生產具有泡孔和孔隙的片材的方法

專利名稱：生產具有泡孔和孔隙的片材的方法
技術領域：
本發明涉及成像介質。更具體地，涉及制造成像介質的方法。在優選的形式中，涉及用于照相、噴墨、熱和電子照相介質的載體。
背景技術：
對成像介質存在嚴格和多樣化的要求。通常，除幾種其他的圖像質量、加工性能和可制造性等標準外，必須同時滿足對優選的基礎重量、厚度、勁度、平滑度、光澤度、白度和不透明性的要求。性能與成像介質的典型值不同的載體很少得到消費者的認可。
對成像介質的這類需求要求原料和加工技術的不斷發展。由于成本和產率的原因，可以降低使用的原料量的技術是尤其重要的。一種這樣的可以降低材料用量的技術在本領域中是已知的，即‘聚合物泡沫’。以前，聚合物泡沫在飲食容器、包裝、家具、用具等等中得到了重要的應用。聚合物泡沫還被稱為多孔聚合物、發泡塑料或者泡沫塑料。聚合物泡沫是多相體系，其包含連續的固態聚合物基質和氣相。例如，美國專利4,832,775公開了復合泡沫/薄膜結構，其包含聚苯乙烯泡沫基材、施加于所述聚苯乙烯泡沫基材的至少一個主要表面的取向聚丙烯薄膜和固定所述聚丙烯薄膜到所述聚苯乙烯泡沫基材的主要表面的丙烯酸類粘合劑。上述復合泡沫/薄膜結構可以通過常規方法如熱成型進行成型，以提供許多類型的有用的制品，包括杯、碗和板以及紙板箱和容器，其具有極高水平的耐穿刺、耐撓曲開裂、耐油脂和耐磨性、防潮性能和回彈性。
泡沫在成像介質中也得到了有限的應用。例如，JP 2839905 B2公開了一種3-層結構，其包括在圖像接收側的發泡聚烯烴層、原紙基材和在背面上的聚乙烯樹脂涂層。所述泡沫樹脂層通過擠出20重量％二氧化鈦在低密度聚乙烯中的母料、78重量％聚丙烯和2重量％的DaiblowPE-M20(AL)NK發泡劑的混合物通過T-模頭進行生產。然后將該發泡片材使用熱熔膠層壓到紙基上。JP 09127648公開了JP 2839905 B2結構的一種變化，其中在所述紙基背面的樹脂是發泡的，而圖像接受側樹脂層是未發泡的。另一變化是JP 09106038 A公開的4-層結構。其中，圖像接收樹脂層包括2個層，與乳劑接觸的未發泡的樹脂層和附著于紙基的泡沫樹脂層。然而這存在幾個問題。在上述專利中描述的結構需要使用10μm到45μm薄的泡沫層，因為發泡樹脂層用于替換涂覆到紙基上的現有的樹脂涂覆層。為了保持照相紙基材的結構整體性，也需要對厚度進行進一步限制，因為原紙基材提供勁度。本領域技術人員知道，在大幅度降低密度的同時生產薄的均勻泡沫膜是很困難的，特別是以上所述的厚度范圍。
EP出版號1,211,557公開了包括成像層和基材的成像元件，其中所述基材包括閉孔泡沫芯片材，并且在其上粘合有上和下凸緣(flange)片材，和其中所述成像元件具有50和250毫牛頓之間的勁度。該申請公開了滿足幾個額外的對圖像基底的要求的成像元件，即單一在線制造工序、減少的或者完全消除的原料紙基、可回收性和低的濕度卷曲敏感性。然而，該元件的問題是，難以有效地大量制造該成像元件。
特別地，在該申請中引用的優選的生產方法包括多層發泡芯材和凸緣片材結構的共擠出，以及發泡芯材的單層擠出，繼之以上和下凸緣片材的擠出層合。在多層發泡芯材結構的共擠出期間，控制發泡過程是困難的；尤其困難的是控制泡沫構造的均勻性、發泡芯材的厚度和厚度均勻性以及發泡芯材的表面平滑度。進而，這些影響整個成像元件的性能，尤其是勁度、平滑度和整個產品的均勻性。雖然該制造過程在低于200英尺/分的速度和最多30英寸的寬度下是可行的和可控制的，但是希望以快幾倍的速度和更大的寬度運行，同時就較高的產率和較低的耗損而言具有相等或者更高的效率。
發泡芯材的單層擠出，繼之以隨后的上和下凸緣片材的擠出層合，是更有效的并且可以較高的加工速度運行，然而，該操作更加昂貴，因為上和下凸緣元件需要在分開的制造過程中在擠出層合操作之前制造，從而使其本身成為一種兩步(或更多步驟)的生產方法。為了獲得最低成本，希望有一種單一在線制造過程。還希望以高速度和寬的寬度運行，同時就一級產品與耗損的比值而言具有高的效率，并且具有較長的設備運行時間。
為了降低材料用量，本領域通常使用的另一種制造工藝是取向與形成孔隙聯合。可以設想，EP出版號1,211,557的多層發泡芯材元件可以通過共擠出繼之以形成孔隙的方法來制造。在這種方法中，薄膜被共擠出、驟冷和然后通過平片加工或者膜泡或者管膜方法取向和熱定形。平片材工藝包括擠出樹脂原料通過縫模和快速地在冷鑄鼓上驟冷擠出的卷材，以便片材的芯層基體聚合物組分和表層組分在低于其玻璃固化溫度被驟冷。然后，將驟冷片材在高于基質聚合物的玻璃化轉變溫度和低于熔化溫度下，在單向中拉伸進行單軸取向，或者通過在互相垂直方向中拉伸進行雙軸取向。在雙軸取向情況下，所述片材可以在一個方向中拉伸，然后在第二個方向中拉伸，或者可以同時在兩個方向中拉伸。在片材已經拉伸之后，其通過加熱到足以使所述聚合物結晶或者退火的溫度而被熱定形，同時在某種程度上抑制片材在兩個拉伸方向上的回縮。
在取向加工期間，所述片材薄膜通過使用存在于基質聚合物中的孔隙引發粒子被多孔化。“孔隙”在此指加入的固體和液體物質的缺少，盡管其好象是包含氣體的“孔隙”。孔隙-引發粒子，其留在成品包裝片材芯層，直徑應該通常為0.1到10μm和優選地為圓形的，以產生需要的形狀和尺寸的孔隙。孔隙的尺寸還依賴于縱向和橫向取向度。
用“固體密度％”表示的復合片材的密度(比重)通常在70％和100％之間。當固體密度百分數低于67％時，所述復合片材由于拉伸強度降低而具有較小的可制造性。對于在EP出版號1,211,557中列舉的包括成像層和基材的成像元件，其中所述基材包括閉孔泡沫芯片材和在其上粘合的上和下凸緣片材，希望的是所述芯層的密度降低為50％或者“固體密度％”在30％和70％之間。因此，包括薄膜的共擠出、繼之以隨后取向和形成孔隙的生產方法對于大規模生產公開的成像元件是困難的。

發明內容
存在對生產多層發泡芯材成像元件的有效生產方法的需要，其能夠降低材料的使用。
還需要該方法是單一在線制造過程，以使成本最低。
還需要該方法是高速的。
還需要該方法能夠具有寬的寬度。
發明概述本發明的目的是提供多層發泡芯材成像元件的有效的生產方法。
本發明的另一目的是提供多層發泡芯材成像元件的生產方法，其能夠進行較寬寬度的制造。
本發明的另外的目的是提供多層發泡芯材成像元件的單一在線生產方法。
本發明的這些及其他目的通過一種生產方法來達到，該生產方法包括形成片材，該片材包括聚合物基質，其具有通過發泡形成的泡孔和在拉伸所述聚合物期間圍繞不相容原料形成的孔隙。
