專利名稱:具有經過燒灼的無粘性邊的壓敏粘合劑卷片的制作方法
技術領域:
本發明涉及壓敏粘合材料。在一個優選的實施方案中,本發明涉及鹵化銀壓敏標簽在包裝材料上印刷文本、圖表和影象時的用途。
已經知道照相材料可以作為保存特定時刻例如生日和假日的記憶的印刷品。它們也可以作為廣告中采用的大型顯示材料。已經知道這些材料是昂貴和有點脆弱的高品質產品,因為它們容易因為磨擦,水或彎曲而損壞。因為其易損壞、脆弱的特性以及考慮到其價值,照片一般被放在像框、影集中,置于保護材料之后。它們對于消費者來講,被認為是保存其生活中的重要時刻記錄的奢侈品,它們也被認為是廣告的昂貴的顯示材料。因為它們是奢侈品,因此沒有在其它商業領域中使用。
通常壓敏標簽是與襯片材料一起供應,這樣襯片材料使得壓敏標簽可以被傳送通過印刷加工和印染加工(converting process),而使粘合劑收到保護。先有技術襯片材料通常包括涂布紙或薄聚合物襯片,在其上面還提供有一層防粘涂層。在壓敏標簽中常用的襯片并不適合用作照相標簽。例如光敏層具有照相活性、襯片缺乏挺度和沖洗化學品向用作襯片的紙的邊緣滲透等問題使得常規聚合物和紙襯片無法用作照相壓敏標簽。
施加到包裝上的先有技術油墨印刷標簽由基片(pragmatic sheet)材料、壓敏粘合劑和襯片組成。由基片、壓敏粘合劑和襯片構成的標簽基材通常被層壓并然后利用各種非照相印刷方法印刷。印刷后,通常提供罩面層合材料或保護涂層保護所得標簽。由保護層、印刷的信息、基片、壓敏粘合劑和襯片構成的完整標簽(completed label)使用高速貼標簽設備施加到包裝上。在壓敏卷片材料(web material)轉變成標簽的過程中,由基片、襯片、壓敏涂層和防粘涂料組成的壓敏卷片材料在中央引導(center guided)的設備中印刷,即標簽卷片材料并不與機框、導輥或襯片接觸。例如壓敏卷片材料與機器導輥的重復邊緣接觸可能會導致粘合劑從壓敏卷片轉移到機器導輥上,導致邊緣導輥上積聚了不希望有的粘合劑。
為了將光敏鹵化銀成象層用作壓敏標簽,必須極大地減少在光敏鹵化銀卷片材料邊緣的已曝光壓敏粘合劑,這樣可以消除在照相印刷材料設備上常出現的壓敏粘合劑向邊緣導向(edge guided)設備的轉移。壓敏粘合劑向邊緣導向照相印刷設備的轉移導致印刷效率降低、印刷缺陷和卷片斷裂。
在彩色照相紙的生產中必須在其曝光前將其縱向切割以達到適合用戶使用的尺寸。相紙為長寬向的片材,然后卷在膠卷軸上成為大卷。必須以非常精確的方式將這些卷切成適合的寬度。重要的是所述切割在沒有損傷在紙基材上的敏感照相材料下進行。重要的還有所述切割在沒有產生大量粉塵下進行,粉塵的產生會導致照片表面在顯影后有不希望有的污染。
通常用于切割相紙的刀為置于刀架上的環形刀,相紙在所述刀架間送入。環形刀被安置成相互接觸并且在刀刃上稍有重疊。通常一把具有方刃的刀被稱為負角刀(female knife),另一把磨成一定角度的刀稱為正角刀(male knife)。這樣,就可從寬片材中同時切割出許多條(strip)。Munier等人在US 5,365,821中公開了這種切割裝置。Blandin在EP 0,737,552中也公開了一種刀和砧的切割裝置。Camp等人在US5,974,922中公開了為彩色相紙提供可接受切割邊的刀的幾何形狀。已經發現剪切含壓敏粘合劑的卷片材料產生了粘性的切割卷(slitroll),并且在邊緣導向時易于發生粘合劑轉移。
本領域已知的還有使用激光光束代替加熱刀(heated knife)的切割和密封兩種或多種材料的方法。因為激光產生的光束是比加熱刀更精確地傳遞能量的方法,在涉及熔化的地方基于激光的方法通常得到更整潔(cleaner)的密封。激光切割和密封方法的一個例子可參見美國專利4,414,051號和4,490,203號(Bose等人),這些專利公開了用激光光束切割和密封擠出吹塑管成為兩根或多根管的方法。Bose的專利著力于減少在切割/密封點形成的珠粒和改善密封強度。其它的激光切割和密封方法包括美國專利5,630,308號(Guckenberger等人),該專利公開了一種激光刻劃包裝基材以形成容易撕開的控制包裝物(control package),如袋子;美國專利5,502,292和5,500,503號(Pernicka等人)公開了一種用脈沖激光同時切割和焊接超薄金屬箔材料的方法;Bussard在美國專利5,314,767和5,455,129號中公開了一種封邊的全息產品。在Bussard的專利中,全息產品的塑料頂層可用包括激光在內的各種切割工具同時切割和密封。在美國專利6,103,050(Krueger)中公開了一種激光切割和密封兩種聚合物片材的方法。在美國專利6,103,050中將兩片材的相對密封以提供可從襯片去除的基片。
需要高品質的同時對于小批量任務是經濟的用于包裝的壓敏標簽。更需要邊緣無粘性的照相標簽卷片材料。
發明內容
本發明一個目的是向包裝材料提供較高質量的影象。
本發明另一個目的提供具有光亮清晰影象的鹵化銀成象體系標簽。
本發明再一個目的是提供邊緣無粘性的照相卷片材料。
本發明還一個目的是提供在切割邊處緣具有經過燒灼(cauterized)的壓敏粘合劑的卷片材料。
本發明的這些和其它目的通過包括襯片、連續基片和粘合劑層的卷片材料實現,其中所述粘合劑層在所述襯片和所述基片之間,所述粘合劑層更強地粘合在所述基片上,所述基片比所述襯片窄,其中所述襯片與所述粘合劑接觸的面是反射性的。
本發明為包裝材料提供改進的影象品質。本發明包括可使用負性光學系統或光學數字印刷系統印刷文本、圖表和影象的印刷方法,所述系統為邊緣導向用以形成包裝材料用的鹵化銀壓敏標簽。
圖2為提供無粘連續卷片材料的激光卷片切割方法的示意圖。
使用薄、柔軟和堅韌的鹵化銀材料使得包裝材料具有許多優越的性質。這些材料可以具有任何目前在包裝上提供的任何更明亮、更清晰和更高色素的影象。本發明的包裝材料具有現有的包裝材料無法超越的影象深度(depth of image)。本發明的包裝材料還可提供適合于各種包裝,例如洗發水瓶,香水瓶和膠片盒的壓敏加標簽的各種包裝材料。本發明的具有優異影象優點的包裝材料可在低成本的并具有更優異的不透明性和強度的薄基底材料上獲得。本發明的包裝材料因為其可以被快速曝光或數字印刷成象,從而具有可以小批量形成,并可以從一幀影象無滯后地迅速轉換至下一幀的能力。
本發明的鹵化銀標簽材料配備有無粘性的邊,其能有效地傳送通過具有邊緣向導設備的數字或光學印刷機,而已顯示先有含壓敏粘合劑的卷片材料傳遞不希望有的壓敏粘合劑到高速、清潔、高精密度印刷設備中。正如所示的那樣,壓敏粘合劑的不希望出現的轉移導致了連接板的斷裂和機器效率的降低,這是因為積聚的粘合劑轉移到機器的連接板上,而隨后所述連接板被卷成卷,因而經常對卷造成堵塞并需要對其進行經常的清潔。堵塞意味著所述卷不能展開。先有技術的標簽卷片材料通常被剪切,并在切邊含有粘合劑,所以不能有效地傳送通過邊緣導向的設備。此外,本發明對切邊上所結合的壓敏粘合劑進行燒灼,進一步減少了在邊緣導向時的粘合劑轉移。
本發明還提供了一種無需昂貴的高精確度刀具設備的制備無粘性卷片材料的方法。本發明可在無需考慮生產數量中的襯片厚度和厚度變化來生產所述無粘性邊。
