专利名称：可打印的层压件的制作方法
技术领域：
本发明涉及打印图像转移到目标基材，尤其广告板、泡沫板或刚性PVC上的方法。
已经开发了多种技术用于数字化捕获计算机可阅读的文档形式的图像，用计算机编辑图像，将计算机编辑的图像打印到记录介质上，然后将图像从记录介质转移到目标基材上。目标基材能够是包括广泛用于图表艺术工业的织物、陶瓷材料、广告板、刚性PVC或固定板如泡沫板或泡沫PVC板的许多材料中的一种。
用于接受和转移由喷墨打印机形成的图像的典型记录介质具有载体和以下涂层中的至少两层防粘层、防护障层、图像转移层和粘合剂层。关于“转移膜”的1998年2月16日提出的国际专利申请PCT/GB98/00481描述了具有仅有一层的转移膜的载体。该单一层是热可活化的粘合剂颗粒和也是吸墨性的粘结剂的混合物，从而确定多孔性基质。当用于商业图形应用时，这种转移膜能够粘合到目标基材上，不用去除载体，因此载体粘贴到具有打印图像的层上，从而给图像提供了物理保护。
1998年6月30日就“可打印的层压件”提出的U.S.专利申请09/107，302(它的公开内容这里引入供参考)描述了用于转移由喷墨打印机产生的图像到目标基材上的可打印的层压件材料。该可打印的层压件具有载体膜，在其一侧设置包括吸墨剂和热活化的粘合剂的图像记录层。吸墨剂是改性纤维素材料，然而也可以使用羧甲基纤维素或单种带阳离子电荷的水溶性聚合物。热活化的粘合剂是聚氨酯。在上述302申请中，图像记录层的聚氨酯呈细线样结构的形式，它们分布在整个吸墨剂中，从而与记录层的吸墨剂形成了均匀的混合物。
U.S.专利5,501,902描述了能够在177℃下使用熨斗密封的多层可打印的转移材料。然而对于与普通用于图表艺术工业的固定板一起使用来说，该温度是过高的。此外，’902专利描述了使用粒度至多20μm的粉状聚合物。大粒度趋向于生产具有颗粒状外观的印刷图像，结果导致了印刷图像的清晰度、对比度和明亮度的损失。
国际专利申请W098/02314描述了可从临时载体上剥离的可打印的转移材料，其中转移的图像是防水的。该材料使用典型粒度为20μm的大颗粒的多孔基质。转移材料经受高温(一般190℃)以形成聚合物的薄膜，将油墨包封在膜内部。
在国际申请PCT/GB98/00481和U.S.专利申请09/107，302公开的发明尤其对可打印的层压件抗载体薄膜从图像记录层分离或层离的能力已经进行了进一步调查。发现，在一些商业广告显示牌中，为获得展示用的适宜尺寸图像或为获得具有不规则轮廓的固定图像来切断或裁剪可打印层压件时经常引起防护载体层从记录层中分离开。
载体薄膜在这些情况下的分离似乎归因于在切断过程中由切割刀片所施加的剪切、张力和压缩力。当拉动刀片穿过可打印的层压件时，这些力达到最高峰，以及当在剪切材料中施加的力足以克服图像转移层的粘合屈服点时，在图像记录层和载体层之间的粘结结构遭破坏。
在破坏时，载体薄膜从图像记录层分离，由载体层提供的防护作用将会失去。而且，载体层的分离能够很大程度地降低打印图像的质量，原因是该分离可引起“银白”效果，它可隐藏图像或者减损图像的外观。
本发明可以提供通过在记录层中使用新型热活化的粘合剂、新型吸墨剂和它们的结合物而具有改进的抗载体薄膜从图像记录层中层离的可打印的材料。
可打印的层压件材料可具有通过在可打印层压件结构中的具有所需粘弹性的聚合材料层提供的改进的抗载体薄膜层离性。
根据本发明，在第一个方面提供了包括基本上透明的载体薄膜和布置在载体薄膜上的图像记录层的可打印层压件。图像记录层由热活化的粘合剂和吸墨剂组成。热活化的粘合剂是一种或多种粘合剂材料如聚氨酯、乙烯基酯共聚物、丙烯酸树脂和由烯烃的各种盐和不饱和酸共聚物形成的离聚物。能以水分散体形式利用的那些粘合剂是最优选的。吸墨剂是一种或多种吸墨剂材料如阳离子聚合物的共混物、阳离子聚合物与纤维素醚的共混物，和聚乙烯醇。新型粘合剂以及粘合剂和吸墨剂的结合物产生了具有高屈服点的油墨记录层，使层压件不易于层离。
根据第一方面的变型，可打印的层压件包括具有相反的第一和第二面的基本透明的载体薄膜；具有直接由载体薄膜的一面支撑的内表面和用于接受打印油墨的暴露外表面的基本上均匀的热塑性图像记录层；其中第一种热塑性热活化的粘合剂材料占记录层的大约40-65wt％，记录层的其余重量的至少75％由不同的吸墨型、热塑性阳离子聚合物材料构成。
根据本发明，在第二个方面提供了包括基本上透明的载体薄膜、布置在载体薄膜上的粘弹材料层以及布置在粘弹材料层上的图像记录层的可打印的层压件。粘弹材料是一种或多种热塑性聚合物如聚氨酯、丙烯酸系树脂、乙烯基树脂、丁二烯-苯乙烯共聚物、异戊二烯-苯乙烯共聚物、聚氯丁二烯和烯烃聚合物，具有对由切割层压件的刀片施加的剪切力产生“阻尼”作用的物理性能。图像记录层包括吸墨剂和热活化的粘合剂，其中吸墨剂可以是阳离子聚合物的一种或多种的共混物、阳离子聚合物和纤维素醚的共混物和聚乙烯醇，热活化的粘合剂可以包括一种或多种材料如聚氨酯、乙烯基酯共聚物、丙烯酸酯共聚物和如前面关于热活化的粘合剂所述的离聚物，如聚氨酯、苯氧基树脂、丙烯酸系树脂、乙烯基树脂、丁二烯-苯乙烯共聚物、异戊二烯-苯乙烯共聚物、聚氯丁二烯和烯烃聚合物，它可以与前面所述的粘弹材料相同或不同。在图像记录层中的吸墨剂与关于第一个实施方案的吸墨剂的描述相同，即一种或多种吸墨剂材料如阳离子聚合物的共混物、阳离子聚合物和纤维素醚的的共混物以及聚乙烯醇。
本发明因此包括几种组分和一种或多种这些组分与其余每一种的关系，以及拥有在下面详细的公开中举例的各要素的特征、性能和关系的制品。
