專利名稱:耐水性可噴墨打印的片材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及可噴墨打印的基材。尤其,本發(fā)明涉及基本上耐水的、至少部分涂布的可噴墨打印的基材。本發(fā)明進(jìn)一步涉及多層制品,其包括至少部分連接于基本上無孔材料的可噴墨打印的基材。而且,本發(fā)明涉及生產(chǎn)該多層制品的方法。本申請要求2003年9月3日提出的10/654,377;2003年9月3日提出的10/654,119;和2003年9月3日提出的10/654,433的優(yōu)先權(quán)。
背景技術(shù):
本領(lǐng)域已知用各種施膠組分來將紙施膠,用于阻止或防止液體滲透到該結(jié)構(gòu)內(nèi)。例如,“內(nèi)施膠”包括在造紙操作過程中將施膠材料引入到紙漿中。施膠材料沉淀到纖維上,主要用于控制液體滲透到最終的干燥紙中。此外,“表面施膠”包括將成膜物質(zhì)比如轉(zhuǎn)化淀粉、樹膠和改性聚合物的分散體施涂于預(yù)先形成的紙。表面施膠賦予紙以強度。
施膠的紙用主要含有水基油墨的噴墨打印機打印的應(yīng)用可能獲得具有卷曲成管的傾向性的圖像紙。使用未施膠的紙可以導(dǎo)致圖像在片材內(nèi)遷移并且當(dāng)有圖像的一面與水接觸時被在另一面的圖像所干擾。
在本領(lǐng)域中已經(jīng)做了各種嘗試來克服上述問題。例如,美國專利5,709,976公開了用疏水阻隔材料和圖像接受層涂布的紙基材。美國專利6,140,412教導(dǎo)了用陽離子聚氨酯樹脂水溶液涂布紙的方法。日本專利(JP)11216945公開了用包含聚乙烯基吡咯烷酮、聚氨酯樹脂乳液、聚乙烯醇和陽離子樹脂的組合物涂布紙的方法。此外,美國專利6,020,058公開了丙烯酸組合物和美國專利6,025,068公開了尿烷-丙烯酸共聚物。
美國專利4,861,644和5,196,262公開了微孔材料片材,其包含線性超高分子量聚烯烴、大比例的細(xì)粒水不溶性硅質(zhì)填料和互連孔隙的基質(zhì)。US專利No.6,025,068教導(dǎo)了用包含在揮發(fā)性水性液體介質(zhì)中溶解或分散的粘結(jié)劑的涂料組合物涂布微孔聚烯烴基材的方法。
日本專利(JP)2001-184881披露了用于噴墨記錄材料的另一涂料組合物。該參考文獻(xiàn)披露了包含非離子或陰離子聚氨酯和單體仲胺與表氯醇的反應(yīng)產(chǎn)物的涂料組合物。日本專利(JP)11268406和(JP)2000153667披露了可用于噴墨打印基材的防水涂層的陽離子聚氨酯。
對于耐久性、耐水的并在應(yīng)用噴墨打印油墨時能夠記錄清晰圖像的噴墨記錄介質(zhì)存在著需求。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及用于可噴墨記錄的基材的基本耐水的涂料組合物。該涂料組合物具有小于7的pH,包括(a)聚氨酯水分散體;和(b)含氮的聚合物染料固定化合物的水溶液。
在一個非限制性實施方案中,本發(fā)明的涂料組合物可以進(jìn)一步包含丙烯酸聚合物。
本發(fā)明還涉及至少部分涂布可噴墨記錄的基材的方法,其中將上述涂料組合物施涂于基材上。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及可噴墨記錄的基材,其中該基材的至少一面具有上述涂料組合物的至少部分涂層。
本發(fā)明還涉及包括至少部分連接于基本無孔材料的微孔基材的多層制品,所述微孔基材用上述涂料組合物至少部分涂布。
本發(fā)明的詳細(xì)說明除非另有規(guī)定,在這里使用的表示成分、反應(yīng)條件等的所有數(shù)值或表達(dá)被認(rèn)為在所有情況下可以用詞語“大約”來修飾。
除非另有規(guī)定,所提到的全部(甲基)丙烯酸,(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺單體意欲包括甲基丙烯酸類和丙烯酸類物質(zhì)。
在本專利申請中公開了許多數(shù)值范圍。因為這些范圍是連續(xù)的,所以它們包括了在最小值和最大值之間的每一個值。除非另有明確規(guī)定,在本申請中指定的各種數(shù)值范圍是近似值。
