具有微原纤化表面的受体介质的制作方法

专利名称：具有微原纤化表面的受体介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及微纤维和/或微薄片作为可印刷基材用的受体介质的用途。所述可印刷基材包括具有至少一个微原纤化、能接受油墨的表面的取向薄膜。可用喷墨打印机在该受体介质上印刷具有良好固体填充的高分辨率图像。这种类型的可印刷基材可使用许多类型的喷墨油墨。
背景技术：
映象图像学在现代生活中是普遍存在的。通知、教育、娱乐广告等图形和数据可施加在各种内部和外部、垂直和水平表面上。映象图像的非限制性例子可包括从卡车的壁或侧面上的广告到为新电影作广告的海报、楼梯旁边的警告标志等。
近年来，随着便宜和高效喷墨打印机、油墨输送系统等的快速发展，已经广泛使用热和压力喷墨油墨。
喷墨打印机可广泛用于各种形式的电子印刷，如工程和建筑制图。由于喷墨打印机的操作简单且价格便宜，这种成像方法在印刷工业中具有较好的发展潜力，能根据需要制造各种形式的具有所需图像品质的图形。
因此，用来制造图像的喷墨系统的组件可分成三个主要类别1.计算机；软件，打印机2.油墨3.受体介质计算机、软件和打印机可控制墨滴的尺寸、数量和位置，并通过打印机输送到受体介质上。所述油墨包括形成图形的着色剂和该着色剂用的载体。所述受体介质可提供接受和保持油墨的储存库(repository)。喷墨图像的品质是整个系统的函数。但是，在喷墨系统中，组成和油墨与受体介质之间的作用是最重要的。
图像品质是观众和消费者所希望和要求看到的。从映象图像的制造者来说，对于购自打印机商店的喷墨介质/喷墨系统还有许多其他隐含的需要。而且，对于介质和油墨，由于要暴露在环境中还有其他要求(取决于图像的用途)。
喷墨打印机用的介质也在快速发展。因为喷墨成像技术已经在商业和消费者领域变得非常普遍，使用个人打印机在纸上或其他受体介质上打印彩色图像的能力已经从染料基油墨扩展到了颜料基油墨。所述介质必须适应这个变化。由于相比染料分子着色剂的尺寸较大，从而得到了较好的耐褪色性和提高了水固定性，因此颜料基油墨能提供更耐久的图像。
当出现数字印刷技术时，喷墨印刷由于其良好的分辨率、适应性、高速和便宜得到认可。喷墨打印机可通过在接受基材上喷射精密间隔的墨滴的受控图形来进行操作。通过选择性调整墨滴的图形，喷墨打印机可产生各种印刷特征，包括文字、图像、全息图等。在小喷墨打印机中，如在小办公室和家庭办公室(SOHO)市场中最常用的油墨是水基的。工业类型的宽幅喷墨打印机可使用水基油墨(如购自EncadInc.(San Diego，CA)的Novajet打印机)、油基油墨(如购自Raster Graphics Inc.(San Jose，CA)的压力印刷机(piezo print)5000)、溶剂基油墨(如购自VUTEK，Inc.(Meredith，New Hampshire)的Press Vu打印机)、或者可UV固化喷墨油墨(如购自Siasprint Group(Novara，Italy)的SIAS打印机)。各种油墨通常需要专门基材，每种专门的基材进行最优化，以适应专门类型的喷墨油墨。例如，水基油墨需要多孔基材或具有特殊亲水涂层的基材，所述亲水涂层能吸收包含在这些油墨中的大量水。油基油墨类似于水基油墨，但是它们需要使用多孔基材或涂有能吸收油的受体的基材。
另一方面，溶剂基油墨通常包含约90％的有机溶剂。这些油墨能良好地适用对这些溶剂具有高亲合力的基材，其中这些溶剂能快速穿透聚合物膜，防止印刷的油墨层流出薄膜。在高速喷墨印刷领域，需要除去大量溶剂，这样所述基材就能在较短的时间内足够干燥，从而能卷起来且没有阻断。因此，典型的溶剂基喷墨打印机包括侵蚀性溶剂(如环己酮和乙酸酯(acetate))，所述溶剂能在打印后的短时间内快速穿过典型薄膜(如乙烯基)，使印刷的图像产生“干燥”的感觉。结果，快速穿过的溶剂保留在薄膜中(以及PSA，如果存在的话，背衬中)，使薄膜性质变差，降低了PSA的性能，当图像打开和施加到平面上时散发出强烈的臭味。
具体地说，大多数宽幅溶剂基压力喷墨油墨需要非常低的粘度来进行喷射，从而使溶剂与粘合剂/颜料的比非常大。大量的油墨必须喷射到所需的基材上，形成具有可接受图像密度的图像。聚氯乙烯(PVC)通常用来制造大版式的耐用图像。用于油墨的溶剂快速吸收入乙烯基薄膜和粘合剂层中，使颜料和粘合剂留在薄膜的表面上，从而形成了可接受的图像品质。压力油墨溶剂与PVC和粘合剂层非常相容，也具有较高的沸点，所以很难完全干燥印刷样品上的所有溶剂，尤其是带有图像制造商通常会有的强制性要求的印刷样品上的所有溶剂。残留溶剂的存在在三个方面对产品性能产生不利的影响1)溶剂迁移过PVC，并使粘合剂增塑，从而使粘合剂性能变得非常差，2)溶剂保留在PVC薄膜层中，使薄膜的性质变差，以及3)保留在薄膜和粘合剂中的溶剂具有令人讨厌的气味，这对于大版式图像来说是尤其显著的，且也是许多消费者所讨厌的。常规烯烃基图像薄膜非常适合丝网印刷和胶版印刷，但是存在与溶剂基压力油墨一样的问题，因为喷射的大量溶剂不能吸收入薄膜中。当大量压力喷墨油墨印刷在常规烯烃基图像薄膜上时，所述油墨聚集在薄膜的表面上，容易流动，得到了差的品质和扭曲图像。目前需要这样一种基材，它能接受溶剂基压力喷墨油墨，使油墨不能流动，当干燥后提供油墨的良好粘合，并能快速干燥防止产生令人讨厌的气味。
为了避免与上述油墨相关的挑战，市场的注意力都集中在了可UV固化的喷墨油墨上了。当暴露在UV辐照下时，希望这些油墨具有“立即干燥”特征。但是，可UV固化喷墨油墨的使用需要重新设计打印机，以容纳固化灯。这提高了打印机的成本。另外，可UV固化喷墨油墨有一个固有的问题为了得到高的线分辨率，油墨应在印刷后较短的时间内固化，从而导致了较差的油墨流动和均化，降低了图像的实心填充区域的品质。但是，为了得到好的实心填充，油墨应该能在固化前流动并均化，从而使高的线分辨率降低。
因此，需要有一种通用的基材，它能与所有类型的喷墨油墨一起使用，且不需要专门的受体涂层或UV固化条件。
我们已经发现，微原纤化薄膜提供了对于各种喷墨油墨的良好油墨接受性。
发明概述本发明涉及特定的聚合物薄膜，它们对于喷墨油墨不是好的受体，但是当它们微原纤化时能形成良好的喷墨印刷制品。例如，聚丙烯和聚乳酸薄膜可使用美国专利6110588中所述的水力缠结技术微原纤化。该技术形成了具有微纤维或微薄片的微原纤化表面，所述微纤维或微薄片具有非常大的表面积。当用溶剂基压力和水基喷墨油墨印刷时，大部分油墨吸附在微纤维或微薄片的大表面积上，从而防止油墨搅浊和流动。由于微纤维和微薄片的微尺寸，相比PVC薄膜，油墨中的溶剂与空气界面(如来自微原纤化的、取向聚丙烯薄膜)保持接近，印刷后微原纤化基材摸上去感觉干燥，并且没有明显的溶剂臭味，但PVC薄膜经常有这种臭味。干燥的图像也没有多少来自溶剂的残留气味，因为所述溶剂与微纤维的表面保持接近，从而使溶剂更快地从受体介质上蒸发。吸收大量油墨溶剂的PVC薄膜通常具有残留的气味，因为溶剂从薄膜上蒸发的速度非常慢。干燥时，油墨非常好地粘合到微原纤化结构上，并很难磨掉，从而得到了耐用的图像。这是令人惊喜的，因为微纤维和微薄片由这样的材料组成，即当印刷在未原纤化薄膜结构上时，所述油墨系统是不能如此粘合的。例如，油墨溶剂(包括水)在聚丙烯(PP)、聚酯(PET)和聚乳酸(PLA)薄膜中具有非常低的扩散速率，对于溶剂基喷墨油墨，在印刷图像中的油墨聚集并剧烈流动，对于水基喷墨油墨则成滴并流动。干燥时，油墨的成滴区域对于任何薄膜形式的材料都具有差的粘合性。当这些薄膜进行微原纤化时，油墨吸附在微纤维和微薄片上，且没有流动或搅浊。干燥时，所述图像良好地粘到了基材上，在没有磨掉纤维的情况下很难磨掉。干燥的图像也具有非常小的来自溶剂的臭味，因为所述溶剂留在了微纤维的表面上，使所述溶剂从受体介质上更快蒸发。吸收大量油墨溶剂的PVC薄膜通常具有残留的臭味，因为溶剂从薄膜上的蒸发非常慢。通常认为油墨与微原纤化基材是优良粘合的，因为极少的微纤维涂有油墨粘合剂/颜料，形成了油墨和基材的物理连结；这与当油墨印刷在较光滑的薄膜上时所发生的化学连结机理是非常不同的。
因此，本发明涉及一种受体介质，它包括具有至少一个微原纤化表面的取向薄膜，所述微原纤化表面的微原纤化深度大于10微米。
本发明的一个实例包括具有微原纤化表面的单轴取向薄膜，所述微原纤化表面包含平均有效直径小于20微米和横向纵横比(transverse aspect ratio)为1.5∶1-20∶1的熔融加工聚合物微纤维。
本发明的另一个实例涉及一种包含双轴取向薄膜的接受介质，所述双轴取向薄膜包含熔融加工聚合物或聚合物混合物与空隙形成组分的混合物。
本发明也包括制造图像的方法，它包括印刷通过喷墨打印头将可喷射材料印刷在上述受体介质上的步骤。
本发明还包括成像的图像薄膜，它包括在受体介质表面具有可喷墨材料的上述接受介质。
本发明的另一个实例包括多组分受体介质，它包括(a)具有至少一个微原纤化表面的双轴取向薄膜；(b)位于与微原纤化表面相背的主表面上的粘合剂层；(c)保护所述粘合剂层的剥离(release)衬里；(d)沉积在微原纤化表面上的可喷墨材料，如油墨。
本发明的具体实例包括受体介质和包含所述受体介质的成像的图像薄膜，其中所述受体介质包含具有至少一个微原纤化表面的双轴取向薄膜，所述表面包括(a)聚丙烯；(b)包含固体颗粒和/或不混溶聚合物的空隙形成组分。
“不混溶”指具有有限的互相溶解度和非零界面张力的聚合物混合物，即混合自由能大于零的混合物ΔGm≌ΔHm＞0本发明的还有一个实例包括多组分受体介质，它包含(a)具有至少一个微原纤化表面的双轴取向薄膜，所述表面包括(i)聚丙烯；和(ii)空隙形成组分，它包括无机固体颗粒、选自酸/丙烯酸酯改性的乙烯乙酸乙烯酯树脂、乙烯/乙酸乙烯酯/一氧化碳/乙烯三元共聚物、聚(异丁基)甲基丙烯酸酯及其组合的乙烯共聚物；(b)位于与微原纤化表面相背的主表面上的粘合剂层；(c)保护所述粘合剂层的剥离衬里；和(d)沉积在微原纤化表面上的喷墨油墨。
优选地，本发明使溶剂基、水基、油基、或可辐照固化的喷墨油墨印刷在包含微纤维和/或微薄片的受体介质上，形成具有良好固体填充的高分辨率图像。
这些微原纤化材料包括微纤维或微薄片，它们的显微维数是物理单一的。相比标准熔喷微纤维，所述微纤维是带状的，所述熔喷微纤维通常是柱形的，所述微薄片是片状结构的，它们物理结合在聚合物薄膜上。根据取向的特性，所述微薄片的厚度为1-20微米，优选为1-10微米，最优选为1-5微米。根据所达到的取向平衡程度，微薄片表面的纵横比为1∶1-1∶20。如果取向是未平衡的(纵向取向不等于横向取向)，所述微薄片在主要的取向方向上具有增加的尺寸，当达到单轴取向限度时，微原纤化过程中只形成微纤维。使用微原纤化聚合物也可将材料制成纤维基材，通过其他方法将所述纤维基材制成这种尺寸的微纤维是不容易的，如高分子量树脂、不相容混合物、高填充体系等。由于所述表面纹理包括微纤维和微薄片，本发明的微原纤化聚合物材料可在无需表面处理(即印刷接受涂层、电晕放电等)的条件下在喷墨接受性较差的材料(如低表面能聚烯烃)上进行印刷，防止油墨象在没有微原纤化的薄膜上那样进行羽化和成滴。另外，该表面纹理有助于控制点增益(dot gain)。印在本发明微原纤化材料上的点表现出即时有限的点增益，它并不会象通常用于大部分喷墨接受材料那样，随着时间发生明显的变化。因此，通过更好的控制印刷线的渗叠，微原纤化方法提高了分辨率。
由于在其表面有微纤维或微薄片，本发明的微原纤化材料提供了许多有利的性质。例如，这些材料防止油墨即使在高溶剂负载下发生流动，也可使交错着色油墨渗出最小化。印刷后，喷墨印刷油墨摸上去很快就感觉干燥，从而它们能在印刷后立即转移，且没有污点，并且能卷起来，没有引起表面压痕或图像的阻断。它们没有长时间地保留溶剂，但PVC基薄膜会长时间地保留溶剂。因此，当解开和展示时它们没有散发恼人的溶剂臭味。微原纤化材料也可提供对于水基油墨的中等程度水固定性。印刷后，微原纤化表面可进行压花，以提供其他性质，包括特殊的光学效应。