附图的简要描述
图1显示了包括载体薄膜和图像记录层的本发明可打印的层压件的实例的横截面图示意图。
图2显示了包括载体薄膜、粘弹材料层和图像记录层的本发明可打印的层压件的第二个实例的横截面示意图。
图3显示了在被层压到目标基材上的过程中本发明的可打印的层压件的部分截面示意图。
本发明的详细描述在附图和此后的叙述中，将会了解到相同的图形、结构和特征将通过相同的参考数字来定义。
图1表示了根据本发明第一个实例制备的可打印的层压件10。这种可打印的层压件包括具有第一表面和第二表面的基本上透明的载体薄膜12和具有内表面和外表面的图像记录层14，图像记录层的内表面以完全和紧密接触的形式直接承载在载体薄膜12的一个表面上。图像记录层的暴露外表面用于接受一般通过喷墨打印机(没有显示)打印的油墨图像。由喷墨打印机形成的油墨沉积物16的图案通过记录层14的厚度进行扩散，而没有明显的降解。
在图2中，显示了根据本发明第二个实施方案制备的可打印的层压件20。层压件20包括具有第一表面和第二表面的载体薄膜12，同样具有第一表面和第二表面的粘弹材料层25(粘弹材料的一个表面以完全和紧密接触的形式直接承载在载体薄膜的一个表面上)和具有内表面和外表面的图像记录层14，其内表面以完全和紧密与粘弹材料层的另一表面接触的形式承载。图像记录层的暴露外表面用于接受通过喷墨打印机(没有显示)打印的图像，其中图像采用以上对于图1所描述的油墨沉积物16的图案的形式。
在图3中，显示了在被层压到固定板30上的过程中的根据本发明的第一个实施方案制备的可打印的层压件10。这里显示的固定板是由发泡的聚苯乙烯层32形成的基本上刚性的平面结构，纸层34承载于它的至少一个侧面。纸提供了让可打印的层压件10粘合到其上的适宜表面。在图3中可打印的层压件的图像记录层14在层压之前用喷墨打印机打印图像，这可由在图像记录层中存在油墨沉积物16来证实。
图像记录层通过可打印的层压件与加热层压辊36的接触来加热到在图像记录层中的粘合剂被活化的温度。可以想象，能够使用加热层压件的图像记录层的其它方法，包括使用辊外的加热元件。当粘合剂有活性时使固定板30和可打印的层压件紧密接触，来自层压辊36的热量和来自夹紧辊38的压力的结合足以可靠地使可打印的层压件粘合到固定板上。
应该理解的是，在本发明中希望没有图像记录层的熔体转移或图像记录层从载体薄膜上剥离。而是，在可打印的层压件已经被粘合到目标表面上之后，希望载体应保持在图像记录层上的原来位置。
本发明中的载体薄膜优选是具有聚合物组成的透明或基本上透明的薄膜。适合于本发明的载体层的这种聚合薄膜材料包括聚酯、聚氯乙烯、聚氟乙烯或聚丙烯薄膜。另外，在本发明中也可以使用多层载体薄膜，尤其当在图形上需要纹理时。用于本发明的一种适合的多层薄膜是可从比利时Assi-Doman获得的DEFP CRYSTAL，30μm织构聚丙烯薄膜和50μm聚酯薄膜的层压件。CRYSTAL MATT是可从同一供应商获得的类似多层载体薄膜。
经选择的薄膜的表面可任选用化学品和/或通过各种方法进行处理以改进材料对薄膜的粘合力。一种这样的处理是电晕放电处理。
用于本发明的载体薄膜一般具有在36-250μm范围内的厚度，其中大约50μm的厚度是优选的。
包括载体薄膜和图像记录层的本发明的该实施方案的记录层包含热活化的粘合剂和吸墨剂。用于本发明的该实施方案的热活化的粘合剂是选自聚氨酯、乙烯基酯共聚物、丙烯酸酯共聚物和离聚物共聚物的一种或多种粘合剂。用于本发明的该实施方案的吸墨剂包括选自阳离子聚合物的共混物、阳离子聚合物和纤维素醚的共混物以及聚乙烯醇的一种或多种材料。
用于本发明的聚氨酯可用以下商购材料来举例说明从BASF Corp.，Cheadle，Cheshire，UK以DS3507，DS3459，200A等级购得的LUPHEN-D；全部购自Baxenden，Droitwich，Worcestershire，UK的WITCOBOND233-22，242-67，280-42和755等级；和购自Zeneca Resins，Northwich，Cheshire，UK的NEOREZ R-563。
适合用于本发明的乙烯基酯共聚物的实例包括在商品名CRODALAM29-188下从Croda Adhesive，Newark Nottinghamshire，UK商购的材料；全部购自德国Wacker-Chemie，Munich的以EP1、EP400、EN424、EF424和EF41等级获得的VINNAPAS和VINNOL CE752。
用于本发明的适合丙烯酸酯共聚物的实例包括购自Ciba SpecialtyChemicals，Bradford West Yorkshire，UK的GLASCOL LS20和C44等级；和购自BASF的ACRONAL 290D。
适合用于本发明的离聚物共聚物是由烯烃和不饱和酸的共聚物形成的金属、铵或胺盐。烯烃最通常是C-C烯烃。与烯烃共聚合以形成酸性共聚物的不饱和酸是包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、马来酸和在工业上已知的许多其它适合的酸在内的不饱和酸。与共聚物结合以形成盐的适合材料包括金属，和/或其它中和剂如钠、钾、锌、氨和胺。离聚物共聚物的实例是以AQUASEAL商品名1088和1127等级从ParameltHeerhugowaard Netherlands商购的那些材料；和购自MortonInternational BV，/Amersfoort，Netherland的ADCOTE 37 R220。