本發明的有利效果本發明提供包含泡孔和孔隙的多層片材的成型方法，該方法結合發泡和形成孔隙工藝，其包括有效的單一在線制造過程，能夠進行高速和較寬寬度的生產。進而，該方法導致優良成像載體的形成，具有減少的材料使用。特別地，提供了具有高勁度、優異的平滑度、高不透明性和優異的濕度卷曲耐受性，同時使用與普通的成像載體相比實質上較少的材料的成像載體。還提供了可以有效重復利用的成像載體。
發明詳述本發明具有許多優點。本發明生產一種元件，其使用較少材料，同時保持希望的成像載體的特征。本發明生產一種元件，其在暴露于極端濕度中時具有非常低的卷曲傾向。所述元件可以在單一在線操作中制造。這顯著地降低了元件造價，并且會消除在制造當前階段成像載體中存在的缺點，后者包括對原料非常嚴格的濕度技術要求和在樹脂覆膜期間最小化凹點的技術要求。所述元件還可以被重復利用，以回收和重復使用聚烯烴，而不廢棄。本發明的目的是使用密度顯著降低的片材，其通過在圖像基底的芯層結合發泡和取向/形成孔隙工藝，圍繞密度降低的芯層在兩個側面產生提供需要的勁度的高模量凸緣層來生產。使用這一方法，可以利用圖像基底的許多新的特征和消除制造中的限制。通過以下詳細說明，可以清楚認識這些及其他優點。
在此，不相容的原料被定義為，在基質的取向溫度，與形成所述聚合物基質的聚合物不混溶的固體材料。在此，成洞劑被定義為存在于聚合物片材中的不相容的原料，其在所述聚合物片材被拉伸時形成孔隙。在此發泡劑是在離開擠出模頭或者成型設備時或者在此之前形成泡孔的原料。多孔原料在此定義為取向聚合物材料，其具有利用不相容的原料作為成洞劑形成的孔隙。泡沫材料是具有泡孔的聚合物，所述泡孔由發泡劑在含該發泡劑的聚合物減壓之前或者之后形成，所述減壓由擠出機或者其他成型設備產生。
本發明的元件通過三階段法制造，其可以是，但不局限于，單一在線生產方法。該工藝的第一階段涉及以1％和30％之間的密度降低或者，做為選擇，以99％和70％之間的固體密度％形成發泡片材。該工藝的下一個階段涉及發泡片材的取向和成洞以進一步降低該片材的密度。在該第二階段之后，密度降低達到30％和70％之間或者，做為選擇，固體密度％在原來的制劑的70％和30％之間。該工藝的最后階段涉及將凸緣層加到該密度降低的片材。這可以通過擠出涂覆或者通過擠出層合操作進行。此外，需要時，可以使用用于得到平滑性的表面表層、用于粘合的底涂層等等。
所述聚合物發泡芯材包括均聚物例如聚烯烴、聚苯乙烯、聚酯、聚氯乙烯或者其他典型的熱塑性聚合物；其共聚物或者其共混物；或者其他的聚合物體系如聚氨酯、聚異氰脲酸酯，其已經通過使用發泡劑進行膨脹，以至包括兩相，固態聚合物基質和氣相。第二種必要的組分是不相容相，其可以是無機(玻璃、陶瓷、礦物、金屬鹽)或者有機(聚合物、纖維)來源。該第二組分對于在取向加工期間進一步通過成洞降低密度是重要的。其他固相也可以以填料的形式存在于所述泡沫中，其具有有機(聚合物、纖維)或者無機(玻璃、陶瓷、金屬)來源。所述填料可以用于提高所述泡沫的物理、光學(亮度、白度和不透明性)、化學或者工藝性能。
這些聚合物的發泡可以通過幾種機械、化學或者物理手段進行。機械法包括攪打氣體進入聚合物熔體、溶液或者懸浮液，其然后借助于催化作用或者加熱或者兩者硬化，因此在基質中截留氣泡。化學方法包括這樣的技術，如通過使用加熱或者通過聚合期間反應放出的熱使化學發泡劑熱分解產生氣體例如氮或者二氧化碳。物理方法包括這樣的技術，如在降低系統壓力時使溶于聚合物本體的氣體膨脹；低沸點液體例如氟碳化合物或者二氯甲烷的揮發，或者在聚合物基質中加入空心微球體。發泡技術的選擇由需要的泡沫密度降低和需要的特性決定。在本發明優選的實施方案中，聚烯烴例如聚乙烯和聚丙烯其混合物或共聚物，作為基質聚合物，連同化學發泡劑，例如碳酸氫鈉和其與檸檬酸的混合物、有機酸鹽、偶氮二甲酰胺、偶氮二甲酰胺、偶氮二異丁腈、重氮氨基苯、4，4’-氧雙(苯磺酰肼)(OBSH)、N，N’-二亞硝基五甲基四胺(DNPA)、硼氫化鈉及其他在本領域中公知的發泡劑，被用于所述芯層。優選的化學發泡劑是碳酸氫鈉/檸檬酸混合物、偶氮二甲酰胺；雖然也可以使用其它化學發泡劑。必要時，這些發泡劑可以與輔助的發泡劑、成核劑和交聯劑一起使用。
因為在與超過30％的密度降低聯合時難以在擠出機外控制發泡過程，因此在本發明方法中通過發泡過程達到的密度降低在1％和30％之間。
前面已經提及，第二種必要的組分是不相容相，其可以是無機(玻璃、陶瓷、礦物、金屬鹽)或者有機(聚合物、纖維)來源。該原料是孔隙引發劑。孔隙-引發粒子，其留在成品包裝片材芯層，直徑應該通常為0.1到10μm和優選地為圓形的，以產生需要的形狀和尺寸的孔隙。孔隙的尺寸還依賴于縱向和橫向取向度。理想地，孔隙呈現的形狀是兩個相反和邊緣接觸的凹面圓盤圍繞的。換句話說，孔隙傾向于具有透鏡似的形狀或者兩面凸的形狀。孔隙是取向的，以便兩個主要尺寸與片材的縱向和橫向一致。Z軸方向尺寸較小和尺寸大致為缺空粒子的交叉直徑。孔隙一般地傾向于是閉腔的，因此事實上不存在從多孔芯層的一側到另一側的、氣體或者液體可以穿過的開口通路。在取向加工期間，同樣可能的是已經在發泡過程期間形成的泡孔被進一步拉伸，使密度降低增大，或者，進一步降低固體密度％。
所述孔隙-引發材料可以選自各種材料，并且其存在量基于芯層基質聚合物的重量應該為5-70％重量。優選地，孔隙引發材料包括聚合材料。當使用聚合物材料時，其可以是可以與制備芯層基體的聚合物熔融混合和能夠在懸浮液冷卻時形成分散球狀顆粒的聚合物。這些的例子包括在聚丙烯中分散的尼龍、在聚丙烯中的聚對苯二甲酸丁二醇酯或者分散在聚對苯二甲酸乙二醇酯中的聚丙烯。如果該聚合物被預先成形和共混入基體聚合物，重要的特征是粒子的尺寸和形狀。球體是優選的，并且它們可以是空心或者實心的。這些球體可以由交聯聚合物制造，其是選自以下的成員具有通式Ar-C(R)＝CH2的烯基芳族化合物，其中Ar表示苯系的芳香族烴基團或者芳香族鹵代烴基團和R是氫或者甲基；丙烯酸酯型單體，包括通式CH2＝C(R’)-C(O)(OR)的單體，其中R選自氫和含1到12個碳原子的烷基和R’選自氫和甲基；氯乙烯和偏二氯乙烯、丙烯腈和氯乙烯、乙烯基溴、乙烯基酯的共聚物，所述乙烯基酯具有通式CH2＝CH(O)COR，其中R是含2到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；合成的聚酯樹脂，其通過對苯二甲酸和二烷基對苯二甲酸化合物或者其成酯衍生物與HO(CH2)nOH系列的二醇反應制備，其中n是2-10的整數，并且在聚合物分子內具有反應性的烯鍵，上述描述的聚酯，其包括在其中共聚合最多20重量百分數的第二酸或者其酯，具有反應性的烯屬不飽和度及其混合物，和交聯劑選自二乙烯基苯、二甲基丙烯酸二甘醇酯、富馬酸二烯丙酯、鄰苯二甲酸二烯丙酯及其混合物。
