聚物。可以使用其他化學粘合劑，例如聚合物，共聚物，活性聚合物或共聚物，他們在可使用的墨接收層和基底之間顯示出良好的連接。膠層中的聚合物粘合劑可優選水溶性或水分散性聚合物，例如聚(乙烯醇)，聚(乙烯基吡咯烷酮)，明膠，纖維素醚，聚(噁唑啉)，聚(乙烯基乙酰胺)，部分水解的聚(乙酸乙烯酯/乙烯基醇)，聚(丙烯酸)，聚(丙烯酰胺)，聚(烯化氧)，磺化或含磷酸酯的聚酯或聚苯乙烯，酪蛋白，玉米醇溶蛋白，白蛋白，甲殼質，脫乙酰殼多糖，葡聚糖，果膠，膠原衍生物，火棉膠(collodian)，瓊脂，竹芋，瓜耳膠，角叉菜膠，黃芪膠，黃原膠，rhamsan，膠乳例如聚(苯乙烯-共-丁二烯)，聚氨酯膠乳，聚酯膠乳，或聚(丙烯酸酯)，聚(甲基丙烯酸酯)，聚(丙烯酰胺)或其共聚物。
本發明的一個優選實施例是如上所述有多孔層的圖像記錄元件，噴墨記錄層與多孔層鄰接。在該例子中，多孔層的孔隙體積優選為55％-65％。這產生了優選開孔相互連接的多孔層，能夠吸收分布在噴墨記錄層上的墨液體。優選吸收率為14-30cc/m2。成孔應該是孔隙優選是相互連接的或者是開孔的。由于發生毛細管作用，該類型的結構增強了墨吸收率。
該元件可以含吸收層，其吸收率使得干燥時間小于10秒鐘。該干燥時間可以通過以下測量用噴墨打印機在頂層面上印一道彩色直線，沉淀作用約15cm3/m2，使用如下配方的典型墨墨 水2-吡咯烷酮二甘醇 1，5戊二醇 EHMP 染料藍綠色 76％ 6％ ND8.6％7.7％ 1.7％品紅75％ 7.8％ND8.5％7.7％ 1.2％黃色81％ 4.2％4.3％ ND 8.2％ 1.3％
其中，EHMP＝2-乙基-2-(羥甲基)-1，3-丙二醇這可以通過使用HP Photo-smart噴墨打印機實現，使用標準HP顏料基墨粉鼓(HP#C3844A & C3845A)，當它運行過打印機時，打印線在片材方向延伸。干燥時間可以通過以下測量在打印和用輥壓機將紙壓制在一起之后，立即將剛剛印好的紙放在打印線圖樣的上面。如果特定打印線轉移到新紙的表面上，其轉移長度L可以用來估計干燥時間tD，利用已知的打印機線性傳送速度S，基于以下公式tD＝L/S在本發明的優選實施例中，墨吸收速率產生的測量干燥時間小于1秒鐘。多孔層的厚度應該使1m2吸收至少14.0cm3的墨。實際厚度可以通過使用公式t＝14.0/v確定，其中v是孔隙體積分數，該分數定義為孔隙厚度減去非孔隙厚度與孔隙厚度之比。非孔隙厚度定義為預期無孔隙形成的厚度。
可以將噴墨記錄層施加到多孔層上，以進一步增強圖像質量。該噴墨交聯層可以是多孔的，也具有相互連接的孔隙。該噴墨記錄層如US6,481,843所述。
任何上述本發明的實施例還可以被層合到基底上，進一步提高成像元件的實用性。典型的基底是織物，紙，聚合物片材。
如果需要，微孔層可以置于基底如紙基之上。該基底是透明的，或者是不透明的。不透明的基底包括普通紙，涂布紙，樹脂涂布紙例如聚烯烴涂布的紙，合成紙，照相紙基底，熔體擠出涂覆紙，和聚烯烴層合紙。雙軸取向基底包括紙基和層合到紙基單面或雙面上的雙軸取向聚烯烴片材，通常是聚丙烯。基底也可以由微孔材料組成，例如含聚乙烯聚合物材料，PPG Industries，Inc.，銷售，Pittsburgh，Pennsylvania，商品名為Teslin，Tyvek合成紙(Dupont Corp.)，浸漬紙例如Duraform和OPPalyte膜(Mobil Chemical Co.)以及其他US5,244,861所述的復合膜。透明基底包括玻璃，纖維素衍生物，例如纖維素酯，三乙酸纖維素，二乙酸纖維素，乙酸丙酸纖維素，乙酸丁酸纖維素，聚酯，例如聚(對苯二甲酸乙二醇酯)，聚(萘二甲酸乙二醇酯)，聚1，4-環己烷二亞甲基對苯二甲酸酯，聚(對苯二甲酸丁二醇酯)及其共聚物，例如聚酰亞胺，聚酰胺，聚碳酸酯，聚苯乙烯，聚烯烴，例如聚乙烯或聚丙烯，聚砜，聚丙烯酸酯，聚醚酰亞胺及其混合物。上述的紙包括廣義范圍的紙，從高目標的紙如照相紙到低目標的紙如新聞紙。在優選實施例中，可以使用Eastman Kodak Co.制造的Ektacolor紙。