一般，在本发明中用作吸收剂的阳离子聚合物是含有三价氮或季氮的聚合物。三价氮能够作为线性或环状结构的一部分存在于官能团如伯、仲或叔胺或氨基化合物，多胺，酰胺，内酰胺，吡咯烷酮，氧化胺和芳族氮环(杂环)上。季氮化合物一般通过使叔胺与烷基或烷芳基卤化物反应来形成。原则上，含有叔氮或环氮的任何聚合物能够转化成季氮化合物。用于本发明的具体阳离子聚合物可以选自乙烯基吡咯烷酮均聚物、乙烯基吡咯烷酮-乙烯基酯共聚物、丙烯酸酯-乙烯基吡咯烷酮共聚物、丙烯酸酯-阳离子取代的丙烯酸系单体共聚物、聚噁唑啉和阳离子取代的丙烯酸酯-丙烯酰胺共聚物。用于本发明的该实施方案的乙烯基吡咯烷酮均聚物可用从BASF商购的LUVISKOL，K30和K60等级；购自InternationalSpeciaity Products，Guidford，Surrey，UK的PVP K-60；和购自CibaSpecialty Chemicals的GLASCOL DP6-7132来举例说明。本发明的乙烯基吡咯烷酮-乙烯基酯共聚物可用购自BASF的LUNISKOL VA64；购自International Specialty Products的PVP/VA S-630；和购自BASF的COLLACRAL VL来举例说明。与阳离子取代的丙烯酸系单体共聚的丙烯酸酯可以GLASCOL商品名DP6-2799和DP6-2724等级从Ciba SpecialtyChemicals购得。阳离子取代的丙烯酸酯和丙烯酰胺的共聚物可用以SEDIPUR商品名CL750和CF604等级从BASF商购的材料来举例说明。聚噁唑啉可用购自Gillingham，Dorset，UK的Sigma Aldrich CompanyLimited的聚(2-乙基-2-噁唑啉)来举例说明。
虽然以上确定了多种吸收剂材料，但热塑性吸墨剂是优选的。例如，另一类型的吸收剂材料是改性纤维素材料和更优选热塑性改性纤维素材料。适合的吸墨剂包括羟丙基纤维素和羧甲基纤维素。一种尤其有利的热塑性改性纤维素是从Hercules，Wilmington，Delaware商购的KlucelE改性纤维素粉料。非热塑性的其它适合材料包括Blanose羧甲基纤维素(羧甲基纤维素钠)。这些一般能够描述为纤维素醚。以上提及的GLASCOLDP6也是适合的，但不是热塑性材料。
用于本发明该实施方案的聚乙烯醇可用下列物质来举例说明购自Harlow Chemical Company，Harlow，Essex，UK的MOWIOL 8-88，ALCOTEX55-002H，ALCOTEX SG；和购自Wacker-Chemia的POLYVIOL M05/140。可热活化的粘合剂和吸墨剂总共占图像记录层总重量的90-100％。优选的是，热活化的粘合剂和吸墨剂占记录层总重量的大约92-99wt％和最优选97-99％。可热活化的粘合剂占图像记录层的大约33-99pph(份/100重量份)和最优选大约40-65pph，其中记录层的其余重量的至少75％由不同的吸墨型、优选热塑性阳离子聚合物材料构成。吸墨剂优选占图像记录层的总重量的大约20-66pph和优选大约30-50pph。图像记录层的余额部分任选由在制备可打印的层压件中用于改进图像记录层的处理和应用的表面活性剂和增稠剂组成。在载体薄膜上形成的图像记录层具有在大约10-45μm范围内厚度，其中优选的厚度为大约26μm。
在本发明的该实施方案中的记录层以乳液，优选水基乳液的形式施涂于载体薄膜上，并在粘合剂的成膜温度之下的温度进行干燥。图像记录层的施涂可通过任何适合方式来进行，包括用刮刀或其它涂铺设备涂铺该图像记录材料，滴涂该材料，和可能喷涂该材料来形成适合的涂层。干燥薄膜的结构是粘合剂颗粒分布在水溶性吸墨剂的基本连续层中。粘合剂颗粒的尺寸是在0.08-3.0μm范围内，其中大约0.1μm的尺寸是优选的。另外，粘合剂颗粒具有线条样构型。
在本发明的供选择方案中，改进的抗载体薄膜层离性通过包含在可打印的层压件的结构中引入的可伸展的粘弹聚合材料层来提供。这里所使用的术语“可伸展的”是指材料由给定力拉伸或扭曲和抗断裂的性能。在本发明的该实施方案中，因此包括了载体薄膜、布置在载体薄膜上的粘弹材料层和布置在粘弹材料层上的图像记录层。
用于本发明的该实施方案的载体薄膜与上述的那些相同。
粘弹材料是具有粘弹物理性能的热塑性聚合物，它表现了对载体薄膜和对吸墨层的良好粘合力。粘弹材料的理想性能包括低于室温和一般在-55℃和+10℃之间的Tg(玻璃化转变温度)。在5×10和2×10达因/厘米之间的模量(储能模量G’)是理想的。在2.2×10和4×10泊之间的粘度(损耗模量)是优选的。作为本发明的粘弹材料的物理性能的一般描述，材料是可伸展的，在于当经受在切断或裁剪可打印的层压件中施加的力时它能够抵抗断裂。
本领域中的熟练技术人员将会认识到，本发明的粘弹材料层能够与描述在U.S.专利申请09/107/302中的可打印层压件和其它可打印层压件，尤其其中载体层由层压件支持的的那些结合使用。
粘弹材料可以包括选自聚氨酯、丙烯酸系树脂、乙烯基树脂、丁二烯-苯乙烯共聚物、异戊二烯-苯乙烯共聚物、聚氯丁二烯和烯烃聚合物的一种或多种聚合物。在乙烯基树脂类中，发现乙烯-乙酸乙烯基酯共聚物尤其适合用于本发明。