用于制備交聯聚合物的典型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、二甲基丙烯酸乙二醇酯、乙烯基吡啶、醋酸乙烯酯、丙烯酸甲酯、乙烯基芐基氯化物、偏二氯乙烯、丙烯酸、二乙烯基苯、丙烯酰胺基甲基丙烷磺酸、乙烯基甲苯等等。優選，所述交聯聚合物是聚苯乙烯或者聚(甲基丙烯酸甲酯)。最優選地，其是聚苯乙烯，和交聯劑是二乙烯基苯。
孔隙引發材料可以涂有試劑以促進成洞。適合的試劑或者潤滑劑包括膠態氧化硅、膠體氧化鋁和金屬氧化物例如氧化錫和氧化鋁。優選的試劑是膠態氧化硅和氧化鋁，最優選硅石。具有試劑涂層的交聯聚合物可以通過本領域眾所周知的方法制備。例如，在懸浮液中加入所述試劑的常規懸浮聚合方法是優選的。膠態氧化硅是優選的試劑。
孔隙-引發粒子還可以是無機球體，包括實心的或者空心玻璃珠、金屬或者陶瓷的珠粒或者無機粒子例如泥土、滑石粉、硫酸鋇或者碳酸鈣。重要的是所述材料不化學地與芯層基體聚合物反應而產生一種或多種以下問題(a)改變基體聚合物的結晶動力學，使其難以取向，(b)破壞芯層基體聚合物，(c)破壞孔隙-引發粒子，(d)粘合所述孔隙引發粒子至基體聚合物，或者(e)產生不希望的反應產物，例如有毒的或者深色部分。孔隙-引發材料不應該是照相活性的或者降低照相元件的性能，其中在所述照相元件中使用取向聚烯烴片材作為所述取向片材，優選的復合片材的適合熱塑性聚合物包括聚烯烴。適合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、及其混合物。聚烯烴共聚物，包括丙烯和材料的聚合物例如乙烯與己烯、丁烯和辛烯的共聚物也是有用的。聚丙烯和聚乙烯是優選的，因為他們成本低并且具有希望的強度性能。此外，目前的光敏鹵化銀涂層已經被優化以附著于聚乙烯。
復合片材的無孔隙凸緣層可以由與上述為多孔的芯層基體列出的相同聚合物材料組成。復合片材可以用與芯層基體同樣的聚合材料的凸緣制成，或者可以用與芯層基體不同的聚合物組合物的凸緣制成。
附加物可以加入到芯層基體和/或一個或多個表層，以改進照相載體的光學性質。二氧化鈦是優選的，并且被用于本發明以改進圖像清晰度或者MTF、不透明性和白度。應用的TiO2可以是銳鈦礦或者金紅石類型。對于白度，銳鈦礦是優選的類型。就清晰度而言，金紅石是優選的。此外，銳鈦礦和金紅石TiO2兩者可以共混以改進白度和清晰度兩者。適用于照相系統的TiO2的例子是DuPont Chemical Co.R101金紅石TiO2和DuPont Chemical Co.R104金紅石TiO2。改進照相光學響應的本領域已知的其它顏料也可以用于本發明。優選的顏料是滑石粉、高嶺土、CaCO3、BaSO4、ZnO、TiO2、ZnS和MgCO3。
這些片材的共擠出、驟冷、取向和熱定形可以通過本領域已知的任何方法進行，以生產取向的片材，例如通過平片材工藝或者泡囊或者管形工藝。平片材工藝包括擠出共混物通過縫模和快速地在冷鑄鼓上驟冷擠出的卷材，以便片材的芯層基體聚合物組分和表層組分在低于其玻璃固化溫度被驟冷。驟冷的片材通過在高于基體聚合物玻璃化轉變溫度和低于熔化溫度、在一個方向中或者在互相垂直方向拉伸而被單軸或者雙向拉伸。在雙軸取向情況下，所述片材可以在一個方向中拉伸，然后在第二個方向中拉伸，或者可以同時在兩個方向中拉伸。在片材已經拉伸之后，其通過加熱到足以使所述聚合物結晶或者退火的溫度而被熱定形，同時在某種程度上抑制片材在兩個拉伸方向上的回縮。
適合的密度降低的芯層的厚度范圍為25μm到350μm。優選的厚度范圍在50μm和200μm之間，因為優選的元件的整個厚度范圍在100μm然后就400μm之間。芯層的密度降低范圍為30％到70％。優選的密度降低范圍在固態聚合物密度的40％和60％之間。這是因為，對于很高的密度降低(超過70％)難以制造均勻的產品。密度降低是固態聚合物和具體樣品之間的百分數差異。當密度降低低于40％時，制造用于成像應用的產品通常也是不經濟的，而成本應該盡可能低。
本發明的凸緣片材的選擇滿足特定的對撓曲模量、厚度、表面粗糙度和光學特性例如色度和不透明性的要求。所述凸緣元件可以通過擠出涂覆所述凸緣層在密度降低的芯層上形成或者層壓凸緣片材到所述發泡芯材材料上形成。凸緣元件到密度降低的芯層上的擠出涂覆是優選的，因為成本原因。層壓技術提供用于凸緣材料的寬范圍的性能和材料。
在本發明優選的擠出涂覆實施方案中，凸緣元件通過擠出涂覆操作與結構化驟冷-輥接觸或者本領域技術人員已知的類似的技術被涂覆到預制的密度降低的芯片材上。優選的材料包括高模量聚合物例如高密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯或者聚苯乙烯；其共混物或者其與其他聚合物例如低密度聚乙烯、支化聚丙烯等等的共聚物，其可以改進它們的擠出涂布性能，以及任何希望的改進涂布性能和特性的添加劑。可能必需使用各種添加劑例如抗氧劑、滑爽劑或者潤滑劑以及光穩定劑。加入這些添加劑以改進尤其是填料和/或著色劑的分散性以及加工期間的熱和色穩定性和成品的可制造性和壽命。例如，所述涂層可以包含抗氧劑例如4，4’-亞丁基-雙(6-叔丁基-間甲酚)、二-月桂基-3，3’-硫代丙酸酯、N-丁基化的-對氨基酚類、2，6-二-叔丁基-對甲酚、2，2-二-叔丁基-4-甲基-酚、N，N-二亞水楊基-1，2-二氨基丙烷、四(2，4-叔丁基苯基)-4，4’-二苯基二亞膦酸酯、十八烷基3-(3’，5’-二-叔丁基-4’-羥苯基丙酸酯)，上述的混合物等等；熱穩定劑，例如高級脂肪酸金屬鹽例如硬脂酸鎂、硬脂酸鈣、硬脂酸鋅、硬脂酸鋁、棕櫚酸鈣、辛酸鋯、月桂酸鈉和苯甲酸鹽例如苯甲酸鈉、苯甲酸鈣、苯甲酸鎂和苯甲酸鋅；光穩定劑例如受阻胺光穩定劑(HALS)，其中優選的例子是聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基氨基}-1，3，5-三嗪-4-哌啶基)-亞氨基]-1，6-己烷二基[{2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基)亞氨基]}(Chimassorb 944LD/FL)。