可选择、控制取向薄膜的表面微原纤化度，并用来影响印刷品质。因此，当只进行部分微原纤化时，可从单前体薄膜(没有所需的层压或涂层或粘合剂)形成印刷片。所述受体介质具有微纤维或微薄片表面，所述表面具有高表面面积，但所述薄膜本身对于油墨中的溶剂是不可渗透的，或者具有低的渗透性。因此，本发明的受体介质可包括受体层(微原纤化表面)和溶剂阻断层(未微原纤化基薄膜)，所述溶剂阻断层可防止喷墨油墨中的溶剂对未微原纤化侧面上的粘合剂产生不利地影响。这也消除了卷曲问题，当所述涂层由于溶剂敏感材料的溶胀和去溶胀而干燥时会产生卷曲问题。因为大量油墨溶剂并没有吸入包括微纤维或微薄片的材料中，且并没有穿透入基底薄膜，并不需要载体衬垫，但在吸收溶剂和会发生卷曲的薄(4密尔)PVC基图像薄膜上印刷时需要载体衬垫。
通过这种微原纤化薄膜制造方法，可将一种或多种能提高印刷品质的添加剂直接混入熔体中，而不是使用溶剂将添加剂涂覆在表面上。这消除了对于额外的涂覆步骤的需要以及避免使用对环境不友好的溶剂。这些提高印刷品质的添加剂可提高微原纤化材料和未微原纤化材料上的喷墨油墨的色彩密度，但是它们基本上没有提高前体(未原纤化)薄膜上的图像分辨率，它仍旧有油墨渗出和形成斑点的问题。
当使用低表面能聚合物(如聚烯烃)制备微原纤化材料时，色彩密度就会降低。低色彩密度并非是由于缺少油墨吸附入微原纤化材料中，而是由于铺展在微原纤化材料表面上的油墨不足造成的。为了提高色彩密度，可使用一种或多种聚合物以及印刷品质改进添加剂的混合物，所述添加剂选自聚合物、表面活性剂、和媒染剂。0可选择这些聚合物和表面活性剂的能力来提高微原纤化材料的表面能，或选择它们对于油墨中粘合剂的亲合力来促进表面上的油墨铺展。通过与油墨中的着色剂络合(complexing)，使喷墨印刷图像没有污点和/或耐水，从而可选择媒染剂的能力来缩短干燥时间。
详细描述本发明提供了一种受体介质，它包括具有至少一个微原纤化表面的薄膜，所述微原纤化表面的微原纤化深度大于10微米。所述薄膜可以是单轴取向的，以形成具有聚合物微纤维的纤维表面，所述聚合物微纤维的平均有效直径小于20微米，通常为0.01-10微米，其横截面是基本矩形的，且横向纵横比(宽∶厚)为1.5∶1-20∶1。该微纤维单轴取向薄膜及其制造方法(包括微原纤化方法)如美国专利6110588所述。或者，所述薄膜可以是双轴取向的，以形成微薄片的微纤维表面，相比宽度和长度，所述微薄片的横截面是薄的，形状不规则。这种微薄片双轴取向薄膜及其制造方法(包括微原纤化过程)如美国专利6331433。所述微薄片是薄片状结构的，它们物理结合在聚合物薄膜上。根据取向的特性，所述微薄片的厚度为1-20微米，优选是1-10微米，最优选为1-5微米。根据取向的平衡程度，所述微薄片表面的纵横比为1∶1-1∶20。如果所述取向是未平衡的(纵向取向不等于横向取向)，所述微薄片在主要取向方向上具有增加的尺寸，当达到单轴取向限度时，通过微原纤化方法只形成微纤维。微纤维和微薄片都会使所述薄膜具有大表面面积，结合了微纤维或微薄片的高密度后，它能使油墨芯吸或渗出最小，并在喷墨图像中形成高分辨率。
用来进行微原纤化处理的聚合物是单一聚合物或混合物。第一聚合物组分或单一聚合物组分包括任何可熔融加工的结晶、半结晶或可结晶聚合物或共聚物，包括嵌段、接枝、和无规共聚物。半结晶聚合物包括无定形区域和结晶区域的混合物。结晶区域是更加有序的，且链段实际上包在晶格中。某些结晶区域可比其他区域更有序。如果结晶区域加热到聚合物的熔点温度以上，那么分子就变得不有序或更加无规。如果快速冷却，该不有序特征就会就地(in place)“冰冻”，得到的聚合物就是所述的无定形的。如果缓慢冷却，这些分子就会重新堆积，形成结晶区域，该聚合物就是所述的半结晶的。有些聚合物保留了无定形，且没有显示出结晶倾向。有些聚合物可通过热处理、拉伸或取向以及通过溶剂诱导制成半结晶，这些方法可控制真实的结晶度。
本发明用的半结晶聚合物包括，但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚丙烯和聚乙烯的共聚物、聚(α)烯烃、聚甲醛、聚偏二氟乙烯、聚(甲基戊烯)、聚(乙烯-三氟氯乙烯)、聚(氟乙烯)、聚(乙烯醇)、聚(环氧乙烷)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)、聚交酯、尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、聚丁烯、间规聚苯乙烯以及正温的液晶聚合物。合适的正温的液晶聚合物的例子包括芳香族聚酯，它在熔融时表现出液晶性质，且可由芳香族二醇、芳香族羧酸、羟基羧酸和其他单体合成。典型例子包括由对羟基苯甲酸(PHB)、对苯二甲酸和联苯酚组成的第一种类型；由PHB和2，6-羟基萘甲酸组成的第二种类型；和由PHB、对苯二甲酸和乙二醇组成的第三种类型。优选的聚合物是聚烯烃如聚丙烯和聚乙烯以及聚乙烯/聚丙烯共聚物，它们能以低成本购得，并且可提供在原纤化制品中所需的较好性质，如高模量和高拉伸强度。
所述半结晶聚合物组分还可包括作为混合物第二聚合物，以使本发明的微原纤化薄膜具有所需的性质。该混合物的第二聚合物可以是半结晶或无定形的，以半结晶聚合物组分的重量计，它的含量通常小于40重量％。例如，当用作半结晶聚合物组分时，可将少量聚乙烯加入到聚丙烯中，以提高微原纤化薄膜的柔软度无纺布布质性能(drapability)。可加入其他聚合物作为印刷品质改进添加剂，例如，以提高印刷色彩密度。还可加入本领域中已知的其他聚合物以提高薄膜刚性、耐破裂性、Elmendorff撕裂强度、伸长率、拉伸强度和抗冲强度。特别有用的聚合物混合物的例子包括聚丙烯与聚(对苯二甲酸乙二醇酯)(PET)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)(PBT)、聚乙烯基吡咯烷酮以及乙烯和(甲基)丙烯酸的离子共聚物、乙烯乙酸乙烯酯、聚苯乙烯/聚异戊二烯共聚物、酸改性乙烯乙酸乙酯、酸/丙烯酸酯改性乙烯乙酸乙烯酯、聚醚-酯弹性体、不含和含聚(甲基丙烯酸异丁酯)的乙烯/乙酸乙烯酯/一氧化碳/乙烯三元共聚物、以及热塑性聚氨酯。例如，其他第二聚合物可包括聚碳酸酯、聚甲基戊烯、尼龙、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯均聚物和共聚物、聚苯乙烯、氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯/乙酸乙烯酯/乙烯醇三元共聚物、聚乙烯亚胺、丙烯酸酯和马来酸酐改性乙烯乙酸乙烯酯共聚物、乙烯和丙烯酸甲酯共聚物、乙烯/辛烯共聚物、聚乙烯基吡咯烷酮和聚乙烯醇的混合物、N-乙烯基-2-吡咯烷酮与丙烯酸、二甲基氨基乙基丙烯酸酯、三甲氧基甲硅烷基乙基甲基丙烯酸酯和/或聚(环氧乙烷)丙烯酸酯的共聚物或三元共聚物、聚(环烯烃)、和橡胶。当第二聚合物用作印刷品质改进添加剂时，它不仅可通过熔融加工，而且也可通过用添加剂溶液或分散体涂覆微原纤化薄膜来与所述微原纤化薄膜混合。
选择所述空隙形成组分，以使之在半结晶聚合物组分中不溶混。它可以是无机或有机固体颗粒组分，其平均粒度约为0.1-10.0微米，且可以是任何形状，包括无定形、针状、纺锤状、片状、菱形、立方形和球形。用作空隙形成组分的无机固体包括实心或中空的玻璃、陶瓷或金属颗粒、微球体或珠，沸石颗粒，无机化合物(它包括但不限于金属氧化物如氧化钛、氧化铝和二氧化硅)，碱金属或碱土金属的碳酸盐或硅酸盐、偏硅酸盐、硫酸盐，高岭土，滑石，碳黑等。优选有用的是碳酸钙或硅灰石，即偏硅酸钙。当分散在半结晶聚合物组分中时，可选择无机空隙形成组分，使其表面相互作用小，这是由其化学性质或物理形状引起。通常，无机空隙形成组分不应和半结晶聚合物组分发生化学反应，包括路易斯酸/碱反应，且具有最小的范德华(van der Waals)相互作用。
所述空隙形成组分可以是热塑性聚合物，包括半结晶聚合物和无定形聚合物，以形成和所述半结晶聚合物组分不混溶的混合物。不混溶的混合物显示为多无定形相，例如根据存在多个无定形玻璃化转变温度确定。所述“不混溶性”指具有有限溶解度和非零界面张力的聚合物混合物，即混合自由能大于零的混合物ΔGm≌ΔHm＞0
聚合物的混溶性通过热动力学和动力学因素(consideration)确定。对于非极性聚合物，通用混溶性预测是在溶解性参数或Flory-Huggins作用参数中的差(difference)。对于具有非特定作用的聚合物，如聚烯烃，Flory-Huggins作用参数可通过使溶解性参数之差的平方与因素(V/RT)相乘计算得到，其中V是重复单元的无定形相的摩尔体积，R是气体常数，T是绝对温度。因此，两种非极性聚合物之间的Flory-Huggins作用参数总是正数，说明两种聚合物不能自发混合，所述混合物被认为是“不混溶”的。
用作空隙形成组分的聚合物包括上述半结晶聚合物，以及选择成由熔体冷却形成不连续相的无定形聚合物。有用空隙形成聚合物包括，但不限于聚酯、乙烯基树脂、乙烯共聚物、聚苯乙烯树脂和其共聚物、聚碳酸酯、聚异丁烯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯均聚物及其共聚物、环状聚烯烃、马来酸化聚丙烯嵌段共聚物、橡胶、磺化聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚乙烯基吡咯烷酮和乙烯基吡咯烷酮共聚物、环氧树脂、热塑性聚氨酯、及其组合。聚苯乙烯共聚物的例子包括聚(苯乙烯-共-丙烯腈)、聚(苯乙烯-共-马来酸酐)、和聚(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯)。有用的丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的例子包括丙烯酸丁酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸异丙酯、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸酯苄酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸环己酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸己酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丙酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸苯酯和甲基丙烯酸丙酯的聚合物。有用的甲基丙烯酸酯共聚物的例子包括甲基丙烯酸酯甲酯与甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异冰片酯和甲基丙烯酸月桂酯的共聚物、乙基甲基丙烯酸丁酯与甲基丙烯酸异丁酯的共聚物。环状聚烯烃的例子包括聚降冰片烯及其共聚物。乙烯基树脂的例子包括聚(氯乙烯)、聚(乙酸乙烯酯)、和聚(乙烯醇)。乙烯共聚物的例子包括酸改性乙烯乙酸乙烯酯、金属离子中和的乙烯与甲基丙烯酸或丙烯酸共聚物、马来酸酐接枝聚乙烯、酸改性乙烯/丙烯酸酯/一氧化碳三元共聚物、乙烯/丙烯酸正丁酯/一氧化碳三元共聚物、乙烯/甲基丙烯酸缩水甘油酯/一氧化碳三元共聚物、乙烯丙烯酸弹性体、乙烯/乙酸乙烯酯/一氧化碳三元共聚物、和乙烯与丙烯酸丁、乙和甲酯的共聚物。优选有用的是聚(对苯二甲酸乙二醇酯)或聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、甲基丙烯酸酯甲酯与丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸异丁酯或甲基丙烯酸异冰片酯的共聚物、甲基丙烯酸异丁酯和甲基丙烯酸丁酯的共聚物、甲基丙烯酸丁酯树脂、或乙烯共聚物(如酸/丙烯酸酯改性乙烯乙酸乙烯酯树脂、乙烯/乙酸乙烯酯/一氧化碳/乙烯三元共聚物)、及其组合。优选的空隙形成组分包括上述无机固体颗粒组分和组分的混合物。