可用于本发明的该实施方案的丙烯酸系树脂的具体实例包括以DUROTAK商品名从National Starch and Chemical Company，Slough，Berkshire，UK商购的丙烯酸系聚合物；购自BASF的ACRONAL等级。
适合用于本发明的粘合剂层的乙烯基树脂包括购自德国Munich的Wacker Chemie的VINNAPAS EP1。
适合用于本发明的丁二烯-苯乙烯共聚物可用购自Doverstrand Ltd.，Harlow，Essex，UK的REVINEX 80R10来举例说明。
异戊二烯-苯乙烯共聚物可用以KRATON D和KRATON G商品名购自Shell Chemicals UK Limited，Chester，UK的材料来例证。
聚氯丁二烯以DISPERCOLL C和BAYPREN商品名从德国Bayer A.G.，Dormagen商购。
适合的烯烃聚合物包括以OPPANOL商品名购自BASF的聚异丁烯。其它烯烃聚合物包括聚丁二烯和聚异戊二烯。
粘弹材料层可以含有次要量的各种材料以改进可打印的层压件的性能。这些材料包括以进一步改进材料的所需粘弹性和可伸展性的增塑剂。另外，可以将光吸收剂加到粘弹材料中以帮助透过载体层和最终到达图像记录层中的图像的光谱的各段的过滤。尤其，能够将紫外光吸收剂材料加到粘合剂层以去除趋向于通过阳光和人造光的光化效应使吸墨层中持有的图像受损的UV光谱部分。
适合的增塑剂，如邻苯二甲酸酯可从Alcohols Ltd.，Bishop’sStortford，Hertfordshire，UK商购；磷酸酯可从Ciba，Manchester，UK购得；氯化链烷烃可从ICI Chlor-Chemicals，Runcorn，Cheshire，UK购得。适合的光吸收剂是广泛已知的，包括由Ciba Chemicals，Manchester，UK以TINUVIX商标销售的这种材料。
当在室温下使用时，用于本发明的该实施方案的热塑性聚合物的一些可以是特别发粘的。因此，可以设想，载体薄膜可以用防粘涂料在与粘合剂层相反的薄膜表面上进行处理以致薄膜容易从卷盘或辊上拆卷和根据用于可打印的层压件的打印或固定的需要来拆卷。这种防粘涂料在粘合剂工业中是公知的，包括诸如从Emerald Chemicals Ltd.，Windsor，Berkshire，UK商购的ESCOAT P(聚乙烯基氨基甲酸十八烷基酯)这类材料。
本发明的该实施方案的图像记录层包含可热活化的粘合剂和吸墨剂。可热活化的粘合剂是选自聚氨酯，乙烯基酯共聚物，丙烯酸酯共聚物和离聚物共聚物(所有的均如前面对本发明的第一个实施方案的图像记录层中的可热活化的粘合剂的描述)，聚氨酯，丙烯酸系树脂，乙烯基树脂，丁二烯-苯乙烯共聚物，异戊二烯-苯乙烯共聚物，聚氯丁二烯和烯烃聚合物(全部如以上关于本发明的本实施方案中所述的对粘弹材料的描述)以及苯氧基树脂的一种或多种材料。用于本实施方案的吸墨剂选自阳离子聚合物的共混物、阳离子聚合物和纤维素醚的共混物和聚乙烯醇(全部如前面对于本发明的第一个实施方案的吸墨剂的描述)。
适合用作本发明的记录层中的可热活化的粘合剂的苯氧基树脂可以用以PKHW-35商品名从Phenoxy Associates，Rock Hill，South Carolina商购的树脂来举例。当苯氧基树脂在图像记录层中使用时，可能必需将两性表面活性剂与苯氧基树脂结合使用以用作电荷逆转剂(chargereverser)。通常，以阴离子水分散体和阴离子分散体形式供应的苯氧基树脂不与阳离子聚合物(如可用于图像记录层的吸墨剂)相容。因此，技术人员将会了解通过使用两性表面活性剂来减少苯氧基树脂的负电荷的必要性。两性表面活性剂在图像记录层中用作阴离子苯氧基树脂和阳离子聚合物之间的“桥梁”。将会理解的是，两性表面活性剂的功效超出了在使用苯氧基树脂的体系中的用途。事实上，在本发明中使用的任何阴离子粘合剂可具有通过使用两性表面活性剂改进的与阳离子吸墨剂的相容性。适合的两性表面活性剂的实例是购自Croda Surfactans Ltd.，Snaith，Humberside，UK的CRODATERIC CYNA。
粘弹材料可以水分散体的形式、与有机溶剂形成的溶液或以热熔体的形式直接沉积到载体薄膜上。一般，粘弹材料层占粘弹材料层和图像记录层总重的60-80wt％。优选的是，粘弹材料占粘弹材料层和图像记录层合并量的62.5-80.0％和最优选70.0-75.0％在粘弹材料层内，粘弹材料可以占该层的至多100wt％。如果存在的话，增塑剂可以占粘弹材料层总重量的至多30wt％。同样，UV光吸收剂如果存在的话，可以占粘弹材料层总重量的大约2.0-5.0wt％。
粘弹材料层一般是在20-50μm厚的范围内，其中25-40μm是优选的，30-35μm是更优选的。
在本发明的该实施方案中的记录层以乳液，优选水基乳液的形式施涂到载体薄膜上，再进行干燥。干燥薄膜的结构是粘合剂颗粒分布在水溶性吸墨剂的基本连续层中的结构。粘合剂颗粒的粒度一般是在0.08-3.0μm的范围内，其中0.1μm粒度是优选的。粘合剂颗粒具有线条样构型。
吸墨层能以含有分散的粘合剂的水溶液形式沉积在粘合剂层上和该层在粘合剂分散体的最低成膜温度下干燥。
可热活化的粘合剂和吸墨剂总共占图像记录层总重量的93-98％。优选的是，热活化的粘合剂和吸墨剂占记录层总重量的94-98％和最优选97-98％。可热活化的粘合剂占图像记录层总重量的大约48-64pph。优选的是，可热活化的粘合剂占图像记录层总重量的50-60pph和最优选57.8-59.8pph，而吸墨剂占图像记录层总重量的34-50pph，优选39-49pph，或最优选39.2-41.2pph。图像记录层的余额部分任选包括表面活性剂和/或增稠剂。