因為本發明卷片材料的邊緣沒有粘性,本發明允許使用現有的照相印刷設備和沖洗設備,盡管大部分現有安裝的設備并不是中央導向的。使用現有的照相印刷設備和沖洗設備也可將本發明的卷片材料用作背面具有粘膠的照相標簽印刷品(photographic stickerprint),而無需設計和建造新的昂貴設備。本發明的無粘性邊也使得本發明的卷片材料可用于噴墨打印機、熱染料轉印印刷機和靜電照相印刷機,而粘合劑從切邊的轉移在許多類型的設備中仍是個問題。卷片材料的無粘性邊還進一步使得消費者可容易地從襯片上分離出基片,因為襯片暴露在卷片材料的邊緣處。
由于所述卷片材料被卷成卷并以卷的形式存貯,因此經過燒灼的粘合劑層減少了粘合劑從卷片的基片面向其襯片面的轉移。此外,已經表明經過燒灼的粘合劑層減少了伴隨鹵化銀影象顯影所需的濕法化學沖洗的有害相互作用。降低對沖洗化學品的敏感性使得在鹵化銀成象層中可以使用更大量的粘合劑制劑。
本發明的鹵化銀標簽材料使得可以迅速地設計出包裝并推向市場。例如,運動或娛樂中的重要事件可以被迅速推向市場,因為在該事件的那一刻起,數字影象可以立刻快速曝光到鹵化銀壓敏標簽上并被采用。這和常規的凹版印刷或苯胺印刷成象形成了對比,這種成象方式用于壓敏標簽一般需要幾個星期準備時間。另外,所述鹵化銀形成的影象的品質使其成為可收集的作為包裝的一部分的影象,而以前的影象的品質較低,是收集所不想要的。最后,可以迅速實現影象的區域性變化。
能夠迅速改變包裝的能力也可用于在不同國家提供帶有不同語言和銷售主題的地區性標簽。另外,不同的國家對于標簽內容有不同的法律要求。例如,各個不同地區和國家對酒精性飲料如葡萄酒和啤酒的標簽要求是不同的。法國制造的葡萄酒在其裝船離開法國時,可能為等待在其它國家貼國家標簽而耽擱很長時間。對于高價產品例如優質葡萄酒、香水和巧克力來講,照相影象是特別理想的,因為它們是高品質的,并反映了包裝中的產品的高品質。
本發明因為避免了印版或印刷滾筒的成本而為小批量印刷提供了經濟可行的印刷方法。使用施加于包裝的鹵化銀影象與通用的但是低品質的六色照相凹版轉輪印刷的影象相比,確保了目前可能得到的最高影象品質。另外,由于黃、品紅和青色層含有明膠隔層,所述鹵化銀影象與平面的不生動(lifeless)的噴墨或電子照相的影象相比具有深度。鹵化銀影象層也已被優化以準確的反映膚色,與可替換的現有數字成象技術相比能提供更好的人物影象。從下面的詳細說明可了解本發明的這些和其它優點。
此處使用的“頂部”、“上部”、“乳劑面”和“面”等詞表示照相包裝標簽承載成象層的那一面或朝向該面。環境保護層一詞表示施加于該后沖洗成象層的層。術語“面料(facestock)”和“基片”表示向其施加成象層的材料。術語“底部”、“下面”、“襯片”和“背面”表示指與承載照相成象層或已顯色的影象的面相反的影象標簽或照相標簽包裝材料的那一面或朝向該面。
為了制備壓敏照相標簽,所述卷片材料必須容許在制造、影象印刷、顯影、標簽印染加工(label converting)和貼標簽設備中有效傳遞。因為常規的照相印刷機和沖洗機均是邊緣導向的,所以卷片材料必須在邊上無粘性以防止不希望的粘合劑轉移到機件和連接板上。優選具有無粘性邊的卷片材料,因為其可在沒有粘合劑轉移到機器部件的情況下傳送。作為由襯片、連續基片和粘合劑層組成的卷片材料,其中所述粘合劑層在所述襯片和連續基片之間,優選基片比襯片窄。通過提供較窄的基片,粘合在基片上的粘合劑并不出現在切割卷的邊緣,因此提供了可在具有邊緣導向設備的設備中印相和沖洗的無粘性卷片材料。
圖1是用激光預切割的無粘性成象卷片材料的橫截面結構示意圖。無粘性卷片材料10包括成象層8,基片2,粘合劑層4和襯片6。襯片6的寬度比基片2的大,因此粘合劑層4未達到所述卷的邊緣。經過燒灼的壓敏粘合劑12從基片2稍稍凹入,并顯示出了比沒有用激光切割的粘合劑低的粘性。當將成象卷片材料10卷成卷時,成象層8接觸襯片6,粘合劑層4沒有達到所述卷的邊緣而形成無粘性卷。當成象卷片材料10在邊緣導向的印刷裝置中傳送時,襯片6與所述邊緣導向的裝置接觸。
優選采用激光來完成基片和粘合劑的切割。因為基片和粘合劑的初步切割采用激光完成,已經顯示在所述基片和粘合劑的初步切割時激光能量燒灼了所述粘合劑。經過燒灼的粘合劑顯示出不太會轉移到印刷設備上,并且當本發明的卷片材料卷成卷時不太會轉移到本發明的卷片材料上。優選襯片為反射襯片,因為當能量反射回切口時,激光的能量能得到最佳利用。已經顯示透明襯片和黑色襯片不能提供足夠的激光能量反射以對基片和壓敏粘合劑進行有效的切割。此外,透明襯片使激光能量從機器部件上散射,并顯示出將成象層的光敏層“曝光”。
優選至少10米長的連續基片,因為本發明目的是連續的基片材料以供進一步轉換如印刷。如果在基片并不連續的標簽的情況下,那么基片將變得不那么有效,因為其不能在標簽印染加工中進行修邊。此外,在基片和襯片用于其它標簽的情況下,消費者可能選擇一定的長度并使用切割裝置分離出所需量的材料。非連續基片不能形成卷起的粘合劑層合基片的“卷”。
優選將基片(pragmatic web)置于襯片中心,因為這種構形可有效地卷起卷片材料。還有,通過將基片置于襯片中心,卷片材料的使用并不受卷繞方向的限制。優選襯片比基片寬0.6到10mm。超出的寬度低于0.5mm的襯片難以切割和移除,因為基片的拉伸強度不足以進行張力卷取。比基片寬12mm的襯片并不經濟,因為大部分的基片將被丟棄。此外,已經顯示出超出寬度12mm的襯片沒有足夠的耐彎曲性來支持在照相印刷機和沖洗機中的邊緣導向。
在本發明的另一實施方案中,襯片并不在基片的中心。在本發明的該實施方案中,襯片只在一邊除去粘合劑。這可容許去除較少的基片從而經濟有效。如果邊緣導向設備只與卷片的一邊接觸,那么優選不位于基片中心的襯片。
因為將標簽粘合到包裝所需的壓敏粘合劑不能在沒有襯片下傳送通過貼標簽設備,因此優選可剝離襯片或背片(back)。襯片提供了供傳送所需的強度并且在施加到包裝前保護壓敏粘合劑。一種襯片材料是纖維素紙。纖維素紙襯片是柔性的、結實的,并且與聚合物襯片(substrate)相比成本低廉。另外,纖維素紙襯片可提供在某些包裝應用中所需要的加網紋的標簽表面。甚至在除去襯片后標簽上還保留有網紋。該紙可帶有使該紙具有防水性的涂料,因為本發明的感光材料(photographic element)必須在含水的化學品中沖洗以對影象進行顯影。適合的施加到所述紙上的防水涂料的例子有丙烯酸聚合物、熔體擠出聚乙烯和層壓到紙上的定向聚烯烴片材。紙也是優選的,因為紙含有水分和鹽,這些物質提供了防止鹵化銀影象層靜電增感作用的抗靜電性能。
此外,為照相紙領域所熟悉并公開于US 6,093,521中的含粘合劑的紙提供了對鹵化銀影象沖洗化學品邊緣滲透的抵抗性。優選邊緣滲透少于8mm,因為已經表明當對基片材料進行修邊并將其從襯片上剝離時,沖洗化學品滲透到紙中超過12mm會膨脹而產生修邊問題。還有,大于12mm的沖洗化學品滲透增加了沖洗中化學品的用量而導致較高的沖洗成本。
另一種優選的襯片材料或可剝離背面是取向的聚合物片材。優選所述襯片為取向聚合物是因為其在取向處理中發展出強度和韌性。優選用作襯片基料的聚合物是聚烯烴、聚酯和尼龍。優選的聚烯烴聚合物包括聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚苯乙烯、聚丁烯和它們的混合物。也可使用聚烯烴共聚物,包括聚丙烯和乙烯以及烯烴如己烯、丁烯和辛烯的共聚物。最優選聚酯,因為其具有在高速貼標簽設備中有效傳送鹵化銀壓敏標簽襯片所需的強度和韌性。