当使用不混溶聚合物混合物时，选择半结晶聚合物组分和空隙形成聚合物组分的相对量，以使在互相穿透的聚合物网络中，所述第一聚合物形成连续相，所述第二聚合物形成不连续相，或者所述第二聚合物形成连续相，所述第一聚合物形成不连续相，或者每种聚合物都形成连续相。每种聚合物的相对量可在99∶1-1∶99重量比之间的较大范围内变化。优选地说，所述半结晶聚合物组分形成连续相，而所述空隙形成组分形成不连续相、或离散相，分散在所述第一聚合物的连续相中。在该结构中，空隙形成组分的含量会影响最终的薄膜性质。通常，当所述空隙形成组分的含量上升时，在最终薄膜中空隙的含量也会上升。因此，这些性质可取决于加入的空隙形成组分的含量，所述性质，如机械性质、密度、光传输等，受到薄膜中空隙数量的影响。当所述空隙形成组分是聚合物时，当所述混合物中的空隙形成聚合物的含量增加时，就会达到这样的组成范围，在这个范围内，所述空隙形成聚合物不能容易地再认为是分散的、或离散的相。混合物中空隙形成聚合物的含量的再次上升会导致相反转，其中所述空隙形成聚合物变成连续相。
优选地，不管所述空隙形成组分是有机、无机或两者的组合，在所述组合物中，所述空隙形成组分的含量为1-65重量％，更优选20-50重量％，最优选为30-45重量％。在这些组成范围内，所述第一半结晶聚合物形成连续相，而所述空隙形成组分形成离散、不连续相。
另外，选择的空隙形成组分必须与所选择的半结晶聚合物组分是不混溶的。在本文中，不混溶性指所述离散相不以显著方式溶解在连续相中，即所述离散相必须在由连续相提供的基体中形成分散的、可确定的区域。
应选择每种聚合物的分子量，以使所述聚合物在所述处理条件下是可熔融加工的。对于聚丙烯和聚乙烯，例如，分子量可以是约5000-500000，优选为约100000-300000。
为了得到最大的物理性质以及使所述聚合物薄膜能进行微原纤化，所述聚合物链需要在一个或多个步骤中沿着至少一个主轴(单轴)取向，还可沿着两个主轴(双轴)同时或相继取向。分子取向度通常由拉伸比限定，所述拉伸比分别是最终长度或宽度与原始长度或宽度的比值。所述取向可由本发明中的技术组合完成，包括压延、长度取向、和拉幅步骤。
单轴取向薄膜和微原纤化薄膜的方法参见美国专利6110588。双轴取向薄膜和微原纤化薄膜以制造微纤维和微纤维薄片(微薄片)的方法参见美国专利6331433。
通常，更大的空隙形成含量增强了随后的微原纤化，其后对于单轴取向薄膜，得到了更多的微纤维，以及对于双轴取向薄膜，得到更多的微薄片。优选地，当制备具有至少一个微原纤化表面的制品时，聚合物应具有超过5％，更优选超过10％，最优选超过30％的空隙含量，以密度计，即有空隙的薄膜与原始薄膜的密度比。在取向薄膜中，空隙度或空隙含量与温度和处理过程中得到的取向度紧密相关。为了得到更高的空隙含量，优选保持足够高的温度，以使聚合物流动，且使所述薄膜在没有破坏薄膜的条件下取向到最大可能的程度。
实际上，所述薄膜首先进行一个或多个加工步骤，以使所述半结晶聚合物组分具有所需的结晶度，且再次进行加工，以使之形成空隙，或者所述空隙的形成与所述形成结晶度的处理步骤同时发生。因此，取向所述聚合物薄膜以及提高聚合物结晶度(和取向)的相同压延或拉伸步骤可同时形成空隙。
在本方法中，可控制微原纤化程度，以得到低度到高度的微原纤化，而不管是单或双轴取向薄膜。在微原纤化过程中，由于没有从聚合物基体完全剥离，大部分微纤维或微薄片继续附着在卷材(web)上。优选地，具有固定在卷材上的微原纤化或微薄片的微原纤化制品提供了方便且安全的处理、储存和运输微原纤化制品的手段，且没有由于非连接的微纤维或微薄片造成的污染。对于许多印刷用途，需要保留微纤维或微薄片固定在所述卷材上。
本发明的受体介质也可具有粘合剂层，所述粘合剂层位于与所述微原纤化表面相背的主表面上，所述粘合剂层任选但优选由剥离衬里保护。成像后，所述受体介质可粘附在水平或垂直、内部或外部表面上，以进行警示、教育、娱乐、广告等。
粘合剂和剥离衬里的选择取决于对于成像图像所需的用途。
压敏粘合剂可以是任何常规压敏粘合剂，它可粘附在聚合物片和物件表面上，在所述物件上预定放置了具有永久、精密图像的喷墨受体介质。压敏粘合剂通常描述在Satas编的《Handbook of Pressure Sensitive Adhesives》第二版(Von NostrandReinhold 1989)中。压敏粘合剂可购自许多厂家。特别优选的是购自Minnesota Miningand Manufacturing Company的丙烯酸酯压敏粘合剂，具体参见美国专利5141790、4605592、5045386和5229207、以及欧洲专利公开EP0570515B1(Steelman等人)。
剥离衬里也是已知的，可购自许多厂家。剥离衬里的非限制性例子包括聚硅氧烷涂层的牛皮纸、聚硅氧烷涂覆的聚乙烯涂覆纸、聚硅氧烷涂覆或不涂覆的聚合物材料(如聚乙烯或聚丙烯)、以及涂有聚合物脱模剂(release agent)的上述基材料，所述脱模剂可以是例如聚硅氧烷脲、氨基甲酸乙酯和长链烷基丙烯酸酯，如参见美国专利5957724、4567073、4313988、3997702、4614667、5202190和5290615。所述衬垫可以Polysilk商标衬垫购自Rexam Release of Oakbrook，IL，以及以EXHERE商标衬垫购自Spring Grove，PA的P.H.Glatfelter Company。
本发明的受体介质对于使用喷墨打印机制备成像图像是有用的。本发明受体介质出人意料地解决了通常存在于喷墨印刷系统中的喷墨图像品质问题，如羽化、条带效应和大龟裂(当使用着色的、无粘合剂水基油墨时会出现大龟裂)，也形成了对于所述油墨的吸附性表面，以防止流动以及有助于将油墨结合在所述基材上。由于微原纤化结构的高表面积，油墨的溶剂能快速蒸发，没有吸收入纤维本体中，从而在使用时没有来自残留溶剂的臭味，但目前使用的PVC基产品一般会存在这种情况。本发明受体介质的另一个优点是所述微原纤化表面可适用有机溶剂基、油基、水基、或可辐照聚合油墨。用在所述受体介质上的油墨还可包括染料或颜料基着色剂。
本发明的喷墨受体介质可用在任何环境中，且喷墨图像是精密、稳定、快速干燥、能在印刷后立即处理、以及耐磨擦的。
本发明的喷墨受体介质可接受各种喷墨油墨配方，形成快速干燥和精密的喷墨图像。可改变所述喷墨受体介质的微原纤化表面的表面特征以得到最佳结果，这取决于各种因素，如墨滴体积、油墨液体载体组成、油墨类型(颜料或颜料和水性或非水性染料的混合物)、以及制造技术(机器速度、分辨率、辊结构)等。
通过各种市售打印机可得到精密的喷墨图像。非限制性例子包括热喷墨打印机(如购自Palo Alto，CA的Hewlett-Packard Corporation生产的DeskJet牌、PaintJet牌、Deskwriter牌和其他打印机)。也可包括例如购自Seiko-Epson、RasterGraphics、VUTEK、Scitex、Idanit、和Xerox的压力型喷墨打印机、喷射打印机和连续喷墨打印机。任何一种市售打印机都将所述油墨以特定的图像喷射在本发明的介质上。在本发明中，外表干燥时间比所述成像层施加到相似非微原纤化介质上的情况下要快得多。
本发明的介质可适用各种购自各厂家的喷墨油墨。应该理解，这些油墨中的每一种都具有不同的配方，即使对于相同油墨系列中的不同的颜色。非限制性的厂家包括Minnesota Mining and Manufacturing Company、Encad Corporation、Hewlett-Packard Corporation、DuPont、Inkware、Prizm、Nukote等。这些油墨优选设计成能适用于上述和在背景部分中所述的喷墨打印机，尽管对于所述打印机和油墨的规格不得不重新考察以得到合适的滴体积和分辨率，以再次改进本发明的有用性。
本发明的介质也可适用其他可喷射材料，也就是说，能够通过喷墨打印头的材料。可喷射材料的非限制性例子包括粘合剂、颗粒分散体、蜡、可电、热或磁改性材料、生物流体、化学试剂、及其组合。
根据需要，本发明的介质可包含其他印刷品质改进添加剂，包括媒染剂和表面活性剂，以提高印刷性，或包含其他添加剂，以保护所述介质。这些材料可与上述聚合物混合，并进行处理以形成上述微原纤化材料，或作为溶液或分散体涂覆在所述微原纤化材料上。
因此，例如，本发明的喷墨受体介质可包含媒染剂，它能用作含染料的油墨的干燥剂以及含颜料的油墨的颜料调节剂。干燥剂包括具有磺酸基、羧酸基、酚基、羟基官能团或这些官能团的组合的芳香族或脂肪族酸。当与多价无机盐和表面活性剂混合时，所述干燥剂能干燥所述介质，以在印刷图像时，在所述介质上和中得到无污点的快速干燥图像。
典型的盐是芳香族酸的碱金属盐，如磺基水杨酸、二磺基水杨酸、磺基邻苯二甲酸、磺基间苯二甲酸、磺基对苯二甲酸、二磺基苯基二羧酸、磺基酚酸、对苯二酚、磺酸、对苯二酚二磺酸、磺基羧基酚酸、羟基-邻苯二甲酸及其组合。
颜料调节剂也可包括多价金属盐，在与围绕颜料颗粒以提供耐水图像的分散助剂混合后，所述颜料调节剂可使围绕颜料颗粒的分散剂不稳定化，且不溶于水中。所用的典型多价阳离子是元素周期表中的第IIA族元素和平衡离子，如硫酸盐、硝酸盐、硫酸氢盐、氯化物、芳香族羧酸盐和磺基羧酸盐。特别有用的是硫酸铝和磺基邻苯二甲酸铝。
对于本发明的受体介质，其他添加剂是多价金属阳离子和有机酸阴离子的有机金属盐。金属盐同时释放多价金属阳离子和有机酸阴离子，以用于颜料调节和油墨干燥。所述金属盐包括芳香族羧酸、磺基羧酸、磺基邻苯二甲酸、或其组合的多价金属衍生物。所述芳香部分可以是单芳香环、稠合芳香环、杂芳香环或其组合。多价金属离子可得自元素周期表的IIA族到VIA族以及IB族到VIIIB族元素。典型的金属离子包括，但不限于Al、Mg、Zn、Fe、Bi、Ga、Sr、Ca、Ti和Zr。
表面活性剂也可用作印刷品质改进添加剂，它可单独使用或与一种或多种聚合物或媒染剂添加剂一起使用。例如，上述盐可如上述与表面活性剂结合使用。例如，也可使用表面活性剂来提供喷墨油墨在所述微原纤化材料上的润湿性，它包括非离子、阴离子、阳离子、两性离子或其组合。非离子表面活性剂可以是氟代烃、烃或聚硅氧烷基。优选的表面活性剂提高了所述微原纤化材料的亲水性，且当使用水基喷墨油墨时是特别有用的。有用的表面活性剂的例子可参见1999年5月18日提交的USSN 09/314034，题目为“大孔性油墨接受介质”。
除了上述这些，本发明的受体介质也可包含自由基清除剂、热稳定剂、紫外线稳定剂和无机填料。
自由基清除剂的含量可以是整个微原纤化材料组合物的约0.05-约1.0重量％。通常，清除剂包括位阻胺(hindered amine)光稳定剂(HALS)、羟胺、空间位阻酚等。HALS化合物是购自Ciba Specialty Chemicals的商品名“Tinuvin 292”和Cytec Industries的商品名“Cyasorb UV3581”。
热稳定剂可通过抵消热效应来保护得到成像图像。这些可购自Witco Corp.，Greenwich，CT的商品名“Mark V1923”和Ferro Corp.，Polymer Additives Div.，Walton Hills，OH的商品名“Synpron 1163”、“Ferro 1237”和“Ferro 1720”。
紫外线稳定剂的含量较小，可以是整个微原纤化材料的约0.1-约5重量％。二苯(甲)酮型UV吸收剂购自BASF Corp.，Parsippany，NJ的商品名“Uvinol 400”、Cytec Industries，West Patterson，NJ的商品名“Cyasorb UV1164”和Ciba SpecialtyChemicals，Tarrytown，NY的商品名“Tinuvin 900”、“Tinuvin 123”和“Tinuvin1130”。
无机填料可用在所述微原纤化材料中作为优选的添加剂，以使之得到一种或多种所需的性质，如改进的溶剂吸收性、改进的点增益和色彩密度、以及改进的耐磨性。典型的填料包括硅酸盐(如无定形二氧化硅)、粘土颗粒、铝酸盐(如硅酸铝)、长石、滑石、碳酸钙、二氧化钛等。这些填料的粒径优选小于1微米，通常为0.5-0.2微米。