此處所用的術語“墨記錄元件”，也可稱為“成像元件”，包含上述的成像基底，以及圖像接收或記錄層，適用于控制圖像傳送到成像元件上的多項技術。這些技術包括熱敏成像材料的熱染轉印，電子照相打印，或噴墨打印，以及用于攝影用鹵化銀圖像的基底。此處所用術語“照相元件”指的是成像時使用光敏鹵化銀的材料。本發明的元件可以應用于單項技術，或者是應用于結合一項或多項技術的混合體系。混合體系的例子可以是在照相元件上的噴墨打印應用。
本發明中用于成像記錄元件的墨是本領域已知的。噴墨打印中使用的墨組合物通常是液體組合物，含溶劑或載液，染料或顏料，濕潤劑，有機溶劑，洗滌劑，增稠劑，防腐劑。溶劑或載液可以只是水或者可以是水與其他水易溶混溶劑如多元醇混合。也可以使用有機材料如多元醇是主要載體或溶劑液的墨。水與多元醇的混合溶劑是特別有用的。該組合物中所用的染料一般是直接水溶性或是酸式染料。該液體組合物在現有技術中已廣泛描述，例如包括US4,381,946；4,239,543；和4,781,758。
當記錄元件或介質用作噴墨成像介質時，他們通常包含在至少一個表面上有墨接收或記錄/記錄或成像層的基底或支撐材料。如果需要的話，為了提高噴墨接收或記錄層與基底的粘合性，基底表面可以在將溶劑吸收層施加到基底上之前進行電暈放電處理，或者是，可以將底漆(例如由鹵代酚或部分水解的氯乙烯-乙烯基乙酸酯共聚物形成的層)施加到基底表面上。優選噴墨接收或記錄層可以從水或水-醇溶液涂覆在支撐層上，干厚度在3-75微米的范圍內，優選8-50微米。
任何已知的噴墨接收層都可以與其他顆粒材料組合使用。例如，墨接收或記錄層可以主要由以下組成，無機氧化物顆粒例如硅酸鹽，改性硅酸鹽，粘土，礬土，可熔珠粒例如含熱塑性或熱固性聚合物的珠粒，不熔性有機珠粒，或親水性聚合物如天然存在親水性膠體和樹膠，例如明膠，白蛋白，瓜耳膠，黃原膠(xantham)，阿拉伯膠，脫乙酰殼多糖，淀粉及其衍生物，天然聚合物的衍生物，例如功能化蛋白質，功能化樹膠以及淀粉，和纖維素醚及其衍生物，以及合成聚合物例如聚乙烯基噁唑啉，聚乙烯基甲基噁唑啉，多氧化物，聚醚，聚(環乙亞胺)，聚(丙烯酸)，聚(甲基丙烯酸)，正乙烯基酰胺比例聚丙烯酰胺和聚乙烯基吡咯烷酮和聚(乙烯醇)，其衍生物和共聚物，及這些材料的組合。親水性聚合物，無機氧化物顆粒和有機珠粒可以存在于基底上的一個或多個層中，并且可以以各種組合存在于在一層中。
可以將多孔結構引入到包含親水性聚合物的墨接收或記錄層中，通過加入陶瓷或硬聚合物顆粒，通過在涂覆過程中發泡或吹氣，或者是通過加入非溶劑導致在層中發生相分離。通常，優選基底層是親水性的，但不是有孔的。這對于照相質量打印是特別理想的，孔隙性可能會引起色澤的損失。特別是，墨接收或記錄層可以包括任何親水性聚合物或聚合物與或不與本領域已知添加劑的組合。