在優選的層壓實施方案中，所述元件通過將預制聚合物凸緣片材和預制密度降低的芯層與在它們之間應用的粘合劑層合在一起，然后將它們在鉗口中例如在兩個滾筒之間壓制。所述粘合劑可以在將它們送入鉗口之前施加于所述凸緣片材或者所述密度降低的芯層。在優選的形式中，所述粘合劑與所述凸緣片材和所述密度降低的芯層同時加入鉗口。所述粘合劑可以是任何適合的對所述元件無有害影響的材料。優選的材料是聚乙烯，其在被置于發泡芯材和凸緣片材之間的鉗口中時熔化。附加物也可以加入所述粘結層。可以使用本領域中用于改進所述體系光學性能的任何已知材料。使用TiO2是優選的。在層壓過程期間，還希望控制所述凸緣片材的張力，以最小化在得到的層壓接收載體中的卷曲。
使用的凸緣片材包括高模量聚合物例如高密度聚乙烯、聚丙烯、聚酯或者聚苯乙烯；它們的共混物或者它們的共聚物；其已經被拉伸和取向。他們可以用適合的填料材料填充，以便提高聚合物的模量和提高其他性能例如不透明性和平滑度。某些通常使用的無機填料材料是滑石粉、粘土、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、云母、氫氧化鋁(三水合物)、硅灰石、玻璃纖維和球體、硅石、各種硅酸鹽和炭黑。某些使用的有機填料是木屑、黃麻纖維、劍麻纖維、聚酯纖維等等。優選的填料是滑石粉、云母和碳酸鈣，因為他們提供優異的模量提高性能并且是較廉價的。對本發明有用的聚合物凸緣片材的厚度在10μm和150μm之間、優選在35μm和70μm之間。
雖然所述復合片材被描述為優選具有至少三個層；密度降低的芯層和在每個側面的凸緣層，也可以具有附加層，其可以用來改變取向片材的性能。取向片材可以形成有表層，其將在載體和成像元件之間提供改進的粘合。如果希望達到某些特別需要的性能，取向擠出可以多至10層來進行。
這些復合片材可以在共擠出和定向過程之后或者在流延和全取向之間用許多涂層涂覆或者處理，其可以用來改進所述片材的性能，包括可印刷性，以提供防潮層、使它們可以熱封或者改進對載體或者照相感光層的粘合。其例子是針對可印刷性的丙烯涂層、針對熱封性能的聚偏二氯乙烯涂層。另外的例子包括火焰、等離子體或者電暈放電處理以改進可印刷性或者粘合。
成像元件的勁度和厚度被限制到優選的范圍。在低于某一最小勁度的勁度情況下，所述元件可能在輸送通過洗印照片設備期間在印刷stackability和印刷輸送方面有問題，尤其對于高速洗印處理機更是如此。據信，有效輸送通過大多數的洗印照片設備所需要的優選的最小橫向勁度為60mN。在勁度高于某一最大值情況下，元件在輸送通過洗印照片設備期間在切割、沖壓、切開和截短方面存在問題。據信，有效輸送通過大多數的洗印照片設備所需要的優選的縱向勁度為300mN。因為相同的輸送通過洗印照片設備的原因，同樣重要的是成像元件的厚度被優選地限制在75μm和350μm之間。成像元件的勁度通常由消費者性能和現今的洗印機限制到優選在大約50mN和250mN之間的范圍，厚度范圍優選在大約100μm和400μm之間，以根據需要提高光學特性和降低成本。
除勁度和厚度外，成像元件需要希望的表面平滑度和光學特性例如不透明性和色度學。表面平滑度特征可以在凸緣片材制造過程中得到滿足。可選擇地，可以將附加的聚合物例如聚乙烯層擠出涂覆到凸緣片材上，與結構化驟冷-輥接觸或者本領域技術人員已知的類似技術來實現。光學特性例如不透明性和色度學可以通過適當使用填料材料例如二氧化鈦和碳酸鈣和著色劑、染料和/或光學增亮劑或者其他本領域技術人員已知的添加劑來達到。所述填料可以在凸緣或者外涂層例如聚乙烯中。通常，用于彩色印刷成像材料的基體材料是白色的，或者帶有藍色色調，呈現輕微的藍色是優選的，這可以在圖像中形成看起來白色的優選白色。可以將任何適合的白色顏料引入聚烯烴層，例如二氧化鈦、氧化鋅、硫化鋅、二氧化鋯、鉛白、硫酸鉛、氯化鉛、鋁酸鉛、鄰苯二甲酸鉛、三氧化銻、鉍白、氧化錫、錳白、鎢白和其混合物。所述顏料可以任何能方便地分散在所述凸緣或者樹脂涂層內的形式使用。優選的顏料是二氧化鈦。此外，適合的光學增亮劑可以用于聚烯烴層，包括在Research Disclosure，卷號308，12月，1989，出版物308119，段V，998頁中描述的那些。
在此，短語‘成像元件’包括如上所述的成像載體以及圖像接收層，其適合于將圖像轉移到成像元件上的合成技術。這樣的技術包括熱染料轉印、電子照相印刷或者墨噴印刷以及用于照相鹵化銀圖像的載體。在此，短語“照相元件”是在成像中使用感光性鹵化銀的材料。
應用本發明的接收元件的熱染料成像-接收層可以包括例如聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、聚氯乙烯、聚(苯乙烯-共聚-丙烯腈)、聚(己內酯)或者其混合物。染料圖像-接收層可以任何對于預定目的有效的量存在。通常，在1到10g/m2的濃度下得到了好的結果。可以在染料-接收層上涂覆另外的外涂層，例如在Harrison等的美國專利號4,775,657中描述的。
和本發明的染料-接收元件一起使用的染料給體元件通常包括在其上具有含染料層的載體。任何染料均可用于本發明所用的染料-給體，條件是其在熱的作用下可轉移到染料-接收層。特別是，使用能升華的染料已經得到了好的結果。可應用到在本發明中的染料給體描述于例如美國專利號4,916,112；4,927,803和5,023,228。如上所述，染料給體元件被用來形成染料轉印圖像。這樣的處理包括圖像方式-加熱染料-給體元件和轉移染料圖像到染料-接收元件，如上所述，以形成染料轉印圖像。在熱染料轉印印刷方法的優選的實施方案中，使用了染料給體元件，其包括聚(對苯二甲酸乙二醇酯)載體，其涂有順序重復的青色、洋紅和黃色染料區域，并且染料轉印步驟對于每種顏色被順序地進行以得到三色的染料轉印圖像。在所述處理僅僅對于單一色彩進行時，得到單色染料轉印圖像。
可用于將染料從染料-給體元件轉移到接收元件的熱敏打印頭是商業上可得到的。可以使用例如Fujitsu熱頭(FTP-040 MCS001)、TDK熱頭F415 HH7-1089或者Rohm熱頭KE 2008-F3。可選擇地，可以使用用于熱染料轉印的其他已知能源，例如激光，如GBNo.2,083,726A所描述的。
應用本發明的熱染料轉印組合包括如上所述的(a)染料-給體元件，和(b)染料-接收元件，所述染料-接收元件與所述染料-給體元件處于重疊關系，使給體元件的染料層與接收元件的染料圖像-接收層接觸。
在要得到三色圖像時，上述組合在通過熱敏打印頭施加熱量時在三個時間形成。在第一染料被轉移之后，所述元件被剝離開。然后第二染料-給體元件(或者具有不同的染料區域的所述給體元件的另一區域)與染料-接收元件對準并進行重復的處理。以同樣方式得到第三色彩。