在另一個實施方案中,襯片由紙芯(paper core)和層壓到其上的取向聚合物片材組成。優選層壓的紙襯片,因為取向聚合物片材在提供相同的拉伸強度下,可以使襯片的厚度比涂層紙的薄,取向聚合物片材提供了在鹵化銀方法的生產和干燥中的抗卷曲性。
襯片的拉伸強度或襯片斷裂時的拉伸應力是一個重要的傳送和成形參數。抗拉強度采用ASTM D882方法測量拉伸強度。優選大于120MPa的拉伸強度,因為低于110Mpa時襯片在自動包裝設備中的傳輸、成形和貼至包裝上的過程中開始斷裂。
含襯片的鹵化銀成象層的磨擦系數或COF是一個重要的特征,因為COF關系到在自動貼標簽設備中的傳輸和成形效率。COF是在某個表面上移動的物體的重量與保持所述表面和物體之間接觸的力的比值。COF的數學表達式如下COF=μ=(摩擦力/法向力)采用ASTM D-1894測量襯片的COF,該方法利用不銹鋼滑車測量襯片的靜態和動態COF。本發明優選的襯片的COF為0.2至0.6。例如,0.2 COF是在用于選取和放置(pick-and-place)中的標簽上的涂層所必需的。利用機械設備選取標簽并將它移動到另一處的操作需要低的COF,這樣所述標簽可以很容易的在它下面的標簽的表面上滑動。另一極端的情況下,大的片材例如書的封面需要0.6 COF以能夠在它們堆迭存放時防止打滑和滑動。有時,特定的材料可能要求在一面為高COF而另一面為低COF。通常,該基底材料自身,例如塑料膜、金屬箔或紙襯片會為一面提供必需的COF。施加適當的涂層會改變影象面以賦予較高或較低的值。可以考慮使用兩種不同的涂料,一面用一種。COF可以是靜態或動態的。靜態摩擦系數是在兩個表面之間準備開始運動但是運動并沒有真正開始時的數值。動態摩擦系數是指當該兩個表面以恒定速度相對滑動的情況下的數值。通常采用放置在該表面上的滑車來測量COF。開始滑動時所需的力提供了靜態COF的測量值。以恒定速度拉著該滑車通過一段給定的長度提供了動態摩擦力的測量值。
本發明襯片的優選厚度為75到225微米。襯片的厚度非常重要,因為以拉伸強度或機械模量表示的襯片強度必須與襯片的厚度匹配以獲得經濟有效的設計。例如,高強度的厚襯片并不經濟,因為在一定輥直徑下厚襯片將導致比薄襯片短的輥長度。已經表明低于60微米的襯片厚度將引起在邊緣導向鹵化銀印刷機中傳送失敗。大于250微米的襯片厚度導致設計不經濟有效并且難以在現有的鹵化銀印刷機中傳送。
優選本發明的襯片具有低于20%的光學透射。在鹵化銀標簽的印刷中,要求曝光能量從基片/襯片組合反射產生二次曝光。這種二次曝光對于保持高水平的印刷生產力非常重要。已經表明光學透射大于25%的襯片顯著降低了鹵化銀標簽的印刷速度。此外,提供“無標簽外觀(no label look)”的透明基片材料需要不透明襯片來維持印刷速度,以及防止在現有鹵化銀印刷機中來自印刷板的不希望有的反射。
因為本發明的光敏鹵化銀層在生產、印刷和沖洗過程中可能遭受來自靜態放電的不利曝光,所以優選層(line)具有低于1011歐姆/平方的電阻率。可將各種導電材料摻入到抗靜電層中以得到各種電導率。這些導電材料可分成兩大類(i)離子導體和(ii)電子導體。在離子導體中,電荷由帶電物種整體擴散通過電解質來傳遞。抗靜電層的電阻率取決于溫度和濕度。在前述專利文獻中所描述的含簡單無機鹽、表面活性劑的堿金屬鹽、離子導電聚合物、含堿金屬鹽的聚合電解質和膠態金屬氧化物溶膠(通過金屬鹽穩定)的抗靜電層在該范疇內。但是,許多所用的無機鹽、聚合電解質和低分子量表面活性劑是水溶性的,可在沖洗時從抗靜電層洗脫出來而導致抗靜電功能的損失。使用電子導體的抗靜電層的電導率取決于電子移動性而非離子移動性,并且與濕度無關。含共軛聚合物、半導體金屬鹵化物鹽、半導體金屬氧化物顆粒等的抗靜電層已在前面敘述。但是,這些抗靜電層通常含有高體積百分比的導電材料,這些導電材料通常是較為昂貴且帶來不利的物理特征,如顏色、增高的脆性和對抗靜電層不良的粘附性。
在本發明的一個優選實施方案中,所述標簽具有摻入到襯片或涂布在襯片上的抗靜電材料。最好是具有至少1011歐姆/平方的電表面電阻率的抗靜電性。在最優選的實施方案中,抗靜電材料包括至少一種選自氧化錫和五氧化二釩的材料。
在另一優選的本發明實施方案中,抗靜電材料被摻入到壓敏粘合劑層中。摻入到壓敏粘合劑層的抗靜電材料提供了對鹵化銀層的靜電防護并減少了標簽的靜電,而這有助于在高速貼標簽設備中對容器貼標簽。作為獨立應用或作為對含抗靜電層的襯片的補充,壓敏粘合劑還可包含選自導電金屬氧化物、碳粒和合成綠土的抗靜電劑或用內在導電聚合物多層化(multilayered)。在一個優選的實施方案中,抗靜電材料為金屬氧化物。由于金屬氧化物易于被分散在熱塑性粘合劑中并且可通過本領域已知的任何方法施加到聚合物片材上,因此是優選的。可用于本發明的導電性金屬氧化物選自包括摻雜金屬氧化物、缺氧金屬氧化物、金屬銻酸鹽、導電氮化物、碳化物或硼化物,如TiO2、SnO2、Al2O3、ZrO3、In2O3、MgO、ZnSb2O6、InSbO4、TiB2、NbB2、TaB2、CrB2、MoB、WB、LaB6、ZrN、TiN、TiC和WC的導電顆粒。最優選的材料是氧化錫和五氧化二釩,因為它們提供了優異的導電性并且是透明的。
為了提供可被施加于高品質包裝,能處理文本、圖表和影象,并可經濟的用于小批量印刷作業以及準確的反映膚色的數字印刷方法,優選使用鹵化銀成象。所述鹵化銀技術可以是黑白或彩色的。優選在將鹵化銀成象層施加于包裝之前將其進行曝光和顯影。本發明的柔性基片含有在高速貼標簽機上有效傳送和施加影象所必須的拉伸強度和磨擦系數的性能。本發明的基片通過施加含有壓敏粘合劑的柔性標簽生膠片(stock)的感光鹵化銀成象層而形成。所述成象層、基片和壓敏粘合劑采用粗糙的襯片材料支撐并傳送通過貼標簽機。由于所述感光鹵化銀成象層容易被環境溶劑例如水、咖啡和手上的油漬所破壞,因此優選在影象顯影之后在所述感光鹵化銀成象層上施加環境保護層。
用于本發明的、其上施加有感光鹵化銀咸像層的基片材料或柔性基片必須不影響該感光鹵化銀成象層。另外本發明的基片材料需要優化該感光鹵化銀成象系統的性能。適合的柔性基片還必須可以在自動包裝設備上有效的使用以用于給各種容器施加標簽。優選的柔性基片是纖維素紙。纖維素紙基片是柔性的、結實的,并且與聚合物基片相比成本低廉。另外,纖維素紙基片可提供在某些包裝應用中所需要的加網紋的標簽表面。所述紙可帶有使該紙具有防水性的涂料,因為本發明的感光材料必須在含水的化學品中沖洗以對鹵化銀影象進行顯影。適合的涂料的例子有丙烯酸類聚合物或聚乙烯。
聚合物基片是另一種優選的基片材料,因為它們皆有抗撕裂性,具有優異的適應性,良好的耐化學性以及高強度。優選的聚合物基片包括聚酯;取向聚烯烴,例如聚乙烯和聚丙烯;澆鑄聚烯烴,例如聚丙烯和聚乙烯;聚苯乙烯。優選乙酸乙酯和乙烯基聚合物,因為它們結實并柔韌,能為鹵化銀咸像層的涂層提供優異的表面。