下述实施例进一步描述了本发明的实例。
实施例印刷方法可使用两种不同的喷墨印刷方法进行印刷评价使用溶剂基油墨的压电喷墨印刷和使用水基油墨的热喷墨印刷。
A.压电喷墨印刷除非有其他说明，使用位于x-y平移台上的317×295dpi的Xaar Jet XJ128-100压电打印头(购自Xaar Ltd.，Carbridge，England)，打印由填充方形和圆形组成测试图形，以及以100％-400％覆盖率的打印线，用来评价图像品质。所用的油墨是“ScotchcalTM3700”系列的溶剂基油墨(购自3M，St.Paul，MN)，具体是3791洋红、3792黄、3795黑、3795青。
B.热喷墨印刷除非有其他说明，使用300×600dpi的Deskjet 950C打印机(购自Hewlett-Packard Company，Palo Alto，CA)打印由各种尺寸的填充图形组成的测试图形，以100％覆盖率进行打印，用来评价图形品质。使用了c6578a色彩油墨筒和51645A黑色油墨筒(都购自Hewlett-Packard Company，Palo Alto，CA)。
测试方法测试方法1-拉伸比测量1-A单轴取向薄膜通过将压延/长度取向机的辊输出速度除以铸造卷材的输入速度，计算压延和长度取向薄膜的拉伸比。
1-B双轴取向薄膜通过记下垂直于拉伸方向的等间距的线以及通过计算最终线间隔和初始间隔的相应比来测量纵向(MD)和横向(TD)的拉伸比。
测试方法2-密度测量和空隙含量测定压延和取向后，根据ASTM D792-86所述的方法，在去离子水中，在23℃下测量铸造薄膜和薄膜的密度。在Mettler AG245高精度天平(Mettler-Toledo，Inc.，Highstown，NJ)上称量每个薄膜样品，并置于水下。使用密度测量装置测量排出的水量。由此确定样品排出的水的体积，并结合样品的重量计算所述样品的密度。然后，如下所述计算空隙率
计算的空隙含量＝{1-(最终密度/起始密度)}×100式中，起始密度是在取向前所述铸造薄膜的密度，所述最终密度是取向薄膜的密度。
测试方法3图像品质评价使用上述印刷测试图形，通过观察测试图形的分辨率、油墨羽化、交互颜色渗出、色彩均度、边缘锐度、和整个外观来评价图像品质。使用Gretag SPM-55显象密度计(购自Gretag-Macbeth AG，Regensdorf，Switzerland，其中DK、DM、DC、DY是黑色、洋红、青色和黄色的实心阻断(solid block)颜色密度)测试实心阻断颜色密度(CD)。没有使用背景回退，报告值是三个测量值的平均值。CD的增加对应于油墨实心填充的增加或改进。
实施例比较例C1本比较例描述了在单轴取向聚丙烯薄膜上进行溶剂基喷墨印刷样品制备通过用单螺杆挤出机将丙烯均聚物(Fina 3376X，从Atofina Inc.，Houston，TX购得)挤出，由此制备聚丙烯薄膜，在挤出机末端、颈管和模头的温度为260℃。所述挤出机装有152cm宽且具有模口隙距为标称2.54mm的单层模头。使用三辊叠型(three-roll stack)铸造设备制备1.78mm厚的薄膜。在三辊叠中，将镀铬的不锈钢辊设定为88℃。所述聚合物的熔体离开挤出机模头，进入底部和中部辊之间的三辊叠，通过底部和中部辊之间后，经过所述中部辊进入由中部和顶部辊形成的辊隙中。在经过顶部辊后，所得铸造薄膜离开所述三辊叠，分裂成两个61厘米宽的薄膜。根据测试方法2，测定所述铸造薄膜的密度为0.9g/cm3。
如下所述将铸造薄膜压延和长度取向。所述铸造薄膜从解卷装置以1.22米/分钟的速度通过两个145℃的预热辊，进入“S-wrap”压延机的加压辊隙中(辊1和2)。辊1和2的表面速度分别为0.91米/分钟和1.1米/分钟，温度分别为130℃和120℃，辊间的辊隙约为1mm。离开辊l和2的所述薄膜当以“S”形经过加热辊3和加热辊4时进一步取向。辊3的表面速度为17.89米/分钟，温度为140℃。辊4的表面速度为17.95米/分钟，温度为140℃。所得薄膜经过辊5的一部分，所述辊5不加热，仅用于冷却所述薄膜。所得压延/长度取向薄膜在张力下缠绕到卷芯上。由测试方法1-A测定，所述薄膜取向到拉伸比为14.7∶1。所述取向薄膜的厚度为165微米，宽度为333mm，印刷图像品质通过使用上述Xaar压电喷墨打印机印刷取向薄膜样品。测试图形的评价说明，当印刷在薄膜上时，以100％印刷的、宽度为0.25mm、间距为0.25mm的一系列细线可被分辨出来。但是，当印刷实心方形和圆形时，油墨与光滑聚丙烯酸表面的低亲合力造成油墨聚集并流动，而且也存在高度交互颜色渗出，导致非常差的图像品质。尽管所述油墨覆盖率是不均匀的，也可在某些区域中根据测试方法3测定CD∶DK＝1.37，DM＝0.94，DC＝0.95，DY＝0.95。印刷后，所述表面非常湿，当它最后干燥时，油墨能从表面上轻易刮掉，尤其是油墨聚集起来形成较厚层的区域。
实施例1本实施例描述了在完全微原纤化、单轴取向聚丙烯基材上印刷溶剂基喷墨油墨。
样品制备通过用单螺杆挤出机将丙烯均聚物(Fina 3374X，从Atofina Inc.，Houston，TX购得)挤出，由此制备聚丙烯薄膜，在挤出机末端、颈管和模头的温度为232℃。所述挤出机装有25.4cm宽且具有模口隙距为标称1.27mm的单层模头。将1.45mm厚、231mm宽的薄膜挤出在镀铬不锈钢辊上，该辊设定在118℃。根据测试方法2测定，得到的铸造薄膜的密度为0.9g/cm3。
如下所述将铸造薄膜压延和长度取向。所述铸造薄膜从解卷装置通过一系列空转辊，进入压延机的加压辊隙中(辊1和2)。辊1和2的温度分别为100℃和140℃。离开辊1和2的所述薄膜当以“S”形经过加热辊3和加热辊4时进行取向。辊3和4的温度都为140℃。所得薄膜绕过辊5的一部分，所述辊5不加热，仅用于冷却所述薄膜。所得压延/长度取向薄膜在张力下缠绕到卷芯上。由测试方法1-A测定，所述薄膜取向到拉伸比为17.8∶1。
然后，使用水力缠结机(Hydrolace 350 SystemTM，购自CEL InternationalLTD.，Coventry，England)在所述取向薄膜两个主表面上进行微原纤化，所述水力缠结机在20MPa的系统水压下工作，并装有7个水喷头。第一水喷头构造成具有16.5喷孔/厘米的喷射带(jet strip)，且每个喷孔的直径为110微米。第二到第四喷头构造成具有11喷孔/厘米的喷射带，且每个喷孔的直径为150微米。第五喷头构造成具有16.5喷孔/厘米的喷射带，且每个喷孔的直径为110微米。第六和第七喷头构造成具有14喷孔/厘米的喷射带，且每个喷孔的直径为130微米。取向薄膜以2米/分钟的速度垂直输送到喷头(4个在薄膜上，3个在薄膜下)。
图像品质通过使用上述Xaar压电喷墨打印机印刷微原纤化材料。测试图形的评价说明，以100％印刷的、宽度为0.35mm、间距为0.35mm的一系列细线可被分辨出来。所述微原纤化表面使羽化和和相互颜色渗出的数量最小化，仅仅对于300％或更多的油墨沉积，有很小的，但能检测到油墨羽化。在所述表面上，油墨覆盖率是非常均匀的，且没有斑点或聚集。根据测试方法3测定CD∶DK＝0.61，DM＝0.54，DC＝0.48，DY＝0.54。印刷后，所述基材的表面摸上去马上觉得干燥，颜色对于所述表面来说是固定的。因此，尽管该样品具有比C1要低的细线分辨率，但是整个成像品质要好很多，这是因为对于所述聚丙烯表面来说没有渗出或斑点，油墨干燥较快且均匀，而且能保持固定。这些观察说明，取向聚丙烯薄膜的微原纤化能明显提高喷墨印刷性能。
比较例C2本比较例描述了在单轴取向聚丙烯薄膜上的水基喷墨油墨印刷。
样品制备通过用单螺杆挤出机将丙烯均聚物(Fina 3376X，从Atofina Inc.，Houston，TX购得)和0.01％γ-喹吖二酮(Hostaperm Red E3B颜料，购自Glariant GmbH，Frankfurt，Germany)和β-成核剂挤出，由此制备聚丙烯薄膜，在挤出机末端、颈管和模头的温度为232℃。所述挤出机装有具有混合末梢的阻流销式螺杆以及12.7cm宽且具有模口隙距为标称1.27mm的单层模头。使用三辊叠型(three-rollstack)铸造设备制备1.68mm厚、124毫克宽的薄膜。在三辊叠中，将镀铬的不锈钢底部辊设定为99℃，镀铬的不锈钢中部辊设定为99℃，顶部硅橡胶辊用7℃的水冷却。所述聚合物的熔体离开挤出机模头，进入底部和中部辊之间的三辊叠，通过底部和中部辊之间后，经过所述中部辊进入由中部和顶部辊形成的辊隙中。在经过顶部辊后，所得铸造薄膜离开所述三辊叠。在所述薄膜制备过程中，所述硅橡胶辊加热到接近中部辊的温度。根据测试方法2，测定所述铸造薄膜的密度为0.9g/cm3。
如下所述将铸造薄膜压延和长度取向。所述铸造薄膜从解卷装置进入压延机的加压辊隙中(辊1和2)。辊1和2的表面速度都为1.2米/分钟，温度都为149℃，辊间的辊隙约为0.15mm。离开辊1和2的所述薄膜当经过未加热辊(辊3和辊4)时进一步取向。辊3和4的表面速度为5.03米/分钟。所得压延/长度取向薄膜在张力下缠绕到卷芯上。由测试方法1-A测定，所述薄膜取向到拉伸比为14.7∶1。所述取向薄膜的厚度为142微米，宽度为81mm，密度为0.73g/cm3。根据测试方法2，计算薄膜含18.5％的空隙。
图像品质使用上述HP Deskjet 950C喷墨打印机印刷取向薄膜。由于在所述聚丙烯表面上水的铺展性较差，有色油墨非常容易形成斑点。黑色油墨的铺展性即使更差，导致在所述聚丙烯表面上聚集成小滴。另外，明显出现了羽化和交互颜色渗出。即使在打印1个小时后，所述油墨摸上去还是很湿，且即使完全干燥后，所述油墨也能轻易抹去。
实施例2本实施例描述了在单轴取向聚丙烯薄膜的微原纤化表面上的水基喷墨油墨印刷。
样品制备根据与比较例C2相同的方法铸造以及取向薄膜，不同的是使用实施例所述的水力缠结机仅在一个主表面上进行微原纤化(即没有完全微原纤化)，所述水力缠结机在10MPa的系统水压下工作，且仅使用7个水喷头中的3个。第二和第二喷头构造成具有20喷孔/厘米的喷射带，且每个喷孔的直径为90微米。第四喷头构造成具有20喷孔/厘米的喷射带，且每个喷孔的直径为110微米。所述取向薄膜以1.5米/分钟的速度垂直输送到喷头(3个在薄膜上面)上。该方法重复4次。
图像品质使用上述HP Deskjet 950C喷孔打印机打印得到的微原纤化材料。相比比较例C2的非微原纤化薄膜，彩色和黑色的油墨都均匀覆盖所述表面，存在最少的交互色彩渗出以及陡沿有少量的羽化。而且，所述彩色油墨在15分钟后摸上去感觉干燥，所述黑色油墨在打印后1小时内干燥。另外，所述油墨在干燥后没有弄脏。因此，即使在只有所述薄膜的一个表面进行微原纤化时，也能改善取向聚丙烯的喷墨印刷品质。
实施例3本实施例描述了使用可UV固化油墨在单轴取向聚丙烯薄膜的微原纤化表面上印刷压电喷墨油墨。
样品制备用与C1相同的方法铸造和取向薄膜，不同的是仅在一个主表面上使用实施例1所述的水力缠结机进行微原纤化，所述水力缠结机在20MPa的系统水压下工作，且仅使用了7个水喷头中的3个。这些喷头每个都构造成具有20喷孔/厘米的喷射带，且每个喷孔的直径为60微米。所述取向薄膜以1.5米/分钟的速度垂直输送到所述喷头上(3个在所述薄膜之上)。该处理过程重复4次。
图像品质使用上述Xaar喷射压电喷墨打印头将可UV固化油墨印刷在得到的所述薄膜的微原纤化表面上。根据下述方法制备含表1所列组分的油墨。通过将分散剂预先溶解在所述液体组分中，然后加入颜料粉末首先制备分散体。使用高速剪切混合初始湿润颜料。然后，所述分散体进行高能研磨，以将所述粒径降低到小于0.5微米。所述分散体以及所述油墨组合物的所有剩余组分一起放入容器中，彻底混合直到所有可溶组分完全溶解。在得到油墨印刷在所述微原纤化表面上后，所述印刷的油墨立即使用Fusion Systems UV处理器(购自Fusion Systems Inc.，Gaithersburg，MD)以100％的功率进行固化，所述UV处理器装有H灯泡，两通路(pass)的总剂量为480毫焦/厘米2。固化后，没有观察到羽化，所述油墨均匀铺展在聚丙烯表面上，没有斑点或聚集。