如果需要的話，墨接收或記錄層可以包覆有墨可滲透的防粘保護層，例如含纖維素衍生物或陽離子改性纖維素衍生物或其混合物的層。特別優選的包覆涂料是聚β-1，4-葡糖酐-g-氧化乙烯基-g-(2’-羥基丙基)-N，N-二甲基-N-十二烷基氯化銨。外敷層可以是無孔的，但可以是墨可滲透的，并且可以用于改進用水基墨在元件上打印的圖像的光密度。外敷層還可以保護墨接收或記錄層不受到磨損、污跡和水漬的影響。通常，該外敷層的干厚度為0.1-5μm，優選0.25-3μm。
事實上，在墨接收或記錄層和外敷層中可以使用各種添加劑。這些添加劑包括表面活性劑，例如改進涂覆性和調整干涂層表面張力的表面活性劑，控制pH值的酸或堿，抗靜電劑，懸浮劑，抗氧劑，硬化劑來交聯涂料，抗氧劑，UV穩定劑，光穩定劑。而且可以加入少量(基底層重量的2％-10％)的媒染劑來改進耐水性。US5,474,843公開了有用的媒染劑。
上述包括墨接收或記錄層和外敷層的層，可以用傳統涂覆方法涂覆到本領域常用的透明或不透明支撐材料上。涂覆方法可以包括，但不局限于，刮板涂布，纏繞線棒涂布，滑動料斗涂布，凹槽輥涂布，簾膜式涂步。從制造經濟學觀點看，優選其中便于同時涂布兩個層的一些方法。
IRL(墨或染料吸收層)可以涂覆粘結層(TL)。有許多已知用作墨或染料接收或記錄層的配方。主要要求是IRL與墨相容，其將會被成像以產生所需色域和密度。當墨滴經過IRL時，墨或染料會保留或媒染在IRL中，而墨溶劑自由地經過IRL，可以快速地被TL吸收。而且，IRL配方優選從水涂覆，顯示出對TL足夠的粘合性，能夠容易控制表面光澤度。
例如Misuda等的US4,879,166；5,264,275；5,104,730；4,879,166；和JP1,095,091；2.276,671；2,276,670；4,267,180；5,024,335和5,016,517公開了水基IRL配方，該配方包含假勃姆石(pesudo-bohemite)和特定水溶性樹脂的混合物。Light在US4,903,040；4,930,041；5,084,338；5,126,194；5,126,195和5,147,717中公開了水基IRL配方，包含乙烯基吡咯烷酮聚合物和特定水分散和/或水溶性聚酯以及其他聚合物和附加物的混合物。Butters等在US4,857,386和5,102,717中公開了吸墨樹脂層，包含乙烯基吡咯烷酮聚合物和丙烯酸或甲基丙烯酸聚合物的混合物。Sato等在US5,194,317和Higuma等在US5,059,983中公開了基于聚(乙烯醇)的含水可涂覆IRL配方。Iqbal在US5,208,092中公開了水基IRL配方，包含隨后被交聯的乙烯基聚合物。除了這些例子，還有其他已知或設想的IRL配方，其與上述IRL的第一和第二要求相一致，所有的都落在本發明的宗旨和范圍內。
IRL還可以含有含量和尺寸不同的消光劑用于控制光澤、摩擦和/或耐指紋性，表明活性劑用于增強干涂層的表面均勻性和調整其表面張力，媒染劑，抗氧劑，UV吸收化合物，光穩定劑。
為了增強成像元件的耐久性，理想的是涂布IRL。該外敷層可以在元件成像之前或之后施加到IRL。例如，IRL可以涂布有墨自由通過的滲墨層。該類型的層公開于US4,686,118；5,027,131和5,102,717。另外，可以在元件成像之后，加上外敷層。為此目的，可以使用已知的任何層壓膜和設備。在上述成像過程中使用的墨是熟知的，并且墨配方通常緊密依賴于具體的加工方法，即連續的、壓電的或熱的。因此，根據具體的墨加工方法，該墨可以包含數量和組合大不相同的溶劑、著色劑、防腐劑、表面活性劑、濕潤劑。本發明與圖像記錄元件組合使用的墨優選是水基的。但是，希望上述圖像記錄元件的另外實施例在本發明的范圍內，該元件被配制用于使用對于給定的墨記錄方法和給定的經銷商特定的墨。