雙軸取向聚烯烴片材是優選的基片,因為它們成本低廉,具有優化所述鹵化銀體系的優異的光學性能,并能在高速貼標簽機中施加到包裝上。最優選微孔復合雙軸取向片材,因為該有孔層無需TiO2就能提供不透明性和亮度。同時,該微孔雙軸取向片材的有孔層明顯降低了所述鹵化銀成象層的壓力敏感性。通過將芯和表面層共擠出,然后雙軸取向,可以方便地制得所述微孔雙軸取向片材,由此在包含于芯層中的成孔隙材料(void-initiating material)周圍形成孔隙。這種復合片材公開于美國專利4,377,616、4,758,462、4,632,869和5,866,282中。如果需要,也可將所述雙軸取向聚烯烴片材層壓至紙片的一面或兩面,以形成具有更高剛性的標簽基片。
所述柔性聚合物基片可包括多個層。所述柔性基片的表層可以由以上為所述芯基體(core matrix)所列舉的相同聚合材料制成。所述復合片材的表層可以采用與芯基體相同的聚合材料制備,或所述表層也可采用與芯基體不同的聚合物組合物制備。對于相容性來說,可采用一輔助層來提高表層對芯的粘合性。
對于感光鹵化銀成象層的涂層來講,有孔雙軸取向聚烯烴片材是優選的柔性基片。優選有孔的膜,因為它們為影象提供了不透明性,白度和影象清晰度。“孔隙(void)”在此處用來指不含加入的固體和液體物質,盡管有所述“孔隙”可能含有氣體。殘留在經過加工的包裝片材芯中的成孔隙顆粒的直徑應為0.1至10微米,優選為圓形以產生所需的形狀和尺寸的孔隙。孔隙的大小也取決于在機械加工方向和橫向的取向程度。理想地,可將所述孔隙形狀假設為具有由兩個對置的而且邊緣接觸的凹盤所確定的形狀。也就是說,所述孔隙傾向于具有類似于透鏡或雙面凸鏡的形狀。所述孔隙的取向使得該兩個主要的尺寸與所述片材的機械加工方向和橫向相對準。Z方向軸是最小的尺寸,為所述孔隙顆粒的橫向直徑的大致尺寸。所述孔隙一般為封閉孔穴,因此實際上不存在從該空心芯一側通向另一側的、可以通過氣體或液體的通道。
本發明的感光材料通常具有光澤表面,即該表面足夠光滑以提供優異的反射特性。優選乳白色表面,因為它為標簽提供了消費者感覺上優選的獨特照相外觀。當所述微孔在垂直方向上為1-3μm時,就可以得到乳白色表面。垂直方向是指垂直于所述成象部件(imagingmember)平面的方向。對于獲得最佳的物理性質和乳白色特性,優選微孔的厚度為0.7-1.51μm。垂直方向上微孔的優選數量為8-30個。在垂直方向上微孔少于6個時,不能產生所需的乳白色表面。在垂直方向上微孔多于35個時,不能明顯地改善該乳白色表面的光學外觀。
用于柔性基片的成孔隙材料可選自各種材料,并以芯基體聚合物的重量為基礎計,應當占5-50%重量。優選所述成孔隙材料包括聚合材料。當使用聚合材料時,所述聚合材料應是能夠與制備芯基體的聚合物熔融混合的聚合物,并且當所述懸浮液冷卻時能形成分散的球狀顆粒。這種例子包括分散在聚丙烯中的尼龍,分散聚丙烯中的聚對苯二甲酸丁二醇酯或分散在聚對苯二甲酸乙二醇酯中的聚丙烯。如果將所述聚合物預先成形并混合在基體聚合物中,重要的特征便在于該顆粒的大小和形狀。優選為球狀,并且可以是空心或實心的球。這些球體可由交聯聚合物制備,所述聚合物選自具有通式Ar-C(R)=CH2的鏈烯基芳族化合物,其中Ar代表芳族烴基或苯系芳族鹵代烴基,R是氫或甲基;丙烯酸酯型單體,包括式CH2=C(R’)-C(O)(OR)的單體,其中R選自氫和含有大約1-12個碳原子的烷基,R’選自氫和甲基;氯乙烯和偏氯乙烯的共聚物,丙烯腈和氯乙烯、溴乙烯、式CH2=CH(O)COR的乙烯酯的共聚物,其中R為含有2-18個碳原于的烷基;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;由對苯二甲酸和對苯二甲酸二烷基酯或其可生成酯的衍生物與HO(CH2)nOH的二元醇之間反應制備的合成聚酯樹脂,所述二元醇中n為2-10的整數,并且在所述聚合物分子中具有反應性烯鍵,上述包括聚酯包括最高可達20%重量的第二種酸或其酯的含有反應性烯屬不飽和鍵的共聚物,和其混合物,交聯劑選自二乙烯基苯、二甘醇二甲基丙烯酸酯、富馬酸二烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯和其混合物。
制備所述交聯聚合物成孔隙顆粒的一般單體的例子包括苯乙烯、丙烯酸丁酯、丙烯酰胺、丙烯腈、甲基丙烯酸甲酯、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、偏氯乙烯、丙烯酸、二乙烯基苯、丙烯酰胺基甲基-丙磺酸、乙烯基甲苯等。優選所述交聯聚合物為聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。最優選為聚苯乙烯,并且交聯劑為二乙烯基苯。
本領域中熟知產生大小不均勻的成孔隙顆粒的方法,所述顆粒的特征在于寬的顆粒大小分布。可通過篩分包含整個初始尺寸分布范圍的珠粒而對所得到的珠粒進行分級。其它例如懸浮聚合,有限聚結的方法可直接產生大小非常均勻的顆粒。
可以對成孔隙材料涂布試劑以使之更容易成孔。適合的試劑或潤滑劑包括膠體二氧化硅,膠體氧化鋁,和如氧化錫和氧化鋁的金屬氧化物。優選的試劑為膠體二氧化硅和膠體氧化鋁,最優選二氧化硅。所述帶有試劑涂層的交聯聚合物可由本領域熟知的方法制備。例如,優選向懸浮液中添加試劑的常規懸浮聚合方法。就試劑來說,優選膠體二氧化硅。
所述成孔隙顆粒也可以是無機球體,包括實心或空心的玻璃球,金屬或陶瓷珠粒,或無機顆粒如粘土、滑石、硫酸鋇或碳酸鈣。重要的是所述材料不能與所述芯基體聚合物發生化學反應,以免引起下列一個或多個問題(a)改變所述基體聚合物的結晶動力學,使之難以取向,(b)破壞所述芯基體聚合物,(c)破壞所述成孔隙顆粒,(d)使所述成孔隙顆粒粘附于所述基體聚合物上,或(e)產生不符合需要的反應產物,例如有毒或深色部分。所述成孔隙材料應當不具有照相活性或者不會降低其中采用了雙軸取向聚烯烴片材的感光材料的性能。
優選的聚合基片的最上面的表層的總厚度可以為0.20μm-1.5μm,優選為0.5-1.0μm。低于0.5μm時,所述共擠出表層固有的任何不平整性可能會導致無法接受的顏色偏差。當表層厚度大于1.0μm時,照相的光學性質例如影象分辨率下降。當表層厚度大于1.0μm時,需要進行過濾的雜質例如絮狀沉淀或不良的彩色顏料分散體的體積更大。
可以在該柔性基片的最上面的表層中添加添加劑(addenda),以改變所述成象元件(imaging element)的顏色。對于標簽應用,優選具有輕微藍色調的白色基片。輕微藍色調的加入可以通過本領域已知的任何方法來實現,包括在擠出之前機器共混色母料,以及以所需的共混比例將預先混合的藍色著色劑熔融擠出。優選能夠抵抗高于320℃擠出溫度的彩色顏料,因為所述表層的共擠出必須在高于320℃的溫度下實施。用于本發明的藍色著色劑可以是不會對所述成象元件具有不利影響的任何著色劑。優選的藍色著色劑包括酞氰藍顏料,Cromophtal藍色顏料,Irgazin藍色顏料,和Irgalite有機藍色顏料。也可以在所述表層中加入光學增白劑以吸收UV能量并主要在藍色區域發光。還可以在所述皮層中加入TiO2。雖然在本發明的薄表層中加入TiO2不會顯著地影響所述片材的光學性能,但是它會引起許多制造方面的問題,例如擠出口模條紋或斑點。優選所述表層基本不含TiO2。加入0.20-1.5μm的TiO2至層中基本不會改善該支持體(support)的光學性質,只會增加設計成本,并會導致擠出過程中的不受歡迎的顏料線。