表1可UV固化油墨组合物
1参见表2中的组分描述。
2Magenta分散体33.3重量％的Monastral Red RT-343-D颜料，11.55重量％Solsperse 32000，55.45重量％THFFA。
表2可UV固化油墨中的组分的描述
如下制备T-4吗啉加合物在干净的1升烧瓶中施加部分真空(约63厘米水柱真空(water vacuum))，所述烧瓶装有附加滴定管和搅拌棒。将所述烧瓶预热到37.8℃。在中等速率(约70rpm)的搅拌下在所述烧瓶中加入四乙二醇二丙烯酸酯(256克)。使所述液体达到该温度。在所述烧瓶中加入吗啉(155克)，加入的速率以使温度不超过46.1℃为限。所述温度控制浴设定在43.3℃，所述烧瓶内含物混合30分钟。破坏施加在烧瓶中的真空，所述液体反应产物(T-4吗啉)通过25微米的过滤器倾倒入容器中。
比较例C3本实施例描述了在双轴取向共挤出(双层)基材上印刷水基喷墨油墨。
样品制备通过共挤出铸造双层薄膜，并使用常规薄膜取向技术取向。所述第一层是约28重量％的Fina 3230聚丙烯(购自Fina Inc.，Dallas，TX)和约72重量％的干燥、挤出级聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET，购自3M Company，St.Paul，MN)的混合物，其中Fina 3230聚丙烯的熔体流动指数为1.6(根据ASTM D-1238，条件“L”进行测定)，所述聚对苯二甲酸乙二醇酯的特性粘度(I.V.)为约0.58dL/g。使用定容加料器将将该混合物输送到20厘米挤出机的进料口，以控制聚丙烯的加料速率。第一(混合)层的总输送速率为约585千克/小时。所述第二层是干燥的、挤出级聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其特性粘度(I.V.)为约0.58dL/g，将所述聚对苯二甲酸乙二醇酯输送到9厘米挤出机的进料口。所述第二(PET)层的总输送速率为约166千克/小时。在相对两个挤出机来说在挤出机门后，安装用于控制颗粒的过滤器和用于流动速率控制的齿轮泵。所述第一和第二层使用2层进弹机(feedblock)结合起来，所述进弹机连接在94厘米宽的压片机头上，其模头缝隙约0.14厘米。由所述模头形成的片铸造在温度控制铸造轮上，所述铸造轮的温度保持在约16℃。铸造所述片，以使第二(PET)层与所述铸造轮相对。所述铸造片通过静电销住保持在原地。
然后，使用常规聚酯双轴取向设备拉伸得到的铸造片，制造双轴取向薄膜，所述双轴取向薄膜在约83℃在纵向(MD)上拉伸约3.2倍，在约103℃在横向(TD)上拉伸约3.7倍。接着，拉伸的薄膜在约252℃的温度进行加热固定，同时约束所述薄膜。最终得到的取向薄膜的厚度约0.13毫米。
所述铸造卷材的电子显微照片说明，第一(混合物)层的所述聚丙烯在第一(混合物)层的连续PET基体中形成了离散的区域。在所述处理条件下，在薄膜取向过程中，所述第一(混合物)层中的离散聚丙烯区域和连续PET基体之间的界面上形成了空隙。所述最终薄膜的密度表示在所述第一(混合物)层中的空隙数量。根据测试方法2测定，所述最终(取向)薄膜的密度为约0.83克/厘米3。
图像品质使用上述HP Deskjet 950C喷墨打印印刷所述取向薄膜。由于水基油墨在PET/PP表面上的较差铺展性，在所述薄膜上的色彩形成了许多斑点。另外，由于发生了羽化，形成了许多交互颜色渗出和较差的分解边缘。此外，所述表面在打印超过3小时后摸上去还是湿的，并且，甚至在干燥时，所述油墨也容易弄脏。
实施例4本实施例描述了在双轴取向共挤出(双层)基材的微原纤化表面上印刷水基喷墨油墨。
样品制备用于比较例C3相同的方法铸造和取向薄膜，不同的是使用实施例1所述的水力缠结机仅在一个主表面上进行微原纤化，所述水力缠结机以8MPa的系统水压工作，并只使用了7个水喷头中的1个，所述聚合物混合物侧面对着所述水喷头。所述喷头构造成具有20喷孔/厘米的喷射带，每个喷孔的直径为110微米。所述取向薄膜以2.5米/分钟的速率垂直输送到喷头上(1个在薄膜之上)。
图像品质使用上述HP Deskjet 950C喷墨打印机印刷所述薄膜的微原纤化表面。相比比较例C3的非微原纤化材料，所述基材被油墨均匀覆盖，没有斑点，只有少量的交互颜色渗出和羽化，最显而易见的是黑色油墨。另外，所述表面在4分钟后摸上去感觉干燥，且干燥后并没有弄脏。因此，双轴取向PET/聚丙烯混合物的表面微原纤化过程明显提高了喷墨印刷品质。
比较例C4本实施例描述了在由聚丙烯、无机填料和苯乙烯热塑性弹性体组成的双轴取向薄膜上印刷溶剂基喷墨油墨。
样品制备含40重量％聚丙烯均聚物(Fina 3376，购自Atofina Inc.，Houston，TX)与40重量％偏硅酸钙(硅灰石级520H，购自Fibertec Inc.，Bridgewater，MA)和20重量％苯乙烯嵌段共聚物(Vector4114，购自Dexco Polymers，Plaguemine，LA)的75克批量在Plasti-Corder Laboratory批量混合器(DR-2051型，C.W.Brabender Instruments，Inc.，South Hackensack，NJ生产)中在200℃混合，直到熔融(在50-100RPM速率下大概3-5分钟)。接着，使用0.091厘米间隔垫片，将得到的混合物在金属压板之间热压(G-3OH-1S-LP型，Wabash MPI，Wabash，IN生产)成片，热压的温度为200℃，负载为454千克，时间为3分钟，随后在18160千克的负载下再压30秒，最后在两个冷夹具之间淬火，所述冷夹具用水连续冷却3分钟。根据测试方法2测定，所得压缩板的密度为1.23克/厘米3。
从所述压缩板上切下85毫米×85毫米的方形样品，并在150℃用Karo IVStretcher(Brückner Maschinenbau GmbH，Siegsdorf，Germany生产)进行双轴取向。在纵向(MD)和横向(TD)两个方向上同时以3.1米/分钟进行平衡拉伸，得到的最终拉伸比为3.5×3.5(MD×TD)，由测试方法1-B测得。所得取向薄膜的厚度约0.20毫米，密度为0.30克/厘米3，用测试方法2测得的空隙含量为75.6％。
图像品质使用上述Xaar压电喷墨打印头印刷所述取向薄膜。在所述表面上的油墨覆盖率是均匀的，没有明显的斑点，但是存在一些羽化，从而使所述方形和圆形的边缘丧失了一定的清晰度，变得模糊。通过对测试图形的评价说明，当印刷在所述基材上时，以100％打印的、宽度为0.68毫米、间隔为0.68毫米的一系列细线能够被分辨出来。使用测试方法3测得的DK值为1.07。
实施例5本实施例描述了在包括聚丙烯、无机填料和热塑性弹性体的双轴取向薄膜的微原纤化表面上印刷溶剂基喷墨油墨。
样品制备用与C4相同的方法制备薄膜，不同的是使用实施例1所述的水力缠结机仅在一个主表面上进行微原纤化，且仅使用了7个水喷头中的1个。所述喷头构造成具有20喷孔/厘米的喷射带，且每个喷孔的尺寸为60微米。所述取向薄膜以1.5米/分钟的速率垂直输送到喷头(1个在薄膜之上)上。在10MPa系统水压下工作时所述处理过程进行1次，在15MPa系统水压下工作时所述处理过程再进行两次，在20MPa系统水压下工作时还要再进行2次。
图像品质使用上述Xaar压电喷墨打印头印刷所述取向薄膜。在所述表面上的油墨覆盖率是均匀的，没有明显的斑点，相比比较例C4的非微原纤化材料，本实施例的羽化明显要少，从而使所述方形和圆形的边缘更加明显。通过对测试图形的评价说明，当印刷在所述基材上时，以100％打印的、宽度为0.35毫米、间隔为0.35毫米的一系列细线能够被分辨出来，相比比较例C4的非微原纤化表面来说具有明显的改善。但是，使用测试方法3测得的DK值为0.84，明显低于非微原纤化表面。
实施例6-12(溶剂基印刷图像品质的改进)如实施例1和比较例C1，以及实施例5和比较例C4所述，当用溶剂基油墨印刷时，聚丙烯基取向材料的CD会降低，并且当微原纤化时会再次下降。已经发现，通过在所述铸造薄膜中混入特定的添加剂，或者通过施涂表面涂层，可在用溶剂基油墨印刷时提高微原纤化表面的颜色密度。
除非有其他说明，使用上述Xaar Jet压电喷墨打印头打印如下述制备的微原纤化薄膜。所用油墨是两种“Scotchcal 3700”系列溶剂基压电喷墨油墨(购自3M，St.Paul，MN)的混合物，具体是1∶1比例的洋红(ScotchcalTM3791)和黄色(ScotchcalTM3792)，形成了红色的油墨。使用测试图形来评价由实心填充八边形以及以100％印刷的特征组成的颜色密度。如测试方法3所述测得CD值，结果列在表3中。随着实心油墨填充的改进，CD相应上升。
样品制备实施例6用与实施例3相同的方法制备表面微原纤化的、单轴取向聚丙烯薄膜。
实施例7如下制备表面微原纤化的、单轴取向基材，所述基材得自聚丙烯和马来酸化的聚丙烯的微层混合物。
使用三台连接到进弹机和表皮部件(skinblock)的市售单螺杆挤出机制造微层铸造卷材。没有使用齿轮泵、熔融过滤、和静态混合器。所述进弹机是61层组件(unit)。它有两个入口部分，用A和B表示，形成了61层A-B-A-B……-B-A不分级层叠物。也就是说，所有的A层具有相同的厚度，所有的B层具有相同的厚度，但是A和B层的厚度并不必需是相等的。所述表皮部件将所述输入表皮流分成两条名义上相等的流体，并将表皮层施加到多层层叠物的顶部和底部。接着，复合流流过模头适配器，形成需要输入到所述模头12”宽、单层模头的流体，所述模头上带有标称0.050”的喷孔。所有的熔体流组分加热到224℃。所述模头直接设定为在铸造轮之上0.254厘米，所述铸造轮冷却到24℃。所述表皮是聚丙烯均聚物(Fina 3376，购自Atofina Inc.，Houston，TX)。对于交替的A-B层，所述A层是相同的聚丙烯均聚物。所述B层包括97重量％聚丙烯均聚物(Fina 3376)和3重量％马来酸化聚丙烯(EpoleneG3003，购自Eastman Chemical Company，Kingsport，TN)的混合物。
得到的铸造薄膜如下述进行压延和长度取向。所述铸造薄膜经过一组空转辊，从解卷装置输入到压延机的压缩辊隙中(辊1和2)。辊1和2的温度都设定在100℃，压延机辊隙的压力为22kN。离开辊1和2的所述薄膜当以“S”形经过加热辊3和加热辊4时再次进行取向，辊3和4的温度都保持在140℃。所得薄膜绕过辊5的一部分，所述辊5不加热，仅用于冷却所述薄膜。所得压延/长度取向薄膜在张力下缠绕到卷芯上。由测试方法1-A测定，所述薄膜取向到拉伸比为12∶1。
然后，使用Hydrolace水力缠结机在所述取向薄膜两个主表面上进行微原纤化，所述水力缠结机在15MPa的系统水压下工作，并装有7个水喷头。第一水喷头构造成具有16.5喷孔/厘米的喷射带(jet strip)，且每个喷孔的直径为110微米。第二到第四喷头构造成具有11喷孔/厘米的喷射带，且每个喷孔的直径为150微米。第五喷头构造成具有16.5喷孔/厘米的喷射带，且每个喷孔的直径为110微米。第六和第七喷头构造成具有14喷孔/厘米的喷射带，且每个喷孔的直径为130微米。取向薄膜以5米/分钟的速度垂直输送到喷头(4个在薄膜上，3个在薄膜下)。
实施例8如下述制备表面微原纤化、双轴取向基材，所述基材包括聚丙烯与无机填料和酸/丙烯酸酯改性烯烃树脂的混合物。
用与比较例C4相同的方法，混合和熔压含40重量％聚丙烯酸均聚物(Fina3376，购自Atofina Inc.，Houston，TX)与40重量％偏硅酸钙(硅灰石级800H，购自Fibertec Inc.，Bridgewater，MA)和20中％酸-丙烯酸酯改性乙烯乙酸乙烯酯共聚物(BynelTM3101，购自DuPont Packaging and Industrial Polymers，Wilmington，DE)的薄膜。