電記錄和電子照相術以及它們的單個步驟已經在現有技術中很好地描述。所述方法引入產生靜電圖像、顯影該帶有電荷、色料粒子(調色劑)的圖像、任選地轉移得到的顯影圖像到次級基材以及定影所述圖像到所述基材的基本步驟。在這些方法和基本步驟中存在許多的變化；使用液體調色劑代替墨粉只不過是那些變化的一種。
形成靜電圖像的第一個基本步驟可以通過各種方法實現。復印機的電子照相術使用均勻帶電的光電導體的成像方式光放電(photodischarge)，其通過模擬或者數字曝光進行。該光電導體可以是單用途體系，或者其可以是可再充電的和可再成像的，如基于硒或者有機光感受器的那些。
在一種形式中，復印機的電子照相術使用均勻帶電的光電導體的成像方式光放電，其通過模擬或者數字曝光進行。該光電導體可以是單用途體系，或者其可以是可再充電的和可再成像的，如基于硒或者有機光感受器的那些。
在可以選擇的電記錄法中，靜電圖像以離子方式產生。潛影在介電的(保持電荷)介質上產生，該介質為紙或者薄膜。電壓被施加到選擇的金屬針突或者存儲尖針，所述針突在介質的寬度上間隔排列，使選擇的針突和介質之間的空氣介電擊穿。產生了離子，其在介質上形成潛影。
然而，產生的靜電圖像用相反地帶電的調色劑粒子顯影。對于用液體調色劑顯影，將該液體顯影劑與靜電圖像直接接觸。通常使用流動的液體以保證足夠的調色劑粒子可以用于顯影。通過靜電圖像產生的畫面使懸浮在非導體的液體中的帶電粒子通過電泳運動。潛隱的靜電圖像的電荷因此被電荷相反的粒子中和。使用液體調色劑的電泳顯影的理論和藥劑在許多書和出版物中進行了描述。
如果使用可再成像光感受器或者電圖底版，色調圖像被轉移到紙(或者其他基材)上。該紙被靜電帶電，選擇極性以引起調色劑粒子轉移到紙上。最后，該調色的圖像被定影按照紙上。對于自定影調色劑，殘余液體通過風干法或者加熱而從紙上移走。在溶劑蒸發時，這些調色劑形成粘合到紙上的薄膜。對于熱可熔的調色劑，熱塑性聚合物被用作粒子的一部分。加熱既除去殘余液體，也將調色劑定影到紙上。
在用作噴墨成像介質時，該記錄元件或者介質通常包括基材或者載體材料，在其至少一個表面上具有油墨-接收或者圖像-形成層。如果需要，為了改進油墨接收層對載體的粘合，載體的表面可以在施加溶劑-吸收層到載體之前進行電暈-放電-處理，或者可選擇地，底涂層例如由鹵代酚或者部分水解的氯乙烯-醋酸乙烯共聚物形成的層可以被施加到該載體的表面。油墨接收層優選從水或者水-醇溶液被涂覆到載體層上，使干燥厚度范圍為3到75μm、優選8到50μm。
任何已知的噴墨接收層可與本發明結合使用。例如，該油墨接收層可以主要地由以下組成無機氧化物顆粒例如硅石、改性硅石、粘土、氧化鋁、可熔的珠粒例如由熱塑性或者熱固性聚合物組成的珠粒、不熔的有機珠粒、或者親水性聚合物例如自然存在的親水膠體和樹膠例如明膠、白蛋白、瓜爾膠、黃原膠、阿拉伯膠、脫乙酰殼多糖、淀粉和它們的衍生物、等等；天然聚合物的衍生物例如官能化的蛋白質、官能化的樹膠和淀粉和纖維素醚和它們的衍生物；和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(乙撐亞胺)、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吡咯烷酮，和聚(乙烯醇)，其衍生物和共聚物；以及這些材料的混合物。親水性聚合物、無機氧化物顆粒以及有機珠粒可以存在于基材上的一個或多個層以及各種層中的結合。
多孔結構可以被引入由親水性聚合物組成的油墨接收層，其通過加入陶瓷或者硬聚合物粒子、通過在涂覆期間發泡或者吹制或者通過引入非溶劑在層中誘導相分離來形成。通常，優選的是基材層是親水性的，但不是多孔的。這對于照片質量印刷是特別正確的，其中孔隙度可以引起光澤度損失。尤其是，該油墨接收層可以包括任何親水性聚合物或者聚合物的混合物，可以有或者沒有在本領域中眾所周知添加劑。
如果需要，該油墨接收層可以用油墨-可滲透的、抗粘性保護層外涂，例如包含纖維素衍生物或者陽離子-改性纖維素衍生物或者其混合物的層。特別優選的外涂層是聚β-1，4-脫水葡萄糖-g-環氧乙烷-g-(2’-羥丙基)-N，N-二甲基-N-十二烷基銨氯化物。該外涂層是無孔隙的，但是油墨可滲透的，并用來改進在該元件上用水基油墨印刷的圖像的光密度。該外涂層也可以保護油墨接收層免受磨擦、臟污和水致損害。通常，該外涂層的干燥厚度為0.1到5μm、優選0.25到3μm。
實際上，各種添加劑可以用于油墨接收層和外涂層。這些添加劑包括表面活性劑例如改進涂布性能和調節干法涂布表面張力的表面活性劑、控制pH的酸或者堿、抗靜電劑、懸浮劑、抗氧劑、交聯該涂層的硬化劑、抗氧劑、紫外穩定劑、光穩定劑等等。此外，媒染劑可以少量地(基材層的2％-10％重量)加入以改進耐水性。有用的媒染劑公開于美國專利號5,474,843中。
上述成像層，包括油墨接收層和外涂層，可以通過普通的涂覆方法涂覆到通常用于該技術的透明的或者不透明的載體上。涂覆方法可以包括，但不局限于，刮涂、纏繞線桿(wound wire rod)涂覆、縫隙涂覆、滑動貯料斗涂覆、凹版印刷、幕涂等等。這些中的某些方法可以同時涂覆兩個層，從制造經濟觀點講，這是優選的。
DRL(染料接收層)被涂覆在連接層(TL)上，厚度范圍為0.1-10微米、優選0.5-5微米。有許多已知制劑可用作染料接收層。主要的要求是DRL與將被成像的油墨相容，以便產生希望的色域和密度。當油墨滴通過DRL時，染料被保持或者媒染在DRL中，而油墨溶劑自由地通過DRL并快速地為TL所吸收。另外，DRL制劑優選從水涂覆，對TL具有足夠的粘合，并可以容易地控制表面光澤度。
例如，Misuda等在美國專利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中公開了含水基DRL制劑，其包括假-勃姆石和某些水溶樹脂的混合物。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中公開了水基DRL制劑，其包含乙烯基吡咯烷酮聚合物和某些水分散性和/或水溶性的聚酯以及其他聚合物和附加物的混合物。Butters等在美國專利4,857,386和5,102,717中公開了油墨吸附樹脂層，其包含乙烯基吡咯烷酮聚合物和丙烯酸類或者甲基丙烯酸類聚合物的混合物。Sato等在美國專利5,194,317和Higuma等在美國專利5,059,983中公開了水性-可涂覆的DRL制劑，其基于聚(乙烯醇)。Iqbal在美國專利5,208,092中公開了水基的IRL制劑，其包含乙烯系共聚物，其被隨后交聯。除這些例子外，可以存在其他已知或者考慮的DRL制劑，其符合上述DRL的主要和次要的要求，所有這些均屬于本發明的精神和范圍。