以下例子用于說明本發明。這些例子沒有窮舉本發明所用可能的變形。份數和百分比指的是重量，除非另有說明。
如下例舉了制備涂覆有滑爽劑的交聯有機微粒的可能步驟。在該例子中，聚合物是用二乙烯基苯交聯的聚甲基(甲基丙烯酸酯)。交聯的有機微珠粒料有二氧化硅涂層。交聯有機微珠粒料通過以下步驟制備含引發劑的單體液滴可被確定尺寸，被加熱得到與單體液滴相同尺寸的固體聚合物球體。通過以下步驟制備水相將7升蒸餾水，1.5g的重鉻酸鉀(用于水相的聚合反應抑制劑)，250g聚甲基氨基乙醇己二酸酯(促進劑)和350gLUDOX(Dupont銷售的含50％二氧化硅的膠態懸浮體)混合。單體相的制備是通過以下步驟將3317g(甲基丙烯酸)甲酯，1421g二乙烯基苯(55％活性交聯劑；其他45％是乙基乙烯基苯，其形成一部分(甲基丙烯酸)甲酯聚合物鏈)和45gVAZO52(Dupont銷售的單體可溶引發劑)混合。該混合物經過均化器得到5μm的液滴。將懸浮液在52℃加熱一晚上，得到4.3kg的通常球形交聯有機微珠粒料，平均直徑約1.7μm，尺寸分布窄(約1-3μm的尺寸分布)。(甲基丙烯酸)甲酯和乙基乙烯基苯與二乙烯基苯的摩爾比約6.1％。二乙烯基苯的濃度可以調高或調低，由活性交聯劑可以產生約2.5-50％(優選10-40％)的交聯。
當用作噴墨成像元件時，以下例子示范了本發明的改進之處。
實施例1-2層膜，只用無機成孔劑制造的多孔層(對比)以如下方式制備包含在透明PET層之上的吸收聚酯層的A2層膜。制備多孔層時使用的材料是一種復合混合物，由31％PETG6763樹脂(IV＝0.73dl/g)(Eastman Chemical Company銷售的無定形聚酯樹脂)和69％硫酸鋇，無機成孔劑組成，用于多孔層的平均顆粒尺寸為0.8μm。
在反向旋轉雙螺桿擠出機中，通過混合，硫酸鋇(Blanc Fixe XR from Sachtleben)與PETG樹脂復合，該擠出機與形成樹脂混合物顆粒的切粒模頭相連。所得樹脂在65℃干燥。聚對苯二甲酸乙二醇酯顆粒(PET#7352，來自EastmanChemicals)也進行干燥，但溫度為150℃。這兩種已干燥的材料在275℃熔融，通過塑煉螺桿擠出機喂入共擠出模頭，制備相鄰的熔體料流，這些料流從模頭擠出之后，在驟冷輥上被快速冷卻。通過調整擠出機的生產率，可以調節所得流延片材中每個材料層的厚度。在該例子中，流延片材的厚度約1000μm。每一層約500μm厚。流延片材首先在縱向定向，拉伸比為3.3，溫度為110℃。然后在拉幅架上進行橫向定向拉伸比為3.3，溫度100℃，無撕裂。然后將拉伸了的片材在150℃進行熱定型。
然后將拉伸膜切割，以應用于HP722打印機，并且使用藍綠色、黃色、品紅色，黑色條紋打印，其使用干燥時間測試中所述墨打印。打印圖像是清晰的，整個圖像上無明顯染料遷移，干燥時間小于1秒鐘。干燥時間通過上述方法測量。
實施例2-只用無機成孔劑制造的多孔層(對比)以如下方法制備含吸收聚酯層的單層膜。制備薄膜使用的材料是一種復合混合物，由31％PETG6763樹脂(IV＝0.73dl/g)(Eastman Chemical Company銷售的無定形聚酯樹脂)和69％硫酸鋇，無機成孔劑組成，用于多孔層的平均顆粒尺寸為0.8μm。
在反向旋轉雙螺桿擠出機中，通過混合，硫酸鋇(Blanc Fixe XR fromSachtleben)與PETG樹脂復合，該擠出機與形成樹脂混合物顆粒的切粒模頭相連。所得樹脂在65℃干燥。該樹脂然后在275℃熔融，通過塑煉螺桿擠出機喂入擠出模頭歧管，制備熔體料流，該料流從模頭擠出之后，在驟冷輥上被快速冷卻。通過調整擠出機的生產率，可以調節所得流延片材的厚度。在該例子中，流延片材的厚度約1000μm。。流延片材首先在縱向定向，拉伸比為3.3，溫度為110℃。