用与比较例C4相同的方法，所得压缩片在155℃用Karo IV实验室拉伸机进行双轴拉伸，拉伸比为3.5×3.5(MD×MD)。
所得双轴取向薄膜暴露在使用了实验室规模水力缠结机(70厘米宽，S/N101，投影#2303Honeycomb Systems Inc.，Biddeford，Maine生产)的高压水喷射阵列中，所述水力缠结机在约10MPa水压下工作。所述水喷射喷孔的直径约110微米，且具有15.75喷孔/厘米。所述取向薄膜流在固体塑料片上，所述塑料片在垂直于水喷射阵列的下方，通过以3米/分钟移动的输送带输送。所述取向薄膜在水喷射之下通过两次，且仅暴露一个侧面。
实施例9如下述制备表面微原纤化的、双轴取向基材，所述基材包括聚丙烯与无机填料和热塑性聚酯弹性体的混合物。
用与比较例C4相同的方法，混合和熔压含40重量％聚丙烯均聚物(Fina 3376，购自Atofina Inc.，Houston，TX)与40重量％偏硅酸钙(硅灰石级800H，购自FibertecInc.，Bridgewater，MA)和20重量％热塑性弹性体共聚物(HytrelTMG3548，购自E.I.duPont de Nemours & Co.，Wilmington，DE)的薄膜，所述热塑性弹性体共聚物具有结晶聚对苯二甲酸丁二醇酯硬段和无定形乙二醇软段。如比较例C4所述，所得压缩片进行双轴取向。如实施例8所述，所得双轴取向薄膜进行微原纤化。
实施例10如下述制备表面微原纤化、双轴取向基材，所述基材包括聚丙烯与无机填料和乙烯/乙酸乙烯酯/一氧化碳三元共聚物的混合物。
用与比较例4相同的方法，混合和熔压含40重量％的聚丙烯均聚物(Fina 3376，购自Atofina.，Houston，TX)与40重量％偏硅酸钙(硅灰石级800H，购自FibertecInc.，Bridgewater，MA)和20重量％的乙烯/乙酸乙烯酯/一氧化碳三元共聚物(Elvaloy741，购自DuPont Packaging and Industrial Polymers，Wilmington，DE)。如比较例4所述，所得压缩片进行双轴取向。如实施例8所述，所得双轴取向薄膜进行微原纤化。
表3.各种溶剂基喷墨打印样品的实心阻断颜色密度
表3中的结果说明，相比实施例6的纯聚丙烯微原纤化、取向薄膜，在聚丙烯基材料中加入特定的聚合物(实施例7-10)可明显提高微原纤化基材的图像品质，尤其是对于颜色密度。
实施例11在完全微原纤化的、单轴取向聚丙烯材料上印刷溶剂基喷墨油墨，所述聚丙烯材料与聚丙烯非微纤维非织造织物背衬进行水力缠结。
样品制备如比较例C1，通过挤出聚丙烯均聚物(Fina 3371，购自Atofina Inc.，Houston，TX)制备聚丙烯薄膜。用与比较例C1相同的方法对所得铸造薄膜进行压延和长度拉伸，拉伸比为约20∶1。用与实施例1相同的方法对所得取向薄膜进行微原纤化，不同的是，在所述处理过程中，所述取向薄膜防在纺粘聚丙烯非织造织物(AVGOLTM，15克/厘米2，购自Avgol Ltd.，Holon，Israel)的顶部，上述两者一起进行水力缠结，形成单一混杂非织造织物。
图像品质使用上述Xaar压电喷墨打印机印刷所述微原纤化的混杂材料。与实施例1相同，对测试图形进行评价，所得结果说明以100％打印的、宽度为0.35毫米、间隔为0.35毫米的一系列细线能被分辨出。同样地，仅有最小量的边缘粗糙度，在所述表面上的油墨覆盖是均匀的，没有斑点或聚集。更加测试方法3测得的所述黑市油墨的颜色密度为0.79。
实施例12在完全微原纤化的、单轴取向聚丙烯材料上印刷溶剂基喷墨油墨，所述聚丙烯材料与聚丙烯非织造织物进行水力缠结，并涂有丙烯酸类底漆。
样品制备制备与实施例11相同的微原纤化混杂非织造织物，并使用#6绕线棒涂覆15重量％丙烯酸类树脂的2-丁氧基乙基丙烯酸酯(ScotchcalTMThinner CGS50，购自3M，St.Paul，MN)溶液，所述丙烯酸类树脂包括聚(甲基丙烯酸甲酯)和聚(甲基丙烯酸丁酯)(ParaloidB-66，购自Rohm and Haas，Co.，Philadelphia，PA)，然后在60℃的对流烘箱中干燥。
图像品质用与实施例11相同的方法印刷所述涂覆的挤出。通过将所述颜色密度从0.79提高到1.16，所述丙烯酸类涂料改善了所述图像品质。另外，相比实施例11，所述涂覆表面明显提供了更清晰的边缘。也可观察到，所述丙烯酸类涂料可使所述材料感觉明显是刚性的。
比较例C5-C10和实施例13下述实施例和比较例提供了印刷在微原纤化挤出和其他基材上的溶剂基压电喷墨油墨的比较。
比较例C5(印刷在PVC薄膜上的压电喷墨油墨)用异丙醇清洗乙烯基薄膜(VCC-9929，购自3M Company，St.Paul，MN)，以除去所有的污染物，然后用上述Xaar压电喷墨油墨进行印刷。在所述表面上的油墨覆盖是均匀的，没有明显的斑点，但出现了羽化和交互颜色渗出，尤其是在涂覆高油墨(＞300％)时，从而使这些方形和圆形的边缘丧失了一定的清晰度，变得模糊。对测试图形进行评价，所得结果说明，以100％打印的、宽度为0.35毫米、间隔0.35毫米的一系列细线能被分辨出。可观察到打印后所述油墨仍然是非常湿的。
比较例C6(印刷在聚丙烯熔喷非织造织物上的压电喷墨油墨)熔喷聚丙烯微纤维，形成基重为40克/厘米2的非织造织物。根据在Davies，C.N.，“The Separation of Airborne Dust and Particles”，机械工程学院，伦敦，Proceedings 1B，1952年中所述的方法，使用32升/分钟的空气流动速率来计算所述卷材中所述纤维的平均有效纤维直径(EFD)为3.9微米。使用所述Xaar压电喷墨打印机来印刷所述非织造织物。在所述表面上，所述油墨的覆盖是均匀的，没有明显的斑点，但发生了高度羽化和交互颜色渗出，这是因为油墨沿着纤维线发生了芯吸。对所述测试图形进行评价，得到的结果说明，以100％打印的、宽度为0.50毫米、间隔为0.50毫米的一系列细线能被分辨出。可观察到，所述油墨在打印后摸上去是干的。
垂直悬挂测试为了评价所述溶剂基油墨在所述非织造织物表面上的吸收，将在1000％油墨填料中的ScotchcalTM3795黑色油墨以2.54厘米×2.54厘米的方形打印在所述样品的一部分上，并在打印后立即垂直悬挂。可观察到，打印后，所述方形的边缘出现了大量的芯吸(wicking)，但悬挂30分钟后，并没有出现其他渗出，所述图像保留了其原来的形状。
比较例C7(印刷在织造棉布上的压电喷墨油墨)使用上述Xaar压电喷墨油墨印刷市售织造棉布(TexWipeTX309，购自TexwipeCompany Upper Saddle River，NJ)，其基重为180克/米2。与比较例相同，在所述表面上的油墨覆盖是均匀的，没有明显斑点，但出现了高度羽化和交互颜色渗出，这是由于油墨沿着纤维线芯吸的缘故，尤其是在高油墨涂覆(＞300％)时。对所述测试图形进行评价，得到的结果说明，以100％打印的、宽度为0.50毫米、间隔为0.50毫米的一系列细线能被分辨出。可观察到，所述油墨在打印后摸上去是干的。
比较例C8(印刷在标准纸上的压电喷墨油墨)使用上述Xaar压电喷墨打印机印刷市售纸(HammermillCopyPlus StandardWhite，购自International Paper，Stamford，CT)，其基重为36.3千克。在所述表面上所述油墨覆盖是均匀的，没有明显的斑点。在高油墨涂覆(＞300％)时，可观察到出现了羽化。对所述测试图形进行评价，得到的结果说明，以100％打印的、宽度为0.50毫米、间隔为0.50毫米的一系列细线能被分辨出。可观察到，所述油墨在打印后摸上去是干的。
比较例C9(印刷在PVC薄膜上的压电喷墨油墨)用异丙醇清洗乙烯基薄膜(C3555，购自3M Company，St.Paul MN)的表面，以除去所有的污染物，然后用上述Xaar压电喷墨打印机进行印刷。
垂直悬挂测试为了评价所述溶剂基油墨在所述PVC表面上的吸收，将在1000％油墨填料中的ScotchcalTM3795黑色油墨以6.5厘米×6.5厘米的方形打印在所述样品的一部分上，并在打印后立即垂直悬挂。可观察到，悬挂30分钟后，大量油墨沿着所述薄膜流动。
油墨干燥测试为了评价所述溶剂基油墨在PVC薄膜上的干燥时间，使用100％油墨填料中的黑色油墨以2.54厘米×2.54厘米的方形印刷在所述样品的一部分上，通过在各个间隔时间用一片白纸轻轻触碰印刷表面来测试干度。可观察到，在印刷3分钟后，大量油墨转移到了所述纸上。所述转移的油墨数量远大于实施例13中(如下述)印刷后立即由所述微原纤化表面转移的数量，这说明相比微原纤化表面，PVC表面的干燥速率要低。
比较例C10在本实施例中，在双轴取向的薄膜上印刷油墨，所述双轴取向薄膜包括聚丙烯与无机填料、乙烯/乙酸乙烯基/一氧化碳的三元共聚物以及苯乙烯热塑性弹性体的混合物。
样品制备使用双螺杆挤出机铸造包含30重量％的丙烯均聚物(Fina 3376，购自Atofina Inc.，Houston，TX)和40重量％偏硅酸钙(硅灰石级800H，购自FibertecInc.，Bridgewater，MA)、20重量％的乙烯/乙酸乙烯酯/一氧化碳三元共聚物(Elvaloy741，购自DuPont Packaging and Industrial Polymers，Wilmington，DE)和10重量％的聚苯乙烯/聚异戊二烯(Vector 4114，购自Dexco Polymers，Plaquemine，LA)的薄膜，所述挤出机末端的温度为175℃，颈管的温度为185℃，模头的温度为195℃。所述挤出机装有30.5cm宽且具有模口隙距为标称1mm的模头。所述聚合物的熔体离开挤出机模头，进入底部辊和中部辊之间的三辊叠，在底部辊和中部辊之间通过后，经过所述中部辊进入由中部辊和上部辊形成的辊隙中。在所述三辊叠中，所述底部和中部辊是设定为82℃的镀铬不锈钢。根据测试方法2测定，所得薄膜的厚度为1毫米，密度为1.23克/厘米3。
使用长度取向机(LO)(购自Killian，Davis-Standard Corp.，Cedar Grove，NJ的一个分支机构)和拉伸机(购自Bruckner，France)随后对该铸造薄膜进行取向，由测试方法1-B测定，在纵向(MD)上的拉伸比为3.0，在横向(TD)上的拉伸比为2.0。所述LO辊的温度为130℃，所述拉伸机区域都为163℃。所得318微米厚的双轴取向薄膜的密度为0.77克/厘米3，由测试方法2测定的空隙含量为37.4％。
图像品质使用上述Xaar压电喷墨打印机印刷双轴取向薄膜。在所述表面上，所述油墨覆盖是均匀的，没有斑点，但在更高的油墨覆盖(＞300％)中出现了一些羽化，这使得边缘丧失了一定的清晰度，并显得模糊。对于测试图形的评价说明，以100％打印的、宽0.35毫米、间隔0.35毫米的一系列细线能被分辨出。
实施例13在本实施例中，喷墨印刷表面微原纤化的、双轴取向基材，所述基材包括PP与无机填料、乙烯/乙酸乙烯酯/一氧化碳三元共聚物和苯乙烯热塑性弹性体的混合物。
用与比较例C10相同的方法铸造和取向薄膜，使用上述Hydrolace系统在一个主表面进行微原纤化(即不是所通过全部路线)，所述Hydrolace系统在15MPa的水压下工作。所述样品以2米/分钟的速率在第一喷头下输送，所述喷头的直径为60微米，具有7.9喷孔/厘米的喷孔。该处理过程进行三次。
使用上述Xaar压电喷墨打印机印刷所得微原纤化材料。在所述表面上，所述油墨覆盖是均匀的，没有斑点。对所述测试图形进行评价，所得结果说明，以100％打印的、宽0.35毫米、间隔0.35毫米的一系列细线能被分辨出，这要等于或好于所用的比较材料。另外，仅在高油墨涂覆区域(400％)，出现少量但是可检测到的油墨羽化。但是，这要小于比较例C5-C10中的任何一种基材，这说明取向表面的微原纤化使羽化和交互颜色渗出的数量达到最少。尽管该材料的表面具有纤维纹理，但是其显微特征并没有如比较例C6、C7和C8的纤维表面那样形成芯吸，令人惊奇的是提高了未原纤化取向对应物(比较例C10)以及光滑PVC表面(比较例C5和C9)的性能。也可观察到，所述基材的表面在打印后马上就摸上去感觉干燥，且干燥后，所述油墨保持固定在所述表面上。