图像记录层可以直接沉积到粘弹材料层上并经受促进干燥的条件。然而，可以通过在防粘片材上沉积油墨记录材料，使该材料经受促进干燥图像记录层的条件来获得更佳的结果。当干燥时，图像记录层直接放置在粘弹材料层上。防粘片材可以在将图像记录层放置在粘弹材料层上之前或之后被去除。
在一般性地描述了本发明之后，以下实施例用于说明的目的，以便本发明能够被更容易理解，但决不用来限制本发明的范围，除非另有指明。
本发明的实施例根据实施例1-6制备一组具有载体薄膜和吸墨层的可打印的层压件的样品。实施例1-4使用在各配方中至少一种是热塑性的吸墨剂，而实施例5和6使用不是明显热塑性的吸墨剂。
实施例1制备一层载体薄膜以涂敷吸墨剂层。所用的载体薄膜是以ETICOURTETM商品名从Swindon，Wiltshire，UK的Hoechst Trespaphan商购的取向聚丙烯薄膜。载体薄膜具有大约57μm的厚度。
以所示用量从下列组分制备图像记录层材料的混合物
将该混合物施涂于载体薄膜上，在大约50℃下干燥。使用足够量的混合物以便在干燥时包含吸墨层的材料的量是大约25克/平方米。
以通过用通常购自Encad Inc.，San Diego，CA，USA的CHROMA 24喷墨打印机将图像打印在层压件上所得到的层压件来制备试验印刷件。以这种方式制备本实施例的打印层压件的两件样品。使用设定到100℃的辊式层压机以2英尺/分钟的进送速度在80psi的压力下将第一件样品层压到一件3mm厚度的泡沫板上和将第二件样品层压到一件3mm厚度的发泡PVC板上。在层压之后，让可打印的层压件和固定板冷却到室温。使用样品牵拉试验就层压件对各目标样品板的粘合力进行试验。在试验中，拉力应用于层压件，直到可打印的层压件从固定板上分离为止。如果层压件带走了固定板的表面纸的部分或全部，粘合的质量被认为是良好的。如果可打印的层压件从固定板上剥离而没有带走一部分表面纸，粘合被认为是低劣的。在非纸涂敷板的情况下，如果层压件从板上分离很困难或载体从含图像层上层离，粘合被认为是良好的。发现本实施例的层压件提供了对固定板良好的粘合力。
实施例2使用与实施例1中相同的载体薄膜，通过施涂25g(干重)/每平方米层压件的吸墨剂涂层来制备可打印的层压件。吸墨剂层由以下成分制备
干燥图像记录层并与以上实施例1中一样打印图像。使用设定到100℃、80psi的压力和2英尺/分钟的进送速度的辊式层压机将实施例2的可打印层压件的第一件样品层压到3mm厚度的泡沫板上和第二件样品层压到3mm厚度的发泡PVC板上。发现对发泡PVC板和泡沫板的粘合力是非常好的。
实施例3A使用电晕放电处理的聚酯薄膜，通过以35g/平方米的量(干重)将图像记录层材料沉积在该载体薄膜上来制备可打印的层压件薄膜。吸墨层在58℃以下的温度干燥。吸墨层的配方如下所示
在吸墨层干燥之后，如实施例1那样用CHROMA 24喷墨打印机的GS InkSet打印。使打印图像干燥，使用设定到100℃、80psi的压力和2英尺/分钟的进送速度的辊式层压机将打印图像的第一件样品层压到3mm泡沫板上和打印图像的第二件样品层压到3mm发泡PVC板上。在剥离试验中，发现层压层对发泡PVC板和泡沫板的粘合力是非常高的。
实施例3B
实施例3B十分类似于实施例3A，只是实施例3A的吸墨剂(阳离子聚合物的共混物)与相对小量的的纤维素醚进一步共混。根据实施例3B的图像层的涂料的干重是优选在28-30克之间/每平方米(优选在前述的DEEP CRYSTAL或CRYSTAL MATT载体薄膜上)。这分别产生了有光泽和无光泽的产物。简单的上光效果能够通过涂敷50微米厚度的聚酯薄膜来获得。在本实施方案中，聚氨酯的干重百分数能够是在40-50％的范围内；阳离子聚合物共混物的范围是45-50％；和纤维素醚的范围能够是大约3-10％。有效的干重范围能够在大约25-35，优选28-30克/平方米之间。
实施例4使用电晕放电处理的聚酯薄膜作为载体薄膜，再以35克/平方米(干重)的量将吸墨层材料的混合物施涂到其上。图像记录层材料的配方如下所示
将吸墨层材料施涂于载体薄膜上，在58℃以下的温度进行干燥。然后可打印的层压件进行打印，如前述实施例中描述的那样层压到3mm泡沫板和3mm发泡PVC板上。剥离试验显示，对泡沫板和发泡PVC板的粘合力是非常高的。
实施例1-4支持了吸收剂材料的至少一种具有热塑性粘合剂性能的优选性(例如，乙烯基吡咯烷酮-乙烯基酯共聚物LUVISKOL VA64，PVP/VAS-630和Collacol VL；Klucel E；和聚噁唑啉)。
实施例5如在以上实施例中那样，通过在电晕放电处理的聚酯薄膜上形成图像记录层来制备可打印的层压件。图像记录层具有35g/平方米的干重和在58℃以下的温度进行干燥。图像记录层的配方如下所示
如在前面的实施例中那样，在可打印的层压件上打印图像，干燥，和一件样品层压到3mm泡沫板上和第二件样品层压到3mm发泡PVC板上。在剥离试验中，发现对泡沫板和发泡PVC板的粘合力是非常高的。
实施例6用于形成吸墨层的各组分的混合物沉积到电晕放电处理的聚酯薄膜上。吸墨层的干重是大约35g/平方米。在材料的施涂之后，吸墨层在大约58℃以下的温度干燥。吸墨混合物的配方由以下组分制备