然后嘗試將已取向的片材在橫向拉伸，拉伸比為3.3，溫度100℃。然而片材連續撕裂，因此得不到最終的拉伸膜。
實施例3-只用交聯有機微珠粒料制造的多孔層(對比)以如下方法制備含吸收聚酯層的單層膜。在制備層壓材料中使用的材料是一種復合混合物，由58％wt PETG6763樹脂(IV＝0.73dl/g)(Eastman ChemicalCompany銷售的無定形聚酯樹脂)和42％wt交聯球形聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)組成，珠粒直徑為1.7μm。
通過上述的有限凝聚法制備珠粒。在反向旋轉雙螺桿擠出機中，通過混合，珠粒狀聚(甲基丙烯酸甲酯)與PETG樹脂復合，該擠出機與形成樹脂混合物顆粒的切粒模頭相連。所得樹脂在65℃干燥。該樹脂在275℃熔融，通過塑煉螺桿擠出機喂入擠出模頭歧管，制備熔體料流，該料流從模頭擠出之后，在冷卻輥上被快速冷卻。通過調整擠出機的生產率，可以調節所得流延片材的厚度。在該例子中，流延片材的厚度約1000μm。流延片材首先在縱向定向，拉伸比為3.3，溫度為110℃。
然后嘗試在拉幅架上將已取向的片材進行橫向定向，拉伸比為3.3，溫度100℃。然而，該片材連續撕裂，因此得不到最終的拉伸膜。
實施例4-只用與聚酯基質不混溶的非交聯聚合物顆粒制造的孔隙膜(對比)以如下方法制備含吸收聚酯層的單層膜。聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET#7352，來自Eastman Chemicals)與40％wt(以混合物的總重量為基準)的聚丙烯(“PP”Huntsman P4G2Z-073AX)干混，在65℃干燥劑干燥器中干燥12小時。
該樹脂然后在275℃熔融，通過塑煉螺桿擠出機喂入擠出模頭歧管，制備熔體料流，該料流從模頭擠出之后，在冷卻輥上被快速冷卻。通過調整擠出機的生產率，可以調節所得流延片材的厚度。在該例子中，流延片材的厚度約1000μm。流延片材首先在縱向定向，拉伸比為3.3，溫度為110℃。
然后嘗試在拉幅架上將已取向的片材進行橫向定向，拉伸比為3.3，溫度100℃。然而，該片材連續撕裂，因此得不到最終的拉伸膜。
實施例5-只用與聚酯基質不混溶的非交聯聚合物顆粒制造的多孔層(對比)以如下方法制備含吸收聚酯層的單層膜。聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET#7352，來自Eastman Chemicals)與35％wt的聚丙烯(“PP”HuntsmanP4G2Z-073AX)干混，以混合物的總重量為基準，在65℃干燥劑干燥器中干燥12小時。
該樹脂在275℃熔融，通過塑煉螺桿擠出機喂入擠出模頭歧管，制備熔體料流，該料流從模頭擠出之后，在冷卻輥上被快速冷卻。通過調整擠出機的生產率，可以調節所得流延片材的厚度。在該例子中，流延片材的厚度約1000μm。流延片材首先在縱向定向，拉伸比為3.3，溫度為110℃。然后將該片材在拉幅架上進行橫向定向，拉伸比為3.3，溫度100℃，無撕裂。該拉伸了的片材然后在150℃被熱定型。
然后將拉伸膜切割，以應用于HP722打印機，使用藍綠色、黃色、品紅色和黑色條紋打印，其使用以上干燥時間測試中所述墨打印。打印圖像不清晰，整個圖像上有明顯的染料遷移，干燥時間大于5分鐘。干燥時間通過上述方法測量。