可以向所述芯基體和/或一層或多層表層中加入添加劑以改善所述柔性基片的光學性質。優選二氧化鈦,并將其用在本發明中以改善影象清晰度或MTF、不透明性和白度。所用的TiO2可為銳鈦礦型或金紅石型。另外,可以同時混合銳鈦礦型和金紅石型TiO2以同時改善清晰度和白度。對于照相系統來講可接受的TiO2的例子是DuPontChemical Co.的R101金紅石TiO2和DuPont Chemical Co.的R104金紅石TiO2。在本發明中也可以使用本領域已知的能夠改善照相光學響應的其它顏料。本領域已知的能夠改善白度的其它顏料的例子有滑石、高嶺土、CaCO4、BaSO4、ZnO、TiO2、ZnS和MgCO3。優選的TiO2類型是銳鈦礦型,因為已經發現銳鈦礦型TiO2能夠和有孔層一起優化影象白度和清晰度。
可以向本發明的柔性基片加入添加劑,這樣當從表面觀察所述雙軸取向片材時,所述成象元件在紫外光下曝光時發出可見光。在可見光區發光使得該支持體在紫外光能量存在下具有所希望的背景顏色。當在戶外觀察影象時,這一點特別有用,因為日光中包括紫外光,并且這一點也可被用在消費者和商業應用中優化影象品質。
優選本領域已知的在藍色光譜區內發出可見光的添加劑。與中性密度最小值(定義為b*)相比,消費者通常喜歡在已顯影影象的密度最小區域中有一點(在零點的一個b*單位內)藍色(定義為負b*)。b*是CIE(國際照明委員會Commission Internationale de L′Eclairage)體系(space)中的黃/藍的測量值。正b*代表黃色,負b*代表藍色。添加在藍色光譜區發光的添加劑使得該支持體在無需加入將會降低影象白度的著色劑的情況下即可發光。優選的發光(emission)在1-5Δb*單位。將Δb*定義為當一個試樣用紫外光光源和用沒有任何明顯的紫外光能源的光源照射時b*的差值。Δb*是確定向本發明的上部雙軸取向片材添加光學增白劑的凈效果的優選量度。低于1b*單位的發光不可能被大多數消費者注意到;因此,當b*的變化低于1b*單位時,向所述雙軸取向片材添加光學增白劑不是一種有效的花費。大于5b*單位的發光將會影響該影象的色彩平衡,使其白色對于大多數消費者來顯得太藍。
優選的添加劑是光學增白劑。一種光學增白劑是無色、有熒光的有機化合物,所述有機化合物吸收紫外光并發出藍色可見光。例子包括但不限于4,4’-二氨基二苯乙烯-2,2’二磺酸的衍生物、香豆素衍生物例如4-甲基-7-二乙氨基香豆素、1,4-雙(O-氰基苯乙烯基)苯甲酰和2-氨基-4-甲基苯酚。
孔隙還為柔性基片提供了額外的不透明性。這種有孔層也可與含至少一種顏料的層結合使用在所述多于一層的薄膜中提供高反射白色層,其中所述顏料選自TiO2、CaCO3、粘土、BaSO4、ZnS、MgCO3、滑石、高嶺石或其它材料。染色層和有孔層的組合對最終影象的光學性能有利。
柔性基片的有孔層比實心層(solid layer)更易受到機械毀壞,如碎裂或與相鄰層脫離。含TiO2或相鄰于含TiO2層的孔隙化結構長時間暴露于光下時特別易遭受機械性能的損失和機械毀壞。TiO2顆粒導致并加速了聚丙烯的光氧化降解。將位阻胺穩定劑加入到多層雙軸取向膜的至少一層中,在優選的實施方案中加入到含TiO2的層中,此外在最優選的實施方案中加入到含TiO2的層和其相鄰的層中,獲得了同時保持光亮和黑暗影象穩定性的改善。
優選聚合物基片在所述薄膜的至少一層中含有為或大約0.01-5%重量的穩定量的位阻胺。雖然這種水平提供了對雙軸取向薄膜的改善穩定性,但是為或約0.1-3%重量的優選量提供了改善的在光亮和黑暗中保持穩定性之間的優異的平衡,同時使得結構更經濟有效。
優選本發明的柔性雙軸基片具有微孔芯。所述微孔芯提高了成象支持體的不透明性和白度,并進一步改善了影象品質。當使用不含明顯量的紫外光的光源(例如室內光)觀察該影象時,由于所述影象支持體在曝光于紫外光下時可具有一些色澤,同時仍保持了極好的白度,所以微孔芯的影象品質的優點與吸收紫外能量并在可見光譜區發光的材料的組合使得影象品質得到不同尋常的優化。
已經發現位于所述柔性雙軸取向基片的有孔層的微孔減少了不希望存在的壓力灰霧。數量級為數百千克每平方厘米的機械壓力因為目前尚未完全了解的機理導致了其感光度產生了不希望的可逆降低。所述機械壓力的凈結果是密度(主要是黃色密度)產生了不希望的上升。通常,在轉換和照相沖洗步驟中,所述雙軸取向柔性基片的有孔層通過壓縮而吸收機械壓力,并降低黃色密度的改變量。將206MPa負載施加在所涂布的感光鹵化銀乳劑上,顯影所述黃色層,并使用X-Rite 310型(或類似的)照相透射光密度計測量沒有施加負載的對照試樣與加載試樣之間的密度差,從而測量壓力敏感度。優選在206MPa壓力下所述黃色層密度的變化小于0.02。黃色層密度變化為0.04可以被明顯感覺,因此是不符合需要的。
柔性基片的共擠出、淬火、取向和熱定形可以通過本領域熟知的任何制備取向片材的方法實施,例如通過平片(nat sheet)法或發泡法或管狀(tubular)法。平片法包括通過縫型模頭擠出混合物,然后將擠出的薄板在冷卻澆鑄鼓上迅速淬火,這樣使該片材的芯基體聚合物組分和表層組分被淬火至其玻璃固化溫度之下。然后通過在所述基體聚合物的玻璃化轉變溫度之上,熔融溫度之下對所述已經過淬火的片材進行相互垂直方向的拉伸,對其進行雙軸取向。可以先在一個方向對所述片材拉伸,然后再于第二個方向上進行拉伸,或者也可以同時在兩個方向上進行拉伸。在對該片材進行拉伸后,通過加熱至足夠使該聚合物結晶或退火的溫度而對其進行熱定形,并同時在一定程度上抑制該片材在兩個拉伸方向上回縮。由于在該微孔芯上至少有一個無孔隙表層,因此提高了柔性基片支持體的拉伸強度,使其更容易制造。更高的拉伸強度使得該片材與所有層都由有孔層制成的片材相比,可以以更寬的寬度和更高的拉伸比制成。各層的共擠出也進一步簡化了制造工藝。
此中所用的短語“成象元件”包括如上所述的成象支持體連同影象接受層,可應用多種技術控制影象傳遞到成象元件上。這些技術包括熱染料轉印、靜電照相印刷或噴墨印刷,以及一種照相鹵化銀影象的支持體。此中所用的短語“感光材料”是利用光敏鹵化銀作為影象形式的材料。雖然本發明主要涉及包括支持體和至少一層包括鹵化銀顆粒的光敏鹵化銀乳劑層的照相記錄元件,但是利用噴墨印刷、熱染料轉印和靜電照相印刷的影象也是由價值的。具體而言,上述印刷技術并不需要單獨的印刷和化學顯影工藝,并且能由數字文件進行印刷影象,因此可進行包裝壓敏標簽的數字印刷。
本發明接受元件(receiving elements)的熱染料影象接受層可含有例如聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、聚氯乙烯、苯乙烯丙烯腈共聚物、聚己內酯或它們的混合物。所述染料影象接受層可以任何能夠有效地實現目的的量存在。通常,約1至約10g/m2的濃度獲得了良好的結果。如Harrison等人在US 4,775,657中所述的那樣,罩面層上還可涂布所述染料接受層。