如在前面的实施例中那样，可打印的层压件用喷墨打印机打印。将层压件的第一件样品粘贴到3mm泡沫板上和第二件样品粘贴到3mm发泡PVC板上。剥离试验揭示，对泡沫板和发泡PVC板的粘合力是非常高的。
根据实施例7、8和9制备根据本发明的具有粘弹材料层的可打印层压件的其它样品。
实施例7如下所示制备包括载体薄膜、粘弹聚合物层和图像记录层的可打印的层压件具有23μm厚度的聚酯薄膜用丙烯酸系共聚物涂敷以形成粘弹材料层。所用的丙烯酸系聚合物能以180-1846命名从National Starchand Chemical Limited，英国商购。粘弹材料以等于30克/平方米(干重)的量施涂。
由如下组合物形成图像记录层组分说明重量干重KLUCEL E(改性纤维素)7.6wt％ 38.9wt％WBV-10 (乙烯基树脂)22.8wt％57.1wt％去离子水(稀释剂)68.1wt％-LUMITEN AFK (表面活性剂)0.7wt％ 2.1wt％PLURONIC PE6100 (表面活性剂)0.4wt％ 1.9wt％氨SG＝0.83 (中和剂)0.4wt％ -首先直接将图像记录层以24-28克/平方米的干燥涂料重量沉积在防粘衬层，如购自Rexam Release，Apeldoorn，Holland的POLY-SILK110-80上。然后将油墨记录层层压到可伸展的聚合物层上，再除去防粘衬层。此后，图像记录层通过Chroma 24喷墨打印机打印出GS Ink Set的图像。让图像干燥，然后使用设定到100℃、80psi的压力和2英尺/分钟的进送速度的辊式层压机使可打印的层压件粘附到泡沫板目标基材上。发现，在油墨记录层的表面和泡沫板之间获得了可接受水平的粘合力。
实施例8在本实施例中，50μm厚聚酯薄膜用作为可伸展的聚合物的聚氨酯(WITCOBOND 233-22)的分散体涂敷，用量等于20克/平方米薄膜(干重)。
图像记录层根据如下配方制备
以在14-18克/平方米范围内的涂料干重在防粘衬层上形成图像记录层，然后转移到预先在载体薄膜上形成的粘弹材料层上。如以上在实施例7中所述那样，在记录层的外表面上打印图像，然后将样品再层压到如前面所述的泡沫板上。
在剥离试验中，发现在图像表面和板之间获得了可接受水平的粘合力。当将相同的油墨记录组合物涂敷到具有较少粘弹底涂层的聚酯薄膜上时，注意到在薄膜和图像涂层之间获得了可忽略水平的粘合力。这显示，本发明的结构和材料比本领域中已知的其它材料具有更高的抗层离性。
实施例9在本实施例中，载体薄膜用粘弹聚合物(如实施例7中的National180-1846)以在28-32克/平方米范围内的涂料重量涂敷，再干燥。
使用苯氧基树脂按如下配方制备图像记录层
将图像记录层沉积在防粘衬层上，再干燥。然后将图像记录层转移到预先在载体薄膜上形成的粘弹材料层上。在记录层上打印图像，然后使用实施例7的条件层压到泡沫板上。在图像层和泡沫板之间获得了可接受水平的粘合力。
对于本领域中技术人员显而易见的是，在不偏离本发明的精神和范围的前提下，上述结构和材料的各种变型和改变容易掌握。
按照条约第19条的修改1、可打印的层压件，包括具有相反的第一和第二面的基本上透明的薄膜载体；具有直接由载体的所述面之一支持的内表面和用于接受打印油墨的暴露外表面的热塑性图像记录层；其中所述图像记录层包含热活化的粘合剂和吸墨剂，它们一起占记录层总重量的至少90％；其中所述热活化的粘合剂是选自聚氨酯、乙烯基酯共聚物、丙烯酸系共聚物和离聚物共聚物的一种或多种粘合剂；和所述吸墨剂是选自阳离子聚合物的共混物、阳离子聚合物和纤维素醚的共混物和聚乙烯醇的一种或多种吸墨剂材料。
2、权利要求1的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂占记录层总重量的33-77pph(份/100重量份)。
3、权利要求2的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂占记录层总重量的至少48.3pph。
4、权利要求1的可打印的层压件，其中吸墨剂材料占记录层总重量的至少20pph。
5、权利要求4的可打印的层压件，其中吸墨剂占记录层总重量的至少大约32pph。
6、权利要求1的可打印的层压件，其中记录层基本上是透明的或在密封的过程中在应用热和压力时变得透明。
7、权利要求1的可打印的层压件，其中载体选自聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚氟乙烯薄膜。
8、权利要求1的可打印的层压件，其中记录层是具有一种结构的干燥薄膜，该结构的形式是在0.08-3.0μm范围内的热活化的粘合剂的颗粒分布在吸墨剂的基本连续层中。
9、权利要求8的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂具有线条样构型。
10、权利要求1的可打印的层压件，其中粘合剂是丙烯酸酯共聚物。
11、权利要求1的可打印的层压件，其中粘合剂是由烯烃和不饱和酸共聚物的盐形成的离聚物。
12、权利要求1的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂是聚氨酯和吸墨剂是阳离子聚合物和纤维素醚的共混物。
13、权利要求1的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂是是乙烯基酯共聚物和吸墨剂是阳离子聚合物的共混物。