實施例6-用無機成孔劑和與聚酯基質不混溶的非交聯聚合物顆粒制造的多孔層(對比)
以如下方式制備包含吸收聚酯層的單層膜。制備膜時使用的材料是一種復合混合物，由31％wtPETG6763樹脂(IV＝0.73dl/g)(Eastman Chemical Company銷售的無定形聚酯樹脂)和69％wt的用于多孔層的平均粒度為0.8μm的硫酸鋇組成。在反向旋轉雙螺桿擠出機中，通過混合，硫酸鋇(Blanc Fixe XR來自Sachtleben)與PETG樹脂復合，該擠出機與形成樹脂混合物顆粒的切粒模頭相連。然后，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET#7352，來自Eastman Chemicals)與40％wt的聚丙烯(“PP”，Huntsman P4G2Z-073AX)干混，以混合物的總重量為基準。該混合物與上述BaSO4/聚酯粒料以1∶1的重量比進一步混合。最終的混合物在65℃干燥劑干燥器中干燥12小時。
已干燥的混合物在275℃熔融，通過塑煉螺桿擠出機喂入擠出模頭歧管，制備熔體料流，當料流從模頭擠出之后，在冷卻輥上被快速冷卻。通過調整擠出機的生產率，可以調節所得流延片材的厚度。在該例子中，流延片材的厚度約1000μm。流延片材首先在縱向定向，拉伸比為3.3，溫度為110℃。然后在拉幅架上進行橫向定向拉伸比為3.3，溫度100℃。然后將拉伸了的片材在150℃進行熱定型。
然后將拉伸膜切割，以應用于HP722打印機，使用藍綠色、黃色、品紅色和黑色條紋打印，其使用以上干燥時間測試中所述墨打印。打印圖像不清晰，整個圖像上有明顯染料遷移，干燥時間大于5分鐘。干燥時間通過上述方法測量。
實施例7(發明)以如下方式制備包含吸收聚酯基質層的單層膜。制備膜時使用的材料是一種復合混合物，由58％wt PETG6763樹脂(IV＝0.73dl/g)(Eastman ChemicalCompany銷售的無定形聚酯樹脂)和42％wt直徑為1.7μm的聚(甲基丙烯酸甲酯)交聯球形珠粒組成。交聯有機珠粒料通過上述有限凝聚法制備。在反向旋轉雙螺桿擠出機中，通過混合，珠粒狀聚(甲基丙烯酸甲酯)與PETG樹脂復合，該擠出機與形成樹脂混合物粒料的切粒模頭相連。然后，聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET#7352，來自Eastman Chemicals)與40％wt(以混合物的總重量為基準)的聚丙烯(“PP”，Huntsman P4G2Z-073AX)干混。該混合物與上述PMMA/聚酯粒料以1∶1的重量比進一步混合。最終的混合物在65℃干燥劑干燥器中干燥12小時。
已干燥的混合物在275℃熔融，通過塑煉螺桿擠出機喂入擠出模頭歧管，制備熔體料流，當料流從模頭擠出之后，在冷卻輥上被快速冷卻。通過調整擠出機的生產率，可以調節所得流延片材的厚度。在該例子中，流延片材的厚度約1000μm。流延片材首先在縱向定向，拉伸比為3.3，溫度為110℃。然后在拉幅架上進行橫向定向，拉伸比為3.3，溫度100℃。然后將拉伸了的片材在150℃進行熱定型。
然后將拉伸膜切割，以應用于HP722打印機，使用藍綠色、黃色、品紅色和黑色條紋打印，其使用以上干燥時間測試中所述墨打印。打印圖像清晰，整個圖像上無明顯染料遷移，干燥時間小于1秒鐘。干燥時間通過上述方法測量。
表1給出了實施例1到10的說明，包括加工過程中膜的撕裂性等級。