優選的DRL為0.1-10μm厚，并且被作為5份鋁氧烷和5份聚(乙烯基吡咯烷酮)的含水分散體涂覆。DRL還可以包含各種水平和尺寸的消光劑，以控制光澤度、摩擦和/或指紋耐性，表面活性劑以提高表面均勻性和調節干法涂布的表面張力、媒染劑、抗氧劑、紫外線吸收化合物、光穩定劑等等。雖然如上所述的油墨接收元件可以被成功地使用，可能希望在DRL上施加外涂層，以便提高成像元件的耐久性。這樣的外涂層可以在元件被成像前或后施加于DRL。例如，DRL可以用油墨可透過層涂覆，油墨可以自由地通過該油墨可透過層。這類層被描述在美國專利4,686,118；5,027,131和5,102,717中。可選擇地，可以在元件被成像之后加上外涂層。任何已知的層壓薄膜和設備可以用于該目的。用于上述成像過程的油墨是眾所周知的，并且該油墨制劑通常依賴于特定的方法，即連續的、壓電的或者熱法。因此，根據特定的油墨工藝，油墨可以包含寬范圍不同量和組合的溶劑、著色劑、防腐劑、表面活性劑、濕潤劑等等。優選與本發明的圖像記錄元件結合使用的油墨是水基的，例如通常為用于Hewlett-Packard Desk Writer 560C印刷機出售的那些。然而，可以認為，如上所述圖像記錄元件的選擇性的實施方案，其可針對使用為特定油墨記錄工藝提供的油墨或為給定的商品供應商的油墨來配制，均屬于本發明范圍。
在一個優選的實施方案中，為了生產照相元件，該復合載體片材用照相元件涂覆。該照相元件可以是單色元件或者彩色元件。彩色元件包含圖像染料-形成元件，其對三個主要頻譜區的每一個具有感光性。每個元件可以包括對給定頻譜區敏感的單一的乳液層或者多個乳液層。該元件的層，包括圖像-形成元件層，可以本領域已知的各種次序排列。在選擇性的形式中，對三個主要頻譜區的每一個敏感的乳劑可以作為單一分割層配置。
可用于本發明的照相乳液通常通過在膠體基質中通過本領域普通的方法沉淀鹵化銀來制備。該膠體通常是親水性的成膜劑例如明膠、藻酸或者其衍生物。
將在沉淀步驟中形成的晶體進行洗滌，然后通過加入光譜增感染料和化學敏化劑和通過提供加熱步驟進行化學和光譜增感，在加熱步驟期間乳劑溫度被提高，通常從40℃到70℃并且保持一段時間。用于制備本發明使用的乳劑的沉淀和光譜和化學增感方法可以是本領域已知的那些方法。
乳劑的化學增感通常使用敏化劑例如含硫化合物，例如異硫氰酸烯丙酯、硫代硫酸鈉和烯丙基硫脲；還原劑例如多胺和亞錫鹽；貴金屬化合物例如金、鉑；和聚合物例如聚亞烷基氧化物。如所描述的，使用熱處理以完成化學增感。光譜增感使用染料的混合物進行，其為可見光或者紅外光譜中有價值的波長范圍設計。在熱處理之前和之后加入這樣的染料是已知的。
在光譜增感之后，乳劑被涂覆在載體上。各種涂布技術包括浸涂、氣刀涂布、幕涂和擠出涂覆。
用于本發明的鹵化銀乳液可以由任何鹵化物分布組成。他們可以由氯化銀、溴化銀、溴氯化銀、氯溴化銀、碘氯化銀、碘溴化銀、溴碘氯化銀、氯碘溴化銀、碘溴氯化銀和碘氯溴化銀乳劑組成。然而，優選的是該乳劑主要是氯化銀乳劑。主要是氯化銀是指乳劑的顆粒是大于50摩爾百分數的氯化銀。優選，他們是大于90摩爾百分數的氯化銀；和最佳地大于95摩爾百分數氯化銀。該鹵化銀乳液可以包含任何尺寸和形態的顆粒。因此，該顆粒可以為立方、八面體、立方八面體或者任何其它自然存在形態的立方晶格類型鹵化銀顆粒的形式。此外，該顆粒可以是不規則的，例如球形顆粒或者片狀顆粒。具有片狀或者立方形態的顆粒是優選的。
本發明的照相元件可以應用在The Theory of the PhotographicProcess，第四版，T.H.James，Macmillan Publishing Company，Inc.，1977，151-152頁中描述的乳劑。降低敏化對于改進鹵化銀乳液的感光度是已知的。雖然降低增感的鹵化銀乳液通常具有好的照相速度，他們通常具有不希望的生霧和差的儲藏穩定性。
還原敏化可以有意地通過加入還原敏化劑來進行，其為將銀離子還原為金屬銀原子的化學品，或者通過提供還原環境例如高pH(過量的氫氧化物離子)和/或低的pAg(過量的銀離子)來進行。在鹵化銀乳液的沉淀期間，在例如快速地加入硝酸銀或者堿溶液或者使用不良混合時會無意地發生還原敏化而形成乳膠顆粒。同樣，鹵化銀乳液在催熟劑(晶粒生長改性劑)例如硫醚、硒醚、硫脲或者氨存在下沉淀，傾向于促進還原敏化。
可以在沉淀或者光譜/化學增感期間為了還原增感乳劑使用的還原敏化劑和環境的例子包括美國專利號2,487,850；2,512,925；和英國專利789,823中描述的抗壞血酸衍生物；錫化合物；多胺化合物；和二氧化硫脲-基化合物。還原敏化劑或者條件的特定的例子，例如二甲基胺硼烷、氯化亞錫、肼、高pH(pH8-11)和低的pAg(pAg1-7)熟化，由S.Collier在Photographic Science and Engineering，23，113(1979)中進行了討論。制備有意還原增感的鹵化銀乳液的方法的例子描述于EP 0 348934 A1(Yamashita)、EP 0 369491(Yamashita)、EP 0 371388(Ohashi)、EP 0 396424 A1(Takada)、EP 0 404142A1(Yamada)和EP 0 435355 A1(Makino)。
本發明的照相元件可以使用用族VII金屬例如銥、銠、鋨和鐵摻雜的乳劑，如Research Disclosure，1994年9月，36544項，章節I，Kenneth Mason Publications，Ltd.，Dudley Annex，12a NorthStreet，Emsworth，Hampshire PO10 7DQ，英國出版，所描述的。另外，銥在鹵化銀乳液敏化中的使用的全面綜述包含在Carroll，“Iridium SensitizationA Literature Review”中，PhotographicScience and Engineering，卷24，6號，1980。通過在銥鹽和照相光譜增感染料存在下化學增感乳劑制造鹵化銀乳液的方法描述于美國專利號4,693,965。在某些情況下，在這樣的摻雜劑被引入時，在彩色反轉法E-6方法中處理時，乳劑顯示提高的新鮮生霧和較低的對比度感光曲線，如The British Journal of Photography Annual，1982，201-203頁所描述的。