垂直悬挂测试为了评价所述溶剂基油墨在所述微原纤化表面上的吸收，将在1000％油墨填料中的ScotchcalTM3795黑色油墨以6.5厘米×6.5厘米的方形打印在所述样品的一部分上，并在打印后立即垂直悬挂。可观察到，所述方形的边缘在打印后出现少量的粗糙度，但是，即使悬挂30分钟后，也没有出现渗出，所述方形保持其原来形状。因此，该样品的全部高度油墨涂覆性能要好于比较例C6的非织造织物和比较例C9的PVC薄膜大。
油墨干燥时间测试为了评价所述溶剂基油墨的干燥时间，使用100％油墨填料中的黑色油墨以6.5厘米×6.5厘米的方形印刷在所述样品的一部分上，通过在各个间隔时间用一片白纸轻轻触碰印刷表面来测试干度。可观察到，在刚好印刷后，有少量但可检测到的油墨转移到了所述纸上。这说明油墨并没有完全干。但是，3分钟后，没有可检测到的油墨转移到所述纸表面上，这说明油墨对于处理目的来说是干的。相比比较例C9中的PVC薄膜，本实施例具有明显较好的干燥速度。
实施例14本实施例描述了印刷在表面微原纤化的、双轴取向基材上的溶剂基压电喷墨，所述基材包括层压在粘合剂衬垫上的聚丙烯与无机填料、乙烯/乙酸乙烯酯/一氧化碳三元共聚物和丙烯酸类树脂的混合物。
样品制备用与比较例C4相同的方法，混合和熔融压迫含40重量％的聚丙烯均聚物(Fina3376，购自Atofina Inc.，Houston，TX)与40重量％偏硅酸钙(硅灰石级800H，购自Fibertec Inc.，Bridgewater，MA)、10重量％乙烯/乙酸乙烯酯/一氧化碳三元共聚物(Elvaloy741，购自DuPont Packaging and Industrial Polymers，Wilmington，DE)和10重量％聚甲基丙烯酸异丁酯(ParaloidB-67，购自Rohm andHaas，Co.，Philadelphia，PA)。用与比较例C4相同的方法，以155℃用Karo IV实验室拉伸机拉伸所得薄膜，拉伸比为3.5×3.5(MD×TD)，拉伸速率为4.2米/分钟。使用上述Hydrolace系统在所得双轴取向薄膜的一个主表面上进行微原纤化(即没有在所经过全部路线上)，所述Hydrolace系统在15MPa水压下工作。所述样品以2米/分钟的速率在第一喷头下输送，所述喷头的直径为60微米，具有7.9喷孔/厘米的喷孔。该处理过程进行3次。将所得微原纤化薄膜层压在非纤维化侧面上，丙烯酸基粘合剂以25gsm涂覆在聚乙烯涂覆的用固化聚硅氧烷释放系统处理过的纸衬垫上。
打印程序使用Arizona Sign Printer(SP-62型，购自Gretag Imaging Inc.，Holyoke，MA)以及除了浅洋红油墨(3781)和浅青色油墨(3786)外还使用上述ScotchcalTM3700系列油墨，将图形图像打印在所述微原纤化表面上。观察所述图形，它具有非常好的图像品质，包括高分辨率和良好的颜色密度。
实施例15-19(水基喷墨打印机图像品质的改善)与溶剂基油墨一样，用水基油墨印刷的聚丙烯基取向薄膜的CD较低，当微原纤化时还要降低。与溶剂基油墨一样，也可发现，当用水基油墨打印时，在所述铸造薄膜中混合特定添加剂或者施涂表面涂层可提高所述微原纤化表面的颜色密度，且没有丧失其非常良好的图像分辨率。
打印程序使用上述Deskjet 950C喷墨打印机印刷下述微原纤化薄膜。所用油墨是HP51645A黑色墨筒，所述测试图形用来评价图像品质，所述图像品质包括各种尺寸的以100％覆盖率打印的填充特征。如测试方法3所述测得CD值，结果列在表4中，随着在实心油墨填充中的提高，CD值也相应地上升。
实施例15本实施例描述了印刷在表面微原纤化的、单轴取向聚丙烯基材上的水基喷墨油墨。
用与C1相同的方法铸造和取向薄膜，不同的是，使用上述Hydrolace系统在一个主表面上进行微原纤化(即没有通过全部路线)，所述Hydrolace系统在15MPa的水压下工作。所述样品以2米/分钟的速率在所述第一喷头下输送，所述喷头的直径为110微米，且具有20喷孔/厘米的喷孔。第二、第三和第三喷头构造成具有16.5喷孔/厘米的喷射带，且每个喷孔的直径为120微米。所述取向薄膜以1.5米/分钟的速度垂直输送到所述喷头上(4个在薄膜之上)。
实施例16本实施例描述了印刷在表面微原纤化、单轴取向样品上的水基喷墨油墨，所述样品包括聚丙烯和亲水性聚合物。
通过在单螺杆挤出机中挤出含90重量％聚丙烯均聚物(Fina 3374X，购自Atofina Inc.，Houston，TX)和10重量％可挤出的、水可膨胀混合物的掺混物制备薄膜，从所述挤出的进料喉到挤出机末端的温度分布为210℃、226℃、238℃和246℃。所述颈管和模头的温度保持在246℃。所述挤出机装有具有混合末梢的阻流销式螺杆和12.7cm宽且具有模口隙距为标称1.27mm的单层模头。使用三辊叠铸造设备织造厚1.36毫米、宽127毫米的薄膜。在所述三辊叠中，底部镀铬不锈钢辊设定为88℃，中部的镀铬不锈钢辊设定为99℃，顶部的硅橡胶用38℃的水冷却。所述聚合物的熔体离开挤出机模头，进入底部辊和中部辊之间的三辊叠中，在底部辊和中部辊之间通过后，经过所述中部辊进入由中部辊和顶部辊形成的辊隙中。在经过顶部辊后，所得铸造薄膜离开所述三辊叠。所述可挤出的、水可膨胀混合物包括下述重量百分数的物质57％聚乙烯基吡咯烷酮(PVP K90，购自International Specialty Products，Wayne，NJ)、24％离子聚合物(乙烯/丙烯酸共聚物，Surlyn1705，购自DuPont Chemical Co.，Wilmington，DE)、14％聚氧化乙烯芳基醚(Pycal 94，购自Uniqema，Wilmington，DE)、3％玻璃珠(MBX-50，购自Sekisui Plastics，Tokyo，Japan)、和2％Irganox 1010(购自Ciba Specialty Chemicals，Tarrytown，NY)。所得铸造薄膜的厚度为1.27毫米、宽为124毫米，测试方法2测得的密度为0.91克/厘米3。
所述铸造薄膜从解卷装置输入到第一压延机(两个辊)的压缩辊隙中，表面速率为1.22米/分钟，温度为154℃，压力为2.76MPa。所述薄膜离开所述第一压延机，送入第二和第三拉力式压延机设备(每个设备中有两个辊)，所述压延机设备在没有使所述薄膜断裂的情况下，以尽可能高的速率工作。根据测试方法1-A进行测定，所述薄膜取向到拉伸比为14.6∶1，厚度为119微米，宽度为99毫米，测试方法2测得的空隙含量为5.5％。如实施例8所述，使用Honeycomb水力缠结机在所述取向薄膜的一个主表面进行微原纤化，所述水力缠结机在10MPa下工作，带速度为3米/分钟。所述样品在水喷射下输送八次。
实施例17本实施例描述了印刷在表面微原纤化的、单轴取向样品上的水基喷墨油墨，所述样品包括聚丙烯、无机填料和热塑性聚氨酯。
使用双螺杆挤出机铸造包含35重量％聚丙烯均聚物(Fina 3276，购自AtofinaInc.，Houston，TX)与30重量％碳酸钙(HiPflex100，购自Specialty Minerals，Adams，MA)和35重量％热塑性聚氨酯(Eastane58237，购自Noveon Inc.，Cleveland，OH.)，所述挤出机的末端温度为193℃，颈管温度为211℃，模头温度为195℃。所述挤出机装有30.5cm宽且具有模口隙距为标称0.76mm的模头。所述聚合物的熔体离开挤出机模头，进入底部辊和中部辊之间的三辊叠中，在底部辊和中部辊之间通过后，经过所述中部辊进入由中部辊和顶部辊形成的辊隙中。在所述三辊叠中，所述底部和中部辊是设定在38℃的镀铬不锈钢。所得铸造薄膜的厚度为0.7毫米，测试方法2测得的密度为1.26克/厘米3。
如下述对所述铸造薄膜进行压延和长度取向。所述铸造薄膜通过一系列空转辊从解卷装置输入压延机的压缩辊隙中(辊1和2)。辊1和2的表面温度都为120℃。离开辊1和2的所述薄膜当以“S”形经过加热辊3和加热辊4时进一步取向。辊3和4的表面温度也是120℃，辊4的表面速度为10.9米/分钟。所得薄膜经过辊5的一部分，所述辊5不加热，仅用于冷却所述薄膜。所得压延/长度取向薄膜在张力下缠绕到卷芯上。根据测试方法1-A进行测量，所述薄膜取向到拉伸比为5∶1。
使用实施例1所述的水力缠结机，仅在所得取向薄膜的一个主表面上进行微原纤化，所述水力缠结机在15MPa的系统水压下工作，且仅使用7个喷头中的1个。所述喷头构造成具有20喷孔/厘米的喷射带，且每个喷孔的直径为110微米。所述取向薄膜以6米/分钟的速率垂直输送到所述喷头上(1个在薄膜之上)。
实施例18本实施例描述了印刷在表面微原纤化的、单轴取向样品上的水基油墨，所述样品包括聚丙烯和表面活性剂。
如实施例17所述，通过用单螺杆挤出机挤出含96重量％聚丙烯均聚物(Fina3374X，购自Atofina Inc.，Houston，TX)、1.2重量％山梨聚糖单月桂酸酯、和2.8重量％甘油单月桂酸酯的混合物。所述挤出机的温度分布设定为210℃、226℃、238℃和249上述，所述颈管和模头的温度保持在249℃。在所述三辊叠中，所述底部辊设定在100℃，所述中部辊设定在100℃，所述顶部聚硅氧烷橡胶辊用38℃的水冷却。所得铸造薄膜的厚度为1.18毫米，宽为112毫米，测试方法2测得的密度为0.91克/厘米3。
所述铸造薄膜从解卷装置输入到第一压延机(两个辊)的压缩辊隙中，表面速率为1.22米/分钟，温度为121℃，压力为3.45MPa。所述薄膜离开所述第一压延机，送入第二和第三拉力式压延机设备(每个设备中有两个辊)，所述压延机设备在没有使所述薄膜断裂的情况下，以尽可能高的速率工作。得到的取向和形成空隙的薄膜在张力下缠绕到卷芯上。根据测试方法1-A进行测定，所述薄膜取向到拉伸比为14.6∶1，厚度为138微米，宽度为140毫米，测试方法2测得的空隙含量为10.8％。如实施例8所述，使用Honeycomb水力缠结机在所述取向薄膜的一个主表面进行微原纤化，所述水力缠结机在14MPa下工作，带速度为3米/分钟。所述样品在水喷射下输送八次。
实施例19本实施例描述了印刷在表面微原纤化的、单轴取向聚丙烯薄膜上的水基喷墨油墨，所述聚丙烯薄膜涂有表面活性剂。
用单螺杆挤出机挤出聚丙烯均聚物(NovolenPP1104K，购自BASFCorporation，Mount Olive，NJ)制备聚丙烯薄膜，所述挤出机装有30.5cm宽且模口隙距为标称0.76mm的单层模头。使用三辊叠铸造爽直制备厚度为1.75毫米、宽度为320毫米的薄膜。根据测试方法2进行测量，所得铸造薄膜的密度为0.9克/厘米3。
如下述对所述铸造薄膜进行压延和长度取向。所述铸造薄膜通过一系列空转辊以0.27米/分钟从解卷装置输入压延机的压缩辊隙中(辊1和2)。辊1和2的表面速度分别是0.29米/分钟和3.17米/分钟，温度为130℃，压延机辊隙压力为44.5kN。离开辊1和2的所述薄膜当以“S”形经过加热辊3和加热辊4时进一步取向。辊3的表面速度为4.75米/分钟，温度为130℃。辊4的表面速度为10.9米/分钟，温度为120℃。所得薄膜经过辊5的一部分，所述辊5不加热，仅用于冷却所述薄膜。所得压延/长度取向薄膜在张力下缠绕到卷芯上。根据测试方法1-A进行测量，所述薄膜取向到拉伸比为14.9∶1。所述取向薄膜的厚度为203微米，宽度为203微米，密度为0.82克/厘米3。根据测试方法2计算，所述薄膜包含9％的空隙。
使用实施例1所述的Hydrolace系统，仅在所得取向薄膜的一个主表面上进行微原纤化(即没有通过全部路线)，所述Hydrolace系统在15MPa的水压下工作。所述样品以1.5米/分钟的速率在第一到第四喷头下进行输送，所述喷头的直径为120微米，且具有20喷孔/厘米的喷孔。