本發(fā)明的涂料組合物包括聚氨酯水分散體和含氮聚合物染料固定化合物的水溶液。
適用于本發(fā)明的聚氨酯可以包括在水中可基本上分散的任何聚氨酯。用于本發(fā)明的聚氨酯水分散體的非限制性例子包括任何已知的水分散性非離子聚氨酯、陰離子聚氨酯、陽離子聚氨酯和它們的混合物。
陰離子聚合物和陽離子聚合物的混合可以獲得聚合鹽,其常常不溶于水和其它溶劑。在本發(fā)明中,已經(jīng)發(fā)現(xiàn),將陽離子含氮聚合物加入到水性陰離子聚氨酯分散體中獲得了穩(wěn)定分散體,該分散體可用作可噴墨記錄的基材的涂料組合物。然而,其中將陰離子聚氨酯分散體加入到陽離子含氮聚合物的水溶液中的添加次序的顛倒能夠?qū)е戮酆消}從水溶液中形成和沉淀。
在本發(fā)明的一個非限制性實施方案中,包含分散于水性介質(zhì)的聚氨酯聚合物的顆粒的聚氨酯樹脂的水分散體可用于本發(fā)明。
用于本發(fā)明的聚氨酯可以通過本領(lǐng)域已知的各種方法來制備。例如,多異氰酸酯可以與多元醇反應(yīng),形成預(yù)聚物,比如異氰酸酯終端的預(yù)聚物。這里和權(quán)利要求書使用的術(shù)語“多異氰酸酯”是指具有一個以上的異氰酸酯基的化合物,例如、但不限于二異氰酸酯。適用于本發(fā)明的二異氰酸酯的非限制性例子能夠包括、但不限于甲苯二異氰酸酯、六亞甲基二異氰酸酯、異佛爾酮二異氰酸酯和二環(huán)己基甲烷二異氰酸酯。適合的三或更高官能異氰酸酯的非限制性例子能夠包括、但不限于二異氰酸酯與多元醇,例如三羥甲基丙烷、甘油和季戊四醇的反應(yīng)產(chǎn)物。在一個非限制性實施方案中,用于本發(fā)明的多異氰酸酯能夠包括可從Bayer Corporation市購的Desmodur。
這里和權(quán)利要求使用的術(shù)語“多元醇”是指具有一個以上的羥基的化合物。適用于本發(fā)明的多元醇的非限制性例子能夠包括例如、但不限于可以制備多異氰酸酯的那些多元醇,聚酯多元醇和聚醚多元醇之類的多元醇。
多異氰酸酯和多元醇的反應(yīng)可以在有機溶劑的存在下進(jìn)行。適合的有機溶劑可以包括、但不限于N-甲基吡咯烷酮,四氫呋喃和二醇醚。
在一個非限制性實施方案中,該預(yù)聚物可以與具有酸基的二羥基化合物,例如二羥甲基丙酸反應(yīng),從而形成具有至少一個側(cè)掛酸基的聚氨酯。該酸基可以包括羧酸基團(tuán)或磺酸基團(tuán)。具有側(cè)掛酸基的聚氨酯然后可以與堿反應(yīng),形成陰離子聚氨酯。
用于本發(fā)明的陰離子聚氨酯樹脂的水分散體可以包括分散于水性介質(zhì)中的陰離子聚氨酯聚合物的顆粒。該聚氨酯聚合物可以具有至少一個側(cè)掛酸基,該酸基可以在堿的存在下被中和,形成陰離子基團(tuán),后者可以穩(wěn)定分散體。該堿可以選自無機堿、氨、胺和它們的混合物。
用于本發(fā)明的陰離子聚氨酯可以通過本領(lǐng)域已知的方法來制備。在一個非限制性實施方案中,(i)多異氰酸酯,(ii)多元醇,(iii)具有酸基的化合物,和任選的(iv)擴(kuò)鏈化合物,例如多胺或肼可以反應(yīng),形成陰離子聚氨酯。
在一個非限制性實施方案中,異氰酸酯終端的預(yù)聚物可以在堿的存在下分散于水中,然后通過添加多元胺來擴(kuò)鏈。在又一個非限制性實施方案中,該預(yù)聚物在有機溶劑的溶液中擴(kuò)鏈,然后在堿的存在下將聚氨酯聚合物分散于水中。
適用于本發(fā)明的陰離子聚氨酯可以包括基于芳族聚醚聚氨酯、脂族聚醚聚氨酯、芳族聚酯聚氨酯、脂族聚酯聚氨酯、芳族聚己內(nèi)酰胺聚氨酯和/或脂族聚己內(nèi)酰胺聚氨酯的陰離子聚氨酯。在一個非限制性實施方案中,用于本發(fā)明的陰離子聚氨酯分散體可以以WitcoBond的商品名從Crompton Corporation市購。
在可供選擇的非限制性實施方案中,本發(fā)明的水性陰離子聚氨酯分散體可以含有至多70wt%,或至多65wt%,或至多60wt%,或至多50wt%的陰離子聚氨酯。在又一個可供選擇的非限制性實施方案中,該水性陰離子聚氨酯分散體包括至少1wt%,或至少5wt%,或至少10wt%,或至少20wt%的陰離子聚氨酯。在水性陰離子聚氨酯分散體中的陰離子聚氨酯的量不是嚴(yán)格要求的。一般,該量應(yīng)不至于多得引起分散體本身或其與含氮聚合物的混合物不穩(wěn)定,或者不至于少得致使該涂料組合物不能提供充分的耐水性和耐摩擦性,或者引起分散體本身不穩(wěn)定。該陰離子聚氨酯能夠以包括上述那些的任何范圍的值存在于水性陰離子聚氨酯分散體中。