14、权利要求1的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂是离聚物共聚物和吸墨剂是阳离子聚合物的共混物。
15、权利要求1的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂是丙烯酸酯共聚物和吸墨剂是阳离子聚合物的共混物。
16、权利要求1的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂是聚氨酯和吸墨剂是阳离子聚合物的共混物。
17、权利要求1的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂是聚氨酯和吸墨剂是聚乙烯醇。
18、权利要求12的可打印的层压件，其中粘合剂占图像层总重量的大约40-50pph。
19、权利要求18的可打印的层压件，其中阳离子聚合物占图像层总重量的40-50pph和纤维素醚占图像层总重量的大约3-10pph。
20、权利要求19的可打印的层压件，其中图像记录层具有在25-35克/平方米范围内的涂层干重。
21、权利要求19的可打印的层压件，其中图像层的厚度是大约26微米。
22、可打印的层压件，包括具有相反的第一和第二面的基本上透明的载体薄膜；具有直接由载体薄膜的一个面支持的内表面和用于接受打印油墨的暴露外表面的基本均匀的热塑性图像记录层；记录层包括(i)40-65wt％的第一种材料，它是热塑性、热活化的粘合剂；和
(ii)余额部分的至少75％是第二种材料，它是吸墨型、热塑性阳离子聚合物材料。
23、权利要求22的可打印的层压件，其中第一种材料是聚丙烯酸酯树脂和第二种材料是乙烯基吡咯烷酮-乙烯基酯共聚物。
24、权利要求22的可打印的层压件，其中第一种材料是离聚物共聚物和第二种材料是乙烯基吡咯烷酮-乙烯基酯共聚物。
25、权利要求22的可打印的层压件，其中第一种材料是聚氨酯，第二种材料是乙烯基吡咯烷酮-乙烯基酯共聚物，和所述其余重量的至少5％是乙烯基吡咯烷酮均聚物。
26、权利要求22的可打印的层压件，其中第一种材料是聚氨酯，其它材料是乙烯基吡咯烷酮一乙烯基酯共聚物，和所述剩余重量的至少5％是改性纤维素。
27、权利要求22的可打印的层压件，其中阳离子聚合物含有三价氮或季氮。
28、可打印的层压件，包括具有相反的第一和第二面的基本透明的薄膜载体；具有内表面和外表面的粘弹层，所述内表面直接由载体的所述面之一来支持；和具有直接承载在所述粘弹层的外表面上的内表面和用于接受打印油墨的暴露表面的热塑性记录层；其中所述粘弹层包括选自聚氨酯、丙烯酸系树脂、乙烯基树脂、丁二烯-苯乙烯共聚物、异戊二烯-苯乙烯共聚物、聚氯丁二烯和烯烃聚合物的一种或多种可伸展的粘弹聚合物；和所述记录层包括选自阳离子聚合物的共混物、阳离子聚合物和纤维素醚的共混物和聚乙烯醇的吸墨剂；和热活化的粘合剂，选自聚氨酯、丙烯酸系树脂、乙烯基树脂、乙烯基酯共聚物、丙烯酸酯共聚物、离聚物共聚物、丁二烯-苯乙烯共聚物、异戊二烯-苯乙烯共聚物、聚氯丁二烯、烯烃聚合物和苯氧基树脂。
29、在权利要求28要求的可打印的层压件，其中
在所述图像记录层中，吸墨剂和热活化的粘合剂的总重量占记录层的至少93wt％；和在粘弹聚合物中，占粘弹层的至少60wt％。
30、在权利要求29中要求的可打印的层压件，其中所述增塑剂占粘弹层的至多30wt％。
31、在权利要求28中要求的可打印的层压件，其中记录层是具有一种结构的干燥薄膜，该结构的形式是直径大约0.08-3μm的热活化的粘合剂的颗粒分布在吸墨剂的基本连续层内。
32、在权利要求28中要求的可打印的层压件，其中记录层是基本上透明的或在密封过程中在应用热和压力时变得透明。
33、在权利要求32中要求的可打印的层压件，其中载体选自透明聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚氟乙烯薄膜。
34、可打印的层压件，包括载体薄膜；粘弹层；和图像记录层；其中所述粘弹层包括一种或多种可伸展的粘弹聚合物。
权利要求
1.可打印的层压件，包括具有相反的第一和第二面的基本上透明的薄膜载体；具有直接由载体的所述面之一支持的内表面和用于接受打印油墨的暴露外表面的热塑性图像记录层；其中所述图像记录层包含热活化的粘合剂和吸墨剂，它们一起占记录层总重量的至少90％；其中所述热活化的粘合剂是选自聚氨酯、乙烯基酯共聚物、丙烯酸系共聚物和离聚物共聚物的一种或多种粘合剂；和所述吸墨剂是选自阳离子聚合物的共混物、阳离子聚合物和纤维素醚的共混物和聚乙烯醇的一种或多种吸墨剂材料。
2.权利要求1的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂占记录层总重量的33-77pph(份/100重量份)。
3.权利要求2的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂占记录层总重量的至少48.3pph。
4.权利要求1的可打印的层压件，其中吸墨剂材料占记录层总重量的至少20pph。
5.权利要求4的可打印的层压件，其中吸墨剂占记录层总重量的至少大约32pph。
6.权利要求1的可打印的层压件，其中记录层基本上是透明的或在密封的过程中在应用热和压力时变得透明。
7.权利要求1的可打印的层压件，其中载体选自聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚氟乙烯薄膜。