所得微原纤化薄膜在含5重量％磺基丁二酸二辛酯、钠盐(DOS)的3∶1水/异丙醇溶液中浸泡30分钟，并在喷墨印刷前进行干燥。
表4.各种溶剂基喷墨印刷样品的实心阻断颜色密度
表4中的结果说明，相比单独使用的聚丙烯(实施例15)，当用水基油墨打印时，通过聚合物熔融加工，或者经过表面涂覆将亲水性表面活性剂施涂到所述微原纤化表面上，在所述微原纤化薄膜中加入亲水性聚合物(实施例16和17)或者亲水性表面活性剂(实施例18)可明显提高微原纤化薄膜的图像品质，尤其是对于颜色密度。
权利要求
1.一种受体介质，它包括具有至少一个微原纤化表面的取向薄膜，所述微原纤化表面的微原纤化深度大于10微米。
2.如权利要求1所述的受体介质，其特征在于所述微原纤化表面包括平均有效直径小于20微米、横向纵横比为1.5∶1-20∶1的熔融加工聚合物微纤维或者微薄片。
3.如权利要求1所述的受体介质，其特征在于所述微原纤化表面包括聚合物微纤维或微薄片，所述微纤维或微薄片选自聚乙烯、聚丙烯、聚甲醛、聚(偏二氟乙烯)、聚(甲基戊烯)、聚(乙烯-三氟氯乙烯)、聚(氟乙烯)、聚(环氧乙烷)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、尼龙6、尼龙66、聚丁烯、聚交酯、和正温的液晶聚合物。
4.如权利要求1所述的受体介质，其特征在于所述微原纤化表面包括聚合物微纤维或微薄片，所述聚合物微纤维或微薄片包括两种或多种聚合物的混合物。
5.如权利要求4所述的受体介质，其特征在于所述混合物中的聚合物选自聚丙烯、聚乙烯、聚(乙烯-共-甲基丙烯酸)、聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)、酸改性聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)、酸/丙烯酸酯改性聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)、聚(乙烯-共-丙烯酸)、和聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯-共-一氧化碳)、聚(甲基戊烯)、聚(环氧乙烷)、聚丁烯、聚酯、聚交酯、混有乙烯和(甲基)丙烯酸离子共聚物的聚乙烯基吡咯烷酮、聚苯乙烯/聚异戊二烯共聚物、酸、丙烯酸酯和马来酸酐改性聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)、聚醚-酯弹性体、聚(甲基丙烯酸异丁酯)、热塑性聚氨酯、聚碳酸酯、尼龙、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯均聚物和共聚物、聚苯乙烯、聚(氯乙烯-共-乙酸乙烯酯)、聚(氯乙烯-共-乙酸乙烯酯-共-乙烯醇)、聚乙烯亚胺、聚(乙烯-共-甲基丙烯酸酯)、聚(乙烯-共-辛烯)、混有聚乙烯醇的聚乙烯基吡咯烷酮、N-乙烯基-2-吡咯烷酮与丙烯酸的共聚物或三元共聚物、二甲基氨基乙基丙烯酸酯、三甲氧基甲硅烷基乙基甲基丙烯酸酯、和/或聚(环氧乙烷)丙烯酸酯、聚(环烯烃)、和橡胶。
6.如权利要求5所述的受体介质，其特征在于所述所述聚酯是聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、磺化聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、或聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。
7.如权利要求2所述的受体介质，它还包括一种或多种选自表面活性剂、媒染剂及其混合物的添加剂。
8.如权利要求1所述的受体介质，其特征在于所述微原纤化表面包括熔融加工的聚合物或聚合物混合物和空隙形成组分。
9.如权利要求8所述的受体介质，其特征在于所述空隙形成组分是无机固体颗粒组分、聚合物组分、或其混合物。
10.如权利要求9所述的受体介质，其特征在于所述无机组分选自实心或中空的玻璃、陶瓷或金属颗粒、微球体或珠，沸石颗粒，金属颗粒、金属氧化物、碱金属或碱土金属的碳酸盐或硫酸盐、硅酸盐、偏硅酸盐、铝酸盐、长石、高岭土、滑石、二氧化钛、和碳黑。
11.如权利要求10所述的受体介质，其特征在于所述无机组分是偏硅酸钙、或碳酸钙。
12.如权利要求9所述的受体介质，其特征在于所述空隙形成聚合物组分选自聚丙烯、聚乙烯、聚(丙烯-共-乙烯)、聚交酯、聚(α)烯烃、聚甲醛、聚(偏二氟乙烯)、聚(甲基戊烯)、聚(乙烯-三氟氯乙烯)、聚(氟乙烯)、聚酰胺、聚丁烯、热塑性聚氨酯、聚碳酸酯、聚甲基戊烯、聚酯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯均聚物和共聚物、环状聚烯烃、橡胶、乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚苯乙烯共聚物、聚苯乙烯和聚异戊二烯共聚物、聚异丁烯、环氧化物、聚乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮共聚物、及其混合物。
13.如权利要求12所述的受体介质，其特征在于所述聚酯是聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、磺化聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、或聚(对苯二甲酸丁二醇酯)。
14.如权利要求12所述的受体介质，其特征在于所述乙烯共聚物选自聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)、酸/丙烯酸酯改性乙烯乙酸乙烯酯树脂、乙烯/乙酸乙烯酯/一氧化碳/乙烯三元共聚物、及其混合物。
15.如权利要求8所述的受体介质，它还包括一种或多种选自表面活性剂、媒染剂及其混合物的添加剂。
16.如权利要求1所述的受体介质，其特征在于所述薄膜包括一层或多层。
17.如权利要求1所述的受体介质，它还包括位于与所述微原纤化表面相背的主表面上的粘合剂层。
18.如权利要求1所述的受体介质，它还包括保护所述粘合剂层的剥离衬里。
19.如权利要求1所述的受体介质，其特征在于所述薄膜是卷形的。
20.如权利要求1所述的受体介质，其特征在于所述薄膜是半透明的。
21.一种微原纤化受体介质，它包括权利要求1所述的受体介质和沉积在所述微原纤化表面上的材料。
22.如权利要求21所述的受体介质，其特征在于所述材料是可喷射的。
23.如权利要求22所述的受体介质，其特征在于所述可喷射材料选自油墨、粘合剂、颗粒分散体、可电、热或磁改性材料、生物流体、化学试剂、及其混合物。
24.如权利要求22所述的受体介质，其特征在于所述可喷射材料是染料基油墨。
25.如权利要求22所述的受体介质，其特征在于所述可喷射材料是着色的油墨。
26.如权利要求22所述的受体介质，其特征在于所述可喷射材料是溶剂基油墨。
27.如权利要求22所述的受体介质，其特征在于所述可喷射材料是可辐照固化的油墨。
28.如权利要求22所述的受体介质，其特征在于所述可喷射材料是水基油墨。
29.如权利要求22所述的受体介质，其特征在于所述可喷射材料是含至少一种聚合物的分散体的水性油墨。
30.一种制造图像的方法，它包括通过喷墨打印头将可喷射材料印刷在权利要求1所述受体介质上的步骤。
31.一种成像图形薄膜，它包括权利要求1所述的受体介质，在所述受体介质的微原纤化表面上具有可喷射材料。
32.一种成像图形薄膜，它包括权利要求2所述的受体介质，在所述受体介质的微原纤化表面上具有可喷射材料。
33.一种成像图形薄膜，它包括权利要求8所述的受体介质，在所述受体介质的微原纤化表面上具有可喷射材料。
34.一种多组分受体介质，它包括(a)具有至少一个微原纤化表面的双轴取向薄膜；(b)位于与所述微原纤化表面相背的主表面上的粘合剂层；(c)保护所述粘合剂层的剥离衬里；和(d)沉积在所述微原纤化表面上的可喷射材料。
35.如权利要求34所述的受体介质，其特征在于所述微原纤化表面包括聚合物微纤维或微薄片，所述微纤维或微薄片包括聚丙烯、聚交酯、或聚丙烯和聚(对苯二甲酸乙二醇酯)的混合物、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯-共-一氧化碳)、聚(甲基丙烯酸异丁酯)、或其混合物。
36.如权利要求34所述的受体介质，其特征在于所述微原纤化表面包括聚丙烯和空隙形成组分的不混溶混合物。
37.如权利要求36所述的受体介质，其特征在于所述空隙形成组分是无机固体颗粒组分、聚合物组分、或其混合物。
38.如权利要求37所述的受体介质，其特征在于所述无机组分选自实心或中空的玻璃、陶瓷或金属颗粒、微球体或珠，沸石颗粒，金属颗粒、金属氧化物、碱金属或碱土金属的碳酸盐或硫酸盐、硅酸盐、偏硅酸盐、铝酸盐、长石、高岭土、滑石、二氧化钛、和碳黑。
39.如权利要求38所述的受体介质，其特征在于所述无机组分是偏硅酸钙。
40.如权利要求37所述的受体介质，其特征在于所述空隙形成聚合物选自聚丙烯、聚乙烯、聚(丙烯-共-乙烯)、聚交酯、聚(α)烯烃、聚甲醛、聚(偏二氟乙烯)、聚(甲基戊烯)、聚(乙烯-三氟氯乙烯)、聚(氟乙烯)、聚酰胺、聚丁烯、热塑性聚氨酯、聚碳酸酯、聚甲基戊烯、聚酯、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯均聚物和共聚物、环状聚烯烃、橡胶、乙烯共聚物、聚苯乙烯、聚苯乙烯、聚苯乙烯和聚异戊二烯共聚物、聚苯乙烯共聚物、聚异丁烯、环氧化物、聚乙烯基吡咯烷酮、乙烯基吡咯烷酮共聚物、及其混合物。
41.如权利要求40所述的受体介质，其特征在于所述乙烯共聚物选自聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)、酸/丙烯酸酯改性乙烯乙酸乙烯酯树脂、乙烯/乙酸乙烯酯/一氧化碳/乙烯三元共聚物、及其混合物。
42.如权利要求35所述的受体介质，它还包括一种或多种选自表面活性剂、媒染剂及其混合物的添加剂。
43.一种受体介质，它包括具有至少一个微原纤化表面的双轴取向薄膜，所述表面包括(a)聚丙烯；和(b)空隙形成组分，包括无机组分和乙烯共聚物，所述乙烯共聚物选自聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)、酸/丙烯酸酯改性乙烯乙酸乙烯酯树脂、乙烯/乙酸乙烯酯/一氧化碳/乙烯三元共聚物、及其混合物。
44.一种多组分受体介质，它包括(a)具有至少一个微原纤化表面的双轴取向薄膜，所述表面包括(i)聚丙烯；和(ii)包括无机组分和乙烯共聚物的空隙形成组分，所述乙烯共聚物选自聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)、酸/丙烯酸酯改性乙烯乙酸乙烯酯树脂、乙烯/乙酸乙烯酯/一氧化碳/乙烯三元共聚物、及其混合物；(b)位于与所述微原纤化表面相背的主表面上的粘合剂层；(c)保护所述粘合剂层的剥离衬里；(d)沉积在所述微原纤化表面上的溶剂基油墨。
45.一种成像图形薄膜，它包括权利要求43所述的受体介质，在所述受体介质的微原纤化表面上沉积有可喷射材料。
46.如权利要求16所述的受体介质，它包括单轴取向微原纤化薄膜层和未原纤化双轴取向薄膜层。
全文摘要
本发明提供了一种具有取向薄膜的受体介质，所述取向薄膜具有至少一个微原纤化表面。所述受体介质可接受可喷射材料，所述材料包括油墨、粘合剂、颗粒分散体、可电、热或磁改性材料、生物流体、化学试剂及其混合物。所述微原纤化表面提供了良好的油墨接受性质，尤其是对于溶剂基油墨。
文档编号D06P5/30GK1617803SQ02827574
公开日2005年5月18日 申请日期2002年11月27日 优先权日2002年1月29日
发明者J·M·西巴斯坦恩, J·O·埃姆斯兰德, M·A·佩雷斯, T·R·赫布斯, R·S·科迪, C·M·伊利塔洛, R·D·泰勒, O·S·伍 申请人:3M创新有限公司