表1

·—數據只表示多孔層表1的數據說明了本發明制造撕裂性降低的單多孔層的能力，因此可以制造單多孔層。現有技術使用成孔顆粒如微珠粒料的多孔層，而且可以以多層形式拉伸，但只在單層拉伸時會撕裂開來，如例1和2所示。與聚酯基質不混溶的聚合物顆粒有時(但不經常)也能經受單層拉伸，如實施例4和5所示。令人驚奇的是，本發明的實施例7顯示可撕性不定的不混溶聚合物顆粒與可撕性差的交聯有機微珠粒結合制備的多孔層可撕性良好，是協同效果，而不是組合的疊加。從表1的實施例子可以看出交聯有機微珠粒和與聚酯基質不混溶的非交聯聚合物顆粒的組合能夠制備單層噴墨成像元件，在聚丙烯的情況下，當進行橫向拉伸時，該元件不會撕裂。
表2

·—數據只表示多孔層表2顯示，孔隙率的改進顯著，孔隙率影響吸收性和干燥時間以及密度降低。該表還顯示了可撕性都用成孔顆粒制備的例2，3和用不混溶聚合物顆粒制備的例4都不能夠進行拉伸和成孔。在拉伸過程中其不會撕裂的樣品中，本發明的例7的孔隙率最高。而且，發生了協同效果，因為交聯有機微珠粒和與聚酯基質不混溶的非交聯聚合物顆粒組合的孔隙率產生的多孔層的孔隙率大于二者之中任何一個的孔隙率。而且，本發明的實施例7在密度降低上也顯示出協同效果。本發明實施例7的密度大大低于對比例5和6中任何一個的密度。從表2的例子可以看出交聯有機微珠粒和與聚酯基質不混溶的非交聯聚合物顆粒的組合產生的孔隙體積大于55％，能夠吸墨，具有良好的打印圖像質量，同時說明密度降低了。
表3

·—數據只表示多孔層表3顯示，用本發明的多孔層改進了干燥時間。從表3的實施例中可以看出，交聯有機微珠粒和與聚酯基質不混溶的非交聯聚合物顆粒的組合能夠制備單層噴墨成像元件，與例5和6相比，干燥時間大大降低，并具有良好的打印圖像質量。
權利要求
1.一種包含微孔層的噴墨記錄元件，該微孔層包含連續相聚酯基質，和分散于該基質中的交聯有機微珠粒和與所述微孔層聚酯基質不混溶的非交聯聚合物顆粒。
2.根據權利要求1的元件，其中該微孔層的孔隙率為55-65體積％。
3.根據權利要求1的元件，其中所述微孔層的所述連續相聚酯包含聚對苯二甲酸乙二醇酯或其共聚物。
4.根據權利要求1的元件，其中所述交聯有機微珠粒包含下列中的至少一種苯乙烯，丙烯酸丁酯，丙烯酰胺，丙烯腈，甲基丙烯酸甲酯，乙二醇二甲基丙烯酸酯，乙烯基吡啶，乙酸乙烯酯，丙烯酸甲酯，乙烯基芐基氯，1，1-二氯乙烯，丙烯酸，二乙烯基苯，芳酰氨基甲基-丙烷磺酸，乙烯基甲苯，三羥甲基丙烷三丙烯酸酯。
5.根據權利要求1的元件，其中所述交聯有機微珠粒構成大于15％wt的所述微孔層重量。
6.根據權利要求1的元件，其中微孔層具有相互連接的孔隙。
7.根據權利要求1的元件，其中交聯微珠粒與和聚酯基質不混溶的非交聯聚合物顆粒的體積比為3∶2-2∶3。
8.根據權利要求1的元件，其中交聯微珠粒與和聚酯基質不混溶的非交聯聚合物顆粒的體積比為1∶1。
9.根據權利要求1的元件，還包含位于所述微孔層至少一個表面上的圖像記錄層，其中所述圖像記錄層含有噴墨接收層。
10.根據權利要求1的元件，其中所述元件被層合到基底上。
全文摘要
本發明涉及一種包含微孔層的噴墨記錄元件，微孔層包含連續相聚酯基質，和分散于該基質中的交聯有機微珠粒和與該微孔層聚酯基質不混溶的非交聯聚合物顆粒。
文檔編號B41M5/00GK1509871SQ2003101209
公開日2004年7月7日 申請日期2003年12月19日 優先權日2002年12月20日
發明者T·M·萊尼, K·W·小貝斯特, T M 萊尼, 小貝斯特 申請人:伊斯曼柯達公司