與本發明的受染元件(dye-receiving element)一起使用的供染元件(dye-donor element)通常包括其上具有含染料層的支持體。只要可通過熱作用傳遞到受染層上,任何染料均可用作本發明中使用的供染體。用可升華染料已經獲得了特別良好的結果。可用于本發明的供染體描述于如美國專利4,916,112、4,927,803和5,023,228號中。正如上面所指出的,供染元件被用于形成染印影象。這種方法包括成影象加熱(image-wise-heating)供染元件并傳遞染印影象給如上所述的受染元件而形成染印影象。在熱染料轉印法的一個優選實施方案中,使用了包含有涂布了青、品紅和黃色染料的序列重復區的聚對苯二甲酸乙二醇酯支持體的供染元件,所述染料轉印步驟對各種顏色順序進行以獲得三色染印影象。當所述處理只單色進行時,那么就獲得單色染印影象。
可用于將染料從供染元件轉移到本發明的受染元件的熱印機頭是商業可得的。可使用例如Fujitsu熱印機頭(FTP-040 MCS001)、TDK熱印機頭F415 HH7-1089或Rohm熱印機頭KE 2008-F3。或者,也可使用其它熱染料轉印的已知能源,如在GB 2,083,726A號中所描述的激光器。
本發明的熱染料轉印集合(assemblage)包括(a)供染元件、和(b)如上所述的受染元件,所述受染元件與供染元件處于疊合關系從而使供給元件(donor element)的染料層與接受元件的染印影象接受層接觸。
當獲得三色影象時,上面集合在通過熱印機頭施加熱時的三個情況下形成。在第一種染料被轉移后,供染元件被剝離。然后第二種供染元件(或具不同染料區的供給元件的另一區域)被送到與受染元件對齊并重復所述處理。第三種顏色以相同方式獲得。
靜電照相和靜電照相方法和它們的各個步驟在先有技術中已有詳細描述。所述方法包括產生靜電影象、用帶電彩色顆粒(調色劑)對該影象進行顯影、任選將得到的已顯影影象轉移到第二個基片上并將影象固定在所述基片上的基本步驟。在這些方法和基本步驟上有許多變體;液體調色劑取代干調色劑是這些變體中的一種簡單變化。
第一個基本步驟即靜電影象的產生可通過各種方法完成。拷貝的靜電照相處理通過模擬或數字曝光,使用均勻帶電的光電導體的已成影象光致放電(imagewise photodischarge)。所述光電導體可以是一次性使用體系,或者可以是可重新充電和可重新成象的,類似那些基于硒或有機受光體的光電導體。
在一種形式上,拷貝的靜電照相處理通過模擬或數字曝光使用均勻帶電的光電導體的已成影象的光致放電。所述光電導體可以是一次性使用體系或者可以是可重新充電和可重新成象的,類似那些基于硒或有機受光體的光電導體。
在一種作為選擇的靜電照相方法中,靜電影象通過電離射線照相法產生。潛影在介電(保持電荷)介質即紙或薄膜上產生。電壓從穿越介質寬的觸針矩陣施加到所選的金屬觸針或寫入尖端上,導致所選觸針和介質間的空氣發生介電擊穿。產生了離子,所產生的離子在介質上形成潛影。
但是,產生的靜電影象要用相反電荷的調色劑顆粒顯影。在用液體調色劑的情況下,液體顯影劑與靜電影象直接接觸。通常使用流動液體來確保具有足夠顯影的調色劑顆粒。靜電影象產生的場引起懸浮在非導電液體的帶電顆粒通過電泳移動。靜電潛影的電荷因此被相反電荷的顆粒中和。用液體調色劑的電泳顯影的理論和物理學詳細描述在許多書籍和發表物中。
如果使用可重新成象的光受體或靜電照相原片,調色的影象被轉移到紙(或其它基材)上。所述紙被靜電充電,所選的極性使得調色劑顆粒轉移到紙上。最終,調色的影象被固定在紙上。對于自固定調色劑來說,通過空氣干燥或加熱將殘留液體從紙上去除。蒸發掉溶劑后,這些調色劑形成了粘合到紙上的影片。對于可熱熔調色劑來說,熱塑性聚合物被用作部分所述顆粒。加熱去除了殘留液體并將調色劑固定到紙上。
當用作噴墨成象介質時,記錄體或介質通常包括至少一面具有受墨層(ink-receiving layer)或成象層的基材或支持體材料。如果需要,為了改善受墨層對支持體的粘合性,支持體表面可以在施加溶劑吸附層前進行電暈放電處理,或者可將一底層如由鹵代苯酚或部分水解的氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物形成的層施加到所述支持體的表面。優選受墨層以3到75微米、優選8到50微米的干厚度從水溶液或水-醇溶液涂布在所述支持體層上。
任何已知的噴墨接受層均可與本發明的外聚酯基阻擋層一起使用。例如,受墨層可主要由以下物質組成,所述物質包括無機氧化物顆粒(如二氧化硅、改性二氧化硅、粘土、氧化鋁)、可熔珠粒(如包含熱塑性或熱固性聚合物的珠粒)、非可熔有機珠粒或親水聚合物(如天然親水膠體)和樹膠(如明膠、清蛋白、瓜爾膠、漢生膠、阿拉伯樹膠、脫乙酰殼多糖、淀粉和它們的衍生物等);天然聚合物的衍生物,如功能化蛋白質、功能化樹膠和淀粉和纖維素醚和它們的衍生物;和合成聚合物,如聚乙烯基噁唑啉、聚乙烯基甲基噁唑啉、多氧化物、聚醚、聚乙烯亞胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、n-乙烯基酰胺(包括聚丙烯酰胺和聚乙烯基吡咯烷酮)、和聚乙烯醇、它們的衍生物和共聚物;和這些材料的組合。親水聚合物、無機氧化物顆粒和有機珠粒可存在于所述基材的一層或多層,并且也可以各種組合存在于一層中。
一種多孔結構可通過加入陶瓷或硬聚合顆粒物、通過在涂布時發泡或吹脹、或通過導入非溶劑誘導在層中的相分離導入到包括親水聚合物的受墨層中。通常優選底層為親水層,但非多孔層。對于多孔可能導致光澤損失的高質照片印刷品來說尤其如此。正如本領域人們所知的,受墨層具體可由任何親水聚合物或聚合物與有或沒有添加劑存在的組合組成。
如果需要,受墨層可在最上層涂布油墨可透的抗粘保護層,如包括纖維素衍生物或陽離子改性的纖維素衍生物或其混合物的層。一種特別優選的保護層是β-1,4-脫水葡萄糖-氧乙烯-(2’-羥丙基)-N,N-二甲基-N-十二烷基氯化銨共聚物。所述罩面層是非多孔的,但是可滲透過油墨并可用于改善用水基油墨印在基片(element)上的影象的光密度。罩面層也可保護受墨層免受摩擦、沾污和水損害。通常這種罩面層的干厚為約0.1至約5微米、優選約0.25至約3微米。
實踐中,在受墨層和罩面層中可使用各種添加劑。這些添加劑包括表面活性劑,如用于改善可涂布性和調節干燥涂層表面應力狀態的表面活性劑、控制pH的酸或堿、抗靜電劑、懸浮劑、抗氧化劑、交聯涂層的硬化劑、抗氧化劑、紫外光穩定劑、光穩定劑等。此外,可加入少量(基層的2-10%重量)的媒染劑以改善耐水性。有用的媒染劑公開于美國專利5,474,843號。
包括受墨層和保護層的上述層可通過常規涂布裝置涂布到本領域常用的透明或不透明載體材料上。涂布方法可包括但不限于刮涂、繞線棒控涂漆器涂布、窄縫擠壓涂布、滑動加料斗涂布(slide hoppercoating)、凹版印刷、幕式淋涂等。這些方法的一些可同時涂布兩層,從經濟生產觀點來看這時優選的。
所述DRL(受染層)以0.1-10微米、優選0.5-5微米的厚度涂布在粘結層(TL)上。已知有許多制劑可用作受染層。主要的要求是所述DRL與成象的油墨相容從而產生所需的色域和密度。隨著墨滴通過DRL,染料在DRL中保留或媒染,同時油墨溶劑自由通過DRL并被TL快速吸收。另外,優選DRL制劑由水涂布,展現出足夠的對TL的粘合性,并可容易地控制表面光澤。