8.权利要求1的可打印的层压件，其中记录层是具有一种结构的干燥薄膜，该结构的形式是在0.08-3.0μm范围内的热活化的粘合剂的颗粒分布在吸墨剂的基本连续层中。
9.权利要求8的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂具有线条样构型。
10.权利要求1的可打印的层压件，其中粘合剂是丙烯酸酯共聚物。
11.权利要求1的可打印的层压件，其中粘合剂是由烯烃和不饱和酸共聚物的盐形成的离聚物。
12.权利要求1的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂是聚氨酯和吸墨剂是阳离子聚合物和纤维素醚的共混物。
13.权利要求1的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂是是乙烯基酯共聚物和吸墨剂是阳离子聚合物的共混物。
14.权利要求1的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂是离聚物共聚物和吸墨剂是阳离子聚合物的共混物。
15.权利要求1的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂是丙烯酸酯共聚物和吸墨剂是阳离子聚合物的共混物。
16.权利要求1的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂是聚氨酯和吸墨剂是阳离子聚合物的共混物。
17.权利要求1的可打印的层压件，其中热活化的粘合剂是聚氨酯和吸墨剂是聚乙烯醇。
18.权利要求12的可打印的层压件，其中粘合剂占图像层总重量的大约40-50pph。
19.权利要求18的可打印的层压件，其中阳离子聚合物占图像层总重量的40-50pph和纤维素醚占图像层总重量的大约3-10pph。
20.权利要求19的可打印的层压件，其中图像记录层具有在25-35克/平方米范围内的涂层干重。
21.权利要求19的可打印的层压件，其中图像层的厚度是大约26微米。
22.可打印的层压件，包括具有相反的第一和第二面的基本上透明的载体薄膜；具有直接由载体薄膜的一个面支持的内表面和用于接受打印油墨的暴露外表面的基本均匀的热塑性图像记录层；记录层包括(i)40-65wt％的第一种材料，它是热塑性、热活化的粘合剂；和(ii)余额部分的至少75％是第二种材料，它是吸墨型、热塑性阳离子聚合物材料。
23.权利要求22的可打印的层压件，其中第一种材料是聚丙烯酸酯树脂和第二种材料是乙烯基吡咯烷酮-乙烯基酯共聚物。
24.权利要求22的可打印的层压件，其中第一种材料是离聚物共聚物和第二种材料是乙烯基吡咯烷酮-乙烯基酯共聚物。
25.权利要求22的可打印的层压件，其中第一种材料是聚氨酯，第二种材料是乙烯基吡咯烷酮-乙烯基酯共聚物，和所述其余重量的至少5％是乙烯基吡咯烷酮均聚物。
26.权利要求22的可打印的层压件，其中第一种材料是聚氨酯，其它材料是乙烯基吡咯烷酮-乙烯基酯共聚物，和所述剩余重量的至少5％是改性纤维素。
27.权利要求22的可打印的层压件，其中阳离子聚合物含有三价氮或季氮。
28.可打印的层压件，包括具有相反的第一和第二面的基本透明的薄膜载体；具有内表面和外表面的粘弹层，所述内表面直接由载体的所述面之一来支持；和具有直接承载在所述粘弹层的外表面上的内表面和用于接受打印油墨的暴露外表面的热塑性记录层；其中所述粘弹层包括选自聚氨酯、丙烯酸系树脂、乙烯基树脂、丁二烯-苯乙烯共聚物的一种或多种可伸展的粘弹聚合物；和所述记录层包括选自阳离子聚合物的共混物、阳离子聚合物和纤维素醚的共混物和聚乙烯醇的吸墨剂；和热活化的粘合剂，选自聚氨酯、丙烯酸系树脂、乙烯基树脂、乙烯基酯共聚物、丙烯酸酯共聚物、离聚物共聚物、丁二烯-苯乙烯共聚物、异戊二烯-苯乙烯共聚物、聚氯丁二烯、烯烃聚合物和苯氧基树脂。
29.在权利要求28要求的可打印的层压件，其中在所述图像记录层中，吸墨剂和热活化的粘合剂的总重量占记录层的至少93wt％；和在粘弹聚合物中，占粘弹层的至少60wt％。
30.在权利要求29中要求的可打印的层压件，其中所述增塑剂占粘弹层的至多30wt％。
31.在权利要求28中要求的可打印的层压件，其中记录层是具有一种结构的干燥薄膜，该结构的形式是直径大约0.08-3μm的热活化的粘合剂的颗粒分布在吸墨剂的基本连续层内。
32.在权利要求28中要求的可打印的层压件，其中记录层是基本上透明的或在密封过程中在应用热和压力时变得透明。
33.在权利要求32中要求的可打印的层压件，其中载体选自透明聚酯、聚丙烯、聚氯乙烯和聚氟乙烯薄膜。
34.可打印的层压件，包括载体薄膜；粘弹层；和图像记录层；其中所述粘弹层包括一种或多种可伸展的粘弹聚合物。
全文摘要
本发明涉及具有改进的抗层压件各层的层离和分离性的可打印的层压件薄膜。在一个实施方案中,本发明涉及在载体薄膜上的油墨记录层中使用新型吸墨剂材料和新型粘合剂材料。在本发明的另一个实施方案中,本发明涉及布置在热记录层和载体薄膜基材之间的粘合剂层。本发明还涉及在油墨记录层中选择粘合剂和吸墨剂材料的结合物以改进材料的抗各层的层离或分离的能力的方法。
文档编号B41J2/01GK1340005SQ00803
公开日2002年3月13日 申请日期2000年1月13日 优先权日1999年1月15日
发明者C·J·库克, H·A·瓦尔登 申请人:搜索制图欧洲有限公司