本發明典型的彩色照相元件包含本發明層壓載體，其載有青色染料圖像-形成元件，該元件包含至少一個感紅的鹵化銀乳液層，具有與之相關的至少一種青色染料-形成成色劑；品紅圖像-形成元件，該元件包含至少一個綠色-敏感鹵化銀乳液層，具有與之相關的至少一種洋紅染料-形成成色劑；和黃色染料圖像-形成元件，其包含至少一個感藍的鹵化銀乳液層，具有與之相關的黃色染料-形成成色劑。所述元件可以包含附加層，例如過濾層、中間層、外涂層、膠層、消暈層等等。本發明的載體還可以被用于黑白攝影印刷元件。
該照相元件還可以包含透明的磁記錄層，例如在透明的載體下側包含磁粉的層，如美國專利號4,279,945和4,302,523所描述的。通常，該元件總厚度(排除載體)為5到30μm。
本發明可以用公開于Research Disclosure，1997年9月，40145項中的材料一起使用。本發明尤其適用于與XVI和XVII章的彩色相紙例子的材料一起使用。第II章的成色劑也是尤其適合的。第II章的洋紅I成色劑、尤其是以下所述M-7、M-10、M-18和M-18是尤其希望。
在下表中，參考(1)Research Disclosure，1978年12月，17643項，(2)Research Disclosure，1989年12月，308119項，和(3)ResearchDisclosure，1994年9月，36544項，全部由Kenneth MasonPublications，Ltd.出版，Dudley Annex，12a North Street，Emsworth，Hampshire PO10 7DQ，英國。該表和該表中列舉的參考被用以描述具體的適用于本發明元件的組分。該表和其列舉的參考也描述了適合的制備、曝光、處理和操作所述元件以及在其中包含的圖像的方式。
參考章節 主題1I，II 顆粒組成，2I，II，IX，X，XI，形態和制備XII，XIV，XV乳劑制備包括I，II，III，IX硬化劑，涂布助劑，3A & B附加物，等等1III，IV 化學增感和2III，IV 光譜增感/3IV，V減感1V UV 染料，光學增亮劑，2V 熒光染料3VI1VI 防陰翳劑和穩定劑2VI3VII1VIII 吸收和散射2VIII，XIII，XVI 材料；抗靜電層；3VIII，IX C & D 消光劑1VII 成像-成色劑和成像-2VII 改性成色劑；染料3X 穩定劑和色彩改性劑1XVII 載體2XVII3XV3XI 特定的層排列
3XII，XIII 負功乳劑；直接正象乳劑2XVIII 曝光3XVIIXIX，XX 化學處理；2XI X，XX，XXII 顯影劑3XVIII，XIX，XX3XIV 掃描和數字處理流程所述照相元件可以用各種能量形式曝光，包括電磁波譜的紫外線和紅外線區以及電子束和β射線、γ射線、X射線、α粒子、中子輻射及其他微粒子的似波(wave-like)輻射能形式，其為由激光器產生的非相干的(隨機相位)或者相干的(同相位)形式。在所述照相元件意通過X-射線曝光時，他們可以具有普通的射線照相元件的特性。
所述照相元件優選曝光于光化輻射，通常在可見光譜區中，以形成潛影，然后處理形成可見圖像，優選通過熱處理以外的方法。處理優選在已知的RA-4.TM.(Eastman Kodak Company)處理或者其他適合于顯影高氯化物乳液的處理系統中進行。
本發明也涉及照相記錄元件，其包含載體和至少一個光敏鹵化銀乳液層，其包含如上所述的鹵化銀顆粒。
以下實施例用以舉例說明本發明的實施。它們并非本發明所有可能變化的完全列舉。份和百分數是重量份和重量百分數，除非另有說明。
具體實施例方式
實施例實施例1是現有技術的代表，在此為了對比目的提出。其包含照相紙原料基材，該基材使用標準的長網造紙機利用主要為漂白硬木牛皮紙纖維的共混物生產。纖維率主要由漂白楊木(38％)和楓樹/山毛櫸(37％)與較少量的樺樹(18％)和軟木(7％)組成。酸上漿化學品附加物，按干重使用，包括以0.85％加入的硬脂酸鋁施膠劑、以0.68％加入的聚氨基酰胺環氧氯丙烷和以0.24％加入的聚丙烯酰胺樹脂。二氧化鈦填料以0.60％加入使用。還使用利用羥乙基化淀粉和碳酸氫鈉的表面上漿。然后利用基本上包含83％LDPE、12.5％二氧化鈦、3％氧化鋅和0.5％硬脂酸鈣的面側復合材料和比例為46/54的HDPE/LDPE共混物的反面紙，將該原料基材擠出涂覆。樹脂覆蓋度是大約27g/m3。
實施例2也是為了對比目的提出的對照物。其包含流延聚丙烯片材，其在縱向上被單軸拉伸5倍。使用的聚丙烯是Huntsman聚丙烯，品級P4G2Z-073A，熔融指數為1.9。1.25″擠出機進料7′單層衣架式模頭被用來在三輥組套上流延聚丙烯，其中輥溫度維持在大約150華氏度。熔融溫度為391華氏度，和通過量為大約6.8kg/hr。流延片材厚度為大約762μm。在所述片材單軸拉伸之后，片材厚度減少到大約152.4μm。
實施例3也是為了對比目的提出的對照物。其包含發泡的流延聚丙烯片材，其隨后在縱向上被單軸拉伸5倍。使用的聚丙烯是Huntsman聚丙烯，品級P4G2Z-073A，熔融指數為1.9。使用的發泡劑是化學發泡劑SAFOAM FPN-30，20％活性成分，從Reedy International Corp.獲得，濃度為0.64％。使用的加工條件類似于上述實施例2的。
實施例4也是為了對比目的提出的對照物。其包含多孔的流延聚丙烯片材，其在縱向上被單軸拉伸5倍。使用的聚丙烯是Huntsman聚丙烯，品級P4G2Z-073A，熔融指數為1.9。使用的成洞劑是聚苯乙烯，品級EA3300，從Chevron-Phillips獲得，濃度30重量％。使用的加工條件類似于上述實施例2的。
本發明的實施例5包含密度降低的聚丙烯片材，其被發泡和然后成孔。使用的聚丙烯是Huntsman聚丙烯，品級P4G2Z-073A，熔融指數為1.9。使用的發泡劑是化學發泡劑SAFOAM FPN-30，20％重量活性成分，從Reedy International Corp.獲得，發泡劑以0.64重量％濃度加入聚丙烯聚合物。發泡劑的化學作用是檸檬酸和碳酸氫鈉在聚苯乙烯聚合物載體中的反應。使用的成洞劑是聚苯乙烯，品級EA3300，從Chevron-Phillips獲得，濃度為30％的聚丙烯。使用的加工條件類似于上述實施例2的。
本發明的實施例6包含密度降低的聚丙烯片材，其被發泡和然后成孔。使用的聚丙烯是Huntsman聚丙烯，品級P4G2Z-073A，熔融指數為1.9。使用的發泡劑是化學發泡劑SAFOAMFPN-30，20％活性成分，從Reedy International Corp.獲得，濃度為0.64wt％。發泡劑的化學作用是檸檬酸和碳酸氫鈉在聚苯乙烯聚合物載體中的反應。使用的成洞劑是聚苯乙烯，品級EA3300，從Chevron-Phillips獲得，濃度為30的聚丙烯。使用的加工條件類似于上述的實施例2，除了樣品同時在縱向和橫向上進行各自2.5倍的雙軸拉伸。