例如Misuda等人在美國專利4,879,166、5,264,275、5,104,730、4,879,166和日本專利1,095,091、2,276,671、2,276,670、4,267,180、5,024,335和5,016,517公開了包括psuedo-bohemite和某些水溶性樹脂的混合物的水性DRL制劑。Light在美國專利4,903,040、4,930,041、5,084,338、5,126,194、5,126,195和5,147,717公開了包括乙烯基吡咯烷酮聚合物和某些水分散性和/或水溶性聚酯的混合物連同其它聚合物和添加劑的水性DRL制劑。Butters等人在美國專利4,857,386和5,102,717公開了包括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的油墨-吸收樹脂層。Sato等人在美國專利5,194,317和Higuma等人在美國專利5,059,983公開了基于聚乙烯醇的可水涂布DRL制劑。Iqbal在美國專利5,208,092中公開了含隨后交聯的乙烯基共聚物的水性DRL制劑。除了這些例子外,還可能有與前述DRL的主要要求和次要要求相符的其它已知或設想的DRL制劑,其所有均在本發明的宗旨和范圍內。
優選的DRL為0.1-10微米厚并且作為5份鋁氧烷和5份聚乙烯基吡咯烷酮的水分散體涂布。所述DRL也可包括各種水平和規模的用于控制光澤、抗摩擦和/或指印的消光劑、用于增強表面均一性和調節干燥涂層表面張力的表面活性劑、媒染劑、抗氧化劑、紫外光吸收劑、光穩定劑等。
盡管如上所述的受墨元件(ink-receiving element)可成功地用于獲得本發明的目標,可能為了增加已成象元件的耐久性而向DRL施加罩面層。這種罩面層可在元件成象前或成象后施加到DRL上。例如,DRL可涂布可自由通過油墨的透墨罩面層。這種類型的層描述于美國專利4,686,118、5,027,131和5,102,717。或者,罩面層可在所述元件成象后施加。為此可使用任何已知的層壓薄膜和設備。在前述成象方法中使用的油墨為人們所熟悉,油墨制劑通常與具體方法,即連續、壓電或熱法緊密相連。所以,根據具體的制墨法的不同,油墨可包含不同量的溶劑、著色劑、防腐劑、表面活性劑、濕潤劑等以及不同的這些物質的組合。優選與本發明的影象記錄元件結合使用的油墨是水基的,如目前市售用于惠普Desk Writer 560C印刷機的油墨。但是,要指出的是可配制成與指定油墨記錄方法或指定的商品售貨機一起使用的如上所述的影象記錄元件的替用實施方案應在本發明的范圍內。
本發明優選的感光材料涉及當通過電子印刷方法或常規的光學印刷方法曝光時能有優異性能的鹵化銀感光材料。電子印刷方法包括將記錄元件的輻射敏感鹵化銀乳劑層在處于象素對象素模式時進行至少10-4爾格/平方厘米的光化輻射至最多100微秒,其中所述鹵化銀乳劑層包括如上所述的鹵化銀顆粒。常規的光學印刷方法包括將記錄元件的輻射敏感鹵化銀乳劑層以成影象方式進行至少10-4爾格/平方厘米的光化輻射10-3到300秒鐘,其中所述鹵化銀乳劑層包括如上所述的鹵化銀顆粒。在本發明一個優選的實施方案中利用包括鹵化銀顆粒的輻射敏感乳劑(a)含大于50%摩爾的基于銀的氯化物,(b)具有大于50%的表面積(由{100}晶面提供),和(c)具有計算值為95-99%的總銀和含兩種選擇以滿足下面類別要求的摻雜劑的中心部分(i)滿足下式的六配位金屬絡合物(I) [ML6]n式中n為0、-1、-2、-3或-4;M為非銥的填充前沿軌道多價金屬離子;L6代表可獨立選擇的橋連配體,條件是至少四個配體為陰離子配體,至少一個配體為氰基配體或比氰基配體更大電負性的配體;和(ii)含噻唑或取代噻唑配體的銥配位絡合物。優選的照相成象層結構描述于歐洲專利公開1 048 977。其中所述的光敏成象層提供了本發明基礎上特別所需的影象。
激光刻痕(scoring)通過將高能激光束聚焦在待刻痕基片表面來完成。在這種情況下,優選將本發明的卷片材料在固定聚焦的激光束下傳送。激光刻入本發明基片中的深度對于實施刻痕操作非常重要。不夠的激光刻痕深度導致不完全的切割并因此導致基片與襯片的分離。透入襯片太深的激光刻痕因為襯片會部分開裂而導致耐彎曲性的損失。激光刻痕的深度是單位面積激光能量密度與相對于材料的聚焦點移動速度的函數。材料的傳送或聚焦點的移動可表達為單位面積的激光能量密度。激光刻痕可通過重復脈沖激光或連續波(CW)激光完成。激光的脈沖速率應為大約每秒1脈沖。當用正棱鏡聚焦時,激光光能應足以切開或蒸發所述材料。棱鏡的焦距優選為3mm到500mm。
激光的波長應該是能為待刻痕基片吸收的波長。優選用于本發明基片刻痕的波長為100nm-20,000nm。所述材料應以不超過足夠導致切開的激光能量的速度傳送。優選本發明卷片材料的傳送速度為1.0m/min-600m/min。
圖2是提供無粘性卷片材料的卷片切割方法的說明。包括基片、成象層、襯片和壓敏粘合劑層的卷片材料21從一個大而寬的輥22上展開。卷片材料21圍繞套筒26傳送,并且基片和粘合劑層的組合26用激光器36切割。去除了切割基片和粘合劑的邊緣卷繞在卷取軸41上。隨后將卷片材料21傳送到襯片切割區33,使用剪切刀片28切割。無粘性卷卷繞在纏卷機43和45上。
下面的實施例對本發明的實施作出舉例說明。這些實施例并不囊括本發明所有可能的變體。除非另加說明,否則這里的份數和百分比均以重量計。
所述實施例的卷片材料通過將雙軸取向基片壓敏層壓到涂布了硅氧烷涂層的襯片上形成。雙軸取向聚烯烴基片復合聚烯烴片材(厚70μm)(d=0.68g/cc)由微孔化的和取向的聚丙烯芯(大約占整個片材厚度的60%),和在該有孔層各面的均聚無微孔取向聚丙烯層組成;所使用的成孔隙材料是聚對苯二甲酸丁二醇酯。所述聚烯烴片材具有一層由聚乙烯和藍色顏料組成的表層。與有孔層相鄰的聚丙烯層含有8%的金紅石TiO2。將鹵化銀成像層施加在帶有藍色色調的聚乙烯表層上。壓敏粘合劑永久性水基丙烯酸粘合劑,厚度為12μm。襯片襯片由纖維素紙芯(厚80μm)組成,在其上利用LDPE樹脂將雙軸取向聚丙烯片材擠出層壓到背面。背面的取向聚丙烯含一粗糙層以使其在印刷設備中有效地傳送。所述粗糙層由聚乙烯和聚丙烯不易混溶的聚合物的混合物組成。襯片的頂層用LDPE擠出貼膠以保留聚硅氧烷。纖維素紙含有8%水分和1%鹽用于導電。層合襯片的總厚度為128微米,在縱向和橫向的挺度為80毫牛頓(millinewton)。紙襯片上涂布有與擠壓LDPE層相鄰的聚硅氧烷釋放涂層。
用于本實施例的卷片材料的結構如下有孔的聚丙烯片材(基片)丙烯酸壓敏粘合劑聚硅氧烷涂層襯片優選的照相成象層結構描述于歐洲專利公開1 048 977中。氯化銀乳劑如下所述進行化學增感和光譜增感。在增感之后加入包括N-甲基-異噻唑酮和N-甲基-5-氯-異噻唑酮的混合物的殺菌劑。
感藍乳劑(Blue EM-1)通過在含有戊二酰基二氨基苯基二硫化物、明膠膠溶劑和硫醚催熟劑的攪拌良好的反應器中加入大致等摩爾的硝酸銀和氯化鈉溶液,將高氯化物鹵化銀乳劑沉淀出來。為了最大程度地產生沉淀,在鹵化銀顆粒的形成過程中加入五氯亞硝酰基鋨(II)酸銫摻雜劑,然后加入六氰基釕(II)酸鉀、(5-甲基-噻唑)-五氯銥酸鉀、少量的KI溶液,然后在沒有摻雜劑的情況下成殼(shelling)。所得的乳劑含有邊緣長度為0.6μm的立方體形顆粒。該乳劑最好是通過加入硫化亞金的膠體懸浮液并迅速(ramped)加熱至60℃增感,在該過程中加入藍色增感染料BSD-4、六氯銥酸鉀、李普曼(Lippmann)溴化物和1-(3-乙酰胺基苯基)-5-巰基四唑。
感綠乳劑(Green EM-1)通過在含有明膠膠溶劑和硫醚催熟劑的攪拌良好的反應器中加入大致等摩爾的硝酸銀和氯化鈉溶液,從而將高氯化物鹵化銀乳劑沉淀出來。為了最大程度地產生沉淀,在鹵化銀顆粒的形成過程中加入五氯亞硝酰基鋨(II)酸銫摻雜劑,然后加入(5-甲基-噻唑)-五氯銥酸鉀。所得到的乳劑含有邊緣長度為0.3μm的立方形狀顆粒。所述乳劑最好是通過加入戊二酰基二氨基苯基二硫化物、硫化亞金的膠體懸浮液并迅速加熱至55℃而增感,在該過程中加入六氯銥酸鉀摻雜的李普曼溴化物,綠增感染料GSD-1的液晶懸浮液和1-(3-乙酰胺基苯基)-5-巰基四唑。
感紅乳劑(Red EM-1)通過在含有明膠膠溶劑和硫醚催熟劑的攪拌良好的反應器中加入大致等摩爾的硝酸銀和氯化鈉溶液,從而將高氯化物鹵化銀乳劑沉淀出來。在鹵化銀顆粒的形成過程中加入六氰基釕(II)酸鉀、(5-甲基-噻唑)-五氯銥酸鉀。所得的乳劑含有邊緣長度為0.4μm的立方形狀顆粒。所述乳劑最好是通過加入戊二酰基二氨基苯基二硫化物、硫代硫酸鈉、雙{2-[3-(2-硫代苯甲酰胺)苯基]-巰基四唑}合金(I)三鉀(tripotassium bis{2-[3-(2-sulfobenzamido)phenyl]-mercaptotetrazole}gold(I)并迅速加熱至64℃而增感,在該過程中加入1-(3-乙酰胺基苯基)-5-巰基四唑、六氯銥酸鉀和溴化鉀。然后將該乳劑冷卻至40℃,將pH值調整為6.0,然后加入紅色增感染料RSD-1。
采用本領域已知的方法將成色劑分散體乳化,然后在以上基片層支持體上涂布以下各層采用以下膚色優化的感光鹵化銀成像層制備利用本發明的標簽基底材料的照相標簽。采用幕式淋涂法涂布以下成像層
本發明基片的激光刻痕(scoring)用一個25mm焦距棱鏡聚焦10,600nm波長的CO2激光。下面是激光刻痕技術要求。
1.將2-30瓦CO2激光聚焦在與卷片傳送方向垂直的兩條線上。
2.兩條刻痕線間的間隔為1.75mm。
3.激光的脈沖寬度50微秒。
4.聚焦點大小85微米。
5.在聚焦點的光能密度530KW/cm2。
6.以標準50微秒脈沖寬度傳遞的能量1.5mJ。
7.在聚焦點的能量密度26J/cm2。
8.脈沖重復頻率10,000pps(每秒脈沖)9.卷片傳送速度40米/分。
對于本專利申請來說,調節兩個聚焦激光光束在相隔125”的兩個點對面料刻痕,并以足夠的能量穿透整個基片厚度,但沒有更深一步。在傳送時,當所述材料從供應輥展開并重新卷成最終的卷時,在激光下形成了兩個清晰的刻痕線,其標出了待移除的刻痕片條的邊界。每對激光光束產生單獨的刻痕片條。小心控制,抓住窄帶刻痕片條并向上拉與材料表面成45-90度。將這些片條送到另一個復卷機軸進行卷繞。
所述刻痕和剝離處理移除了窄片條。將所述材料設計成當所述窄片條被移除和卷取時粘合劑保持粘合在面料上。所述被刻痕片條所粘附的區沒有任何面料或粘合劑。隨著機器運轉,可以以這種方式連續進行直到供應卷用完。最后卷成的卷在移除了面料的片條處具有光滑表面的外觀。
片材使用常規的剪切刀片刀切割以得到試驗材料并使用無粘性邊緣切割技術切割而產生本發明的材料。切割處理切割了前面具有刻痕的母料成為滿足用戶設備和市場需要的較窄片條。通過使用旋轉切刀,所述材料完全下切到前面刻痕和剝離區的中心。所述旋轉切刀需要足于信任容易地切過材料。
將該實施例的光敏鹵化銀乳劑涂布的卷片材料的127mm無粘性切割卷使用以30m/min運行的數字激光印刷機印刷。所述數字激光印刷機內含5個邊緣導向裝置。每次將完整卷片長度的卷片傳送通過印刷機后,就停止卷片材料的傳送并目視檢查轉移到機器導向裝置的丙烯酸壓敏粘合劑的量。已經表明“嚴重”和“中度”的量導致印刷機傳送困難并不能正確邊緣導向到成象表面。“輕度”的粘合劑量被認為是可以接受的。本發明材料的粘合劑向邊緣導向設備轉移的情況列于下表2中,作為對照的粘合劑向邊緣導向設備轉移的情況列于表3中。
表2
表3
從表2和表3所列的數據可以看出,轉移到印刷機邊緣導向設備的粘合劑量在本發明的切割邊和對照切割邊之間具有顯著的不同。通過在本發明的各邊移除一英寸的1/16的基片,消除了10,000米卷片材料傳送通過印刷機期間粘合劑向邊緣導向設備的轉移。相反,使用先有技術切割設備切割的對照卷片材料在傳送5,000米的卷片時就出現了不可接受的粘合劑轉移。此外,通過用激光切割基片和粘合劑,壓敏粘合劑在邊上被燒灼。已經表明在卷片材料卷成卷時,經過燒灼的壓敏粘合劑能抵御向邊緣導向設備的轉移和前面/背面轉移到頂部卷片。
雖然本發明涉及包括支持體和至少一層光敏鹵化銀乳劑層(包括適合用作壓敏照相標簽的鹵化銀顆粒影象)的照相記錄元件,但是可使用噴墨印刷、熱染料轉印和靜電照相印刷來實施本發明也是有價值的。先有技術噴墨印刷設備、熱染料轉印設備和靜電印相設備裝備有邊緣導向設備,因此使用含無粘性邊緣的壓敏卷片將得到改善,因為粘合劑轉移在這些精密印刷處理中是不可接受的。此外,由于具有比襯片窄的基片,消費者對分離基片的需要比基片與襯片寬度相同的情況下少得多。最后,雖然本發明涉及含壓敏粘合劑的成象元件,但是其可用于含基片、壓敏粘合劑和襯片的印刷標簽材料、粘合膠帶、雙面粘合膠帶、地磚、乙烯基墻覆蓋物或其它實施方案中。例如,粘合膠帶的無粘性卷可相互堆垛運輸,而這本需要昂貴的聚硅氧烷涂布分隔紙。
權利要求
1.一種包括襯片、連續基片和粘合劑層的卷片材料,其中所述粘合劑層在所述襯片和所述基片之間,所述粘合劑層更強地粘合于所述基片上,并且所述基片比所述襯片更窄,其中所述襯片與所述粘合劑接觸的面是反射性的。
2.權利要求1的卷片材料,其中所述基片位于所述襯片的中心。
3.權利要求1或2的卷片材料,其中所述襯片比所述基片每邊均寬0.6到10mm。
4.權利要求1-3中任一項的卷片材料,其中所述基片包括至少一層成像層。
5.權利要求4的卷片材料,其中所述成像層含有鹵化銀。
6.權利要求1-4中任一項的卷片材料,其中所述襯片的沒有涂層部分基本上不含粘合劑。
7.一種形成無粘性卷片的方法,所述方法包括提供包括襯片、連續基片和粘合劑層的卷片材料,其中所述粘合劑層在所述襯片和所述基片之間,所述粘合劑層更強地粘合于所述基片上,將所述卷片材料與調節好的至少兩道激光接觸,從而切割出所述基片和所述粘合劑層,但沒有切割所述襯片,從所述部分切割器(partial cutter)間的區域剝離出所述基片和粘合劑層,使所述襯片的剝離區與襯片切割器接觸以分離出所述襯片并形成眾多無粘性卷片。
8.權利要求7的方法,其中將所述粘合劑層的切割邊緣燒灼。
9.權利要求7或8的方法,其中所述激光具有20到100微米的光點大小。
10.權利要求7-9中任一項的方法,其中所述激光在聚焦點具有10-70J/m2的能量密度。
全文摘要
本發明涉及包括襯片、連續基片和粘合劑層的卷片材料,其中所述粘合劑層在所述襯片和所述基片之間,所述粘合劑層更強地粘合于所述基片上,所述基片比所述襯片更窄,其中所述襯片與所述粘合劑接觸的面是反射性的。
文檔編號G03C1/805GK1390746SQ0212334
公開日2003年1月15日 申請日期2002年6月11日 優先權日2001年6月11日
發明者R·P·布爾德萊斯, J·J·塞伊納, J·M·帕爾梅里, R·G·斯潘塞, W·K·沙菲爾, D·C·普雷斯 申請人:伊斯曼柯達公司