本發明的實施例7也包含密度降低的聚丙烯片材，其被發泡和然后成孔。使用的聚丙烯是Huntsman聚丙烯，品級P4G2Z-073A，熔融指數為1.9。使用的發泡劑是化學發泡劑SAFOAM FPN-30，40％活性成分，從Reedy International Corp.獲得，濃度為0.4重量％。滑石粉，品級MISTRON ZSC，從Luzenac獲得，以2重量％濃度被用作添加劑。利用2.5”擠出機將聚丙烯熔體通過12″beadless單層衣架式模頭擠出到放入水浴中的流延輪。擠出機的輸出是27.2kg/hr，擠出機出口的熔體溫度是387.5華氏度和流延輪溫度是210華氏度。然后將流延片材利用縱向取向機(MDO)在縱向上拉伸六倍。拉伸的片材為222.25μm厚和基礎重量為125.14g/m2。
表1描述了對于每個實施例2到7的密度降低的片材的基礎重量和密度換算。在每個實施例5-7中，可以看到密度降低通過發泡和隨后取向而有控制地增大。密度降低計算為密度在拉伸之后與在流延、發泡和成洞以前初始的聚合物共混物密度相比的變化率。
表1實施例號 流延片流延片 密度拉伸拉伸拉伸片 拉伸片材密度材厚度材密度 降低類型倍數材厚度 密度 降低微米 g/cm3微米2 787 0.940％ 單軸5155 0.945 -0.5％3 838 0.868.5％ 單軸5289 0.61 29.1％4 787 1 0％ 單軸5173 0.88 12.0％5 864 0.937％ 單軸5238 0.78 22％6 864 0.937％ 雙軸5254 0.48 52％7 883.920.668 24.8％ 單軸6222.25 0.562 36.7％表2A、2B和2C描述了在如本發明實施例8和9所描述的樹脂覆膜密度降低的片材之后達到的性能。為了對比目的，還顯示了實施例1、現有技術中的樹脂涂覆的照相載體的性能。
不透明性按照ASTM方法E308-96測定，包括鏡面反射率，并且該試驗通過測定一個片材的黑-黑(black by black)，然后黑-白(blackby white)(氧化鋇)來進行。
勁度利用Lorentzen and Wetter型測試儀按照Tappi方法T 556測定。測定了20mm寬的垂直夾鉗固定的樣品15°撓曲角的抗彎性，以毫牛頓表示。
每個樣品的圖像接收側的表面粗糙度利用Federal Profiler測定。所述Federal Profiler儀器包括馬達驅動鉗口，其與底板的上表面相切。被測樣品置于所述底板上并且進入通過所述鉗口。測微計組件被懸掛在所述底板之上。測微儀轉軸的尾端提供一個參考面，從該參考面測定樣品的厚度。該平面的直徑為0.95cm，因此跨過樣品上表面中所有的細微的粗糙細節。剛好在所述轉軸底下，并且與底板表面齊平，運動著測頭的半球形針突。當樣品輸送通過所述量器時，該針突響應局部的表面變化。針突半徑與可以檢測的空間容量有關。測量器擴大器的輸出被數字化為12位。采樣率為500次測量每2.5cm。表面粗糙度在0.1和0.4μm之間的成像紙基對于喜歡有光澤的圖像的消費者具有重要的商業價值。
卷曲利用Kodak Curl Test測定。該試驗測定在拋物線變形樣品中卷曲的量。將8.5cm直徑的所述復合材料的圓形樣品存儲在試驗濕度下至少48小時。在于試驗濕度下平衡時，通過比較標準曲線視覺地確定卷曲樣品的曲率半徑。卷曲讀數用ANSI卷曲單位表示，具體地，100除以以英寸為單位的曲率半徑。試驗的標準偏差為2卷曲單位。其可以為正或者負，在此遵循的習慣是正向為向著感光(圖像接收)層的卷曲。
光澤度利用Gardner Tri-光澤計，按照ASTM D523標準于20度設定下測定。
邊緣耐穿透性利用滾筒浸泡試驗測定。樣品在50％R.H.房間中在73°F保持24小時進行調節，然后進行該試驗。將8.9cm×43.1cm樣品切割成三個分開的7.6cm×12.7cm試片。然后將樣品于125cm/分和150℃下在樣品層壓機(Laminex型號1200)中層壓。在每個樣品中切割五個切口，各1.5cm寬和11.9cm長。然后將樣品稱重，然后裝載在RM-501 Robot Roller Machine的臂上。該機械臂將樣品浸入在塑料滾筒板中的RA-4(T213)顯影劑的溶液中。該臂輕輕地來回運動以保證樣品適當地曝露于所述溶液，而且攪拌顯影液。所述基材樣品暴露于顯影液3分鐘，然后將樣品干燥和在浸泡周期完成之后一分鐘稱重。樣品重量增加提供了邊緣耐穿透性的指示，較大的重量增加相當于較差的耐性。
權利要求
1.一種包含基質聚合物的片材，所述基質聚合物具有包含不相容材料的孔隙和不含不相容材料的泡孔。
2.權利要求1的片材，其中所述片材還在每個表面上具有非取向的聚合物層。
3.權利要求1或者2的片材，其中所述片材還包含成像層。
4.權利要求1-3任何一項的片材，其中所述片材的密度在0.4g/cm3和0.9g/cm3之間。
5.權利要求1-4任何一項的片材，其中所述片材具有的基質體積在30和70％之間。
6.成型片材的方法，其包括擠出包含不相容材料和發泡劑的聚合物材料，冷卻該擠出材料，在至少一個方向中拉伸該擠出材料。
7.權利要求6的成型片材的方法，其中所述拉伸的單軸比例為3∶1到7∶1。
8.權利要求6或者7的成型片材的方法，其還包括將聚合物涂覆到所述片材的每個側面。
9.權利要求8的成型片材的方法，其中所述表面涂層聚合物包含硬化劑，其選自滑石粉、粘土、碳酸鈣、碳酸鎂、硫酸鋇、云母、氫氧化鋁(三水合物)、硅灰石、玻璃纖維和球體、硅石、各種硅酸鹽、炭黑、木屑、黃麻纖維、劍麻纖維和聚酯纖維。
10.用于成型片材的設備，其包括適合于輸送泡沫片材到冷卻裝置的片材壓出機，用于所述冷卻片材的拉伸設備，和用于將聚合物涂覆到所述片材兩側的聚合物涂覆設備。
全文摘要
成型片材的方法，其包括擠出包含不相容材料和發泡劑的聚合物材料，冷卻該擠出材料，在至少一個方向中拉伸該擠出材料。
文檔編號C08J9/00GK1453634SQ0312402
公開日2003年11月5日 申請日期2003年4月24日 優先權日2002年4月24日
發明者S·松德拉彥, N·敦圖拉, T·S·古拉, W·A·穆魯克, S·J·達甘, P·T·艾爾瓦德, R·D·波姆巴, T·A·赫斯, E·A·科洛姆波 申請人:伊斯曼柯達公司