用于本發(fā)明的陽離子聚氨酯分散體能夠包括各種已知的水分散性陽離子聚氨酯。非限制性例子可以包括、但不限于以Witcobond的商品名從Crompton Corporation市購的那些陽離子聚氨酯,例如Witcobond W-213和W-215配制料。
該陽離子聚氨酯可以通過本領(lǐng)域已知的各種方法來制備。美國專利3,470,310公開了含有鍵合于聚氨酯的鹽類基團(tuán)的聚氨酯的水分散體的制備方法。美國專利3,873,484公開了由季銨化聚氨酯預(yù)聚物制備的聚氨酯的水分散體,該預(yù)聚物通過讓烷氧基化二醇、N-烷基二鏈烷醇胺、有機二異氰酸酯反應(yīng)并用硫酸二烷基酯季銨化劑季銨化來制備。美國專利6,221,954教導(dǎo)了制備聚氨酯預(yù)聚物的方法,在該方法中,N-單鏈烷醇叔胺與環(huán)氧烷在強酸的存在下反應(yīng),形成多元醇鹽,后者進(jìn)一步與過量的有機多異氰酸酯反應(yīng),再用含活性氫的化合物擴(kuò)鏈。
在可供選擇的非限制性實施方案中,用于本發(fā)明的水性陽離子聚氨酯分散體可以含有至多70wt%,或至多65wt%,或至多60wt%,或至多50wt%的陽離子聚氨酯。在另一個可供選擇的非限制性實施方案中,水性陽離子聚氨酯分散體可以包括至少1wt%,或至少5wt%,或至少10wt%,或至少20wt%的陽離子聚氨酯。在水性陽離子聚氨酯分散體中的陽離子聚氨酯的量不是嚴(yán)格要求的。一般,該量應(yīng)不至于多得引起分散體本身或其與含氮聚合物的混合物不穩(wěn)定,或者不至于少得致使該涂料組合物未能提供充分的耐水性和耐摩擦性,或引起分散體本身不穩(wěn)定。該陽離子聚氨酯能夠以包含上述那些在內(nèi)的任何范圍的值存在于水性陽離子聚氨酯分散體中。
用于本發(fā)明的非離子聚氨酯分散體可以選自各種已知的水分散性非離子聚氨酯。非離子聚氨酯可以通過本領(lǐng)域已知的各種方法來制備。例如,Szycher(即,Michael Szycher,″Szycher′s Book ofPolyurethanes″,CRC Press,New York,NY,1999,第14-10到14-15頁)描述了聚氨酯的水分散體的制備,該聚氨酯含有在聚氨酯主鏈上分支或終端的親水性聚醚類基團(tuán)。聚環(huán)氧乙烷單元(具有200-4,000的分子量(MW))可以用作分散位點。在可供選擇的非限制性實施方案中,非離子聚氨酯可以使用攜帶側(cè)掛聚環(huán)氧乙烷鏈的二醇或二異氰酸酯共聚單體來制備。
在可供選擇的非限制性實施方案中,用于本發(fā)明的水性非離子聚氨酯分散體可以含有至多70wt%,或至多65wt%,或至多60wt%,或至多50wt%的非離子聚氨酯。在另一個可供選擇的非限制性實施方案中,水性非離子聚氨酯分散體可以包括至少1wt%,或至少5wt%,或至少10wt%,或至少20wt%的非離子聚氨酯。存在于水性非離子聚氨酯分散體中的非離子聚氨酯的量不是嚴(yán)格要求的。一般,該量應(yīng)不至于多得引起分散體本身或其與含氮聚合物的混合物不穩(wěn)定,或不至于少得致使涂料組合物未提供充分的耐水性和耐摩擦性,或者引起分散體本身不穩(wěn)定。該非離子聚氨酯可以以包括上述那些在內(nèi)的任何范圍的值存在于水性非離子聚氨酯分散體中。
在本發(fā)明的可供選擇的非限制性實施方案中,在涂料組合物中用作染料固定劑的含氮聚合物的水溶液可以具有小于7,或小于6,或小于5的pH。在該范圍內(nèi)的pH值可使至少一部分的氮原子攜帶至少部分電荷。在又一個可供選擇的非限制性實施方案中,所得涂料組合物可以具有小于7,或小于6,或小于5的pH。此外,在選擇的基材上,當(dāng)pH是在上述范圍內(nèi)時,涂料組合物的潤濕作用可以被改進(jìn)。在一個非限制性實施方案中,用于工業(yè)應(yīng)用的涂料組合物可以具有大于2的pH。
這里和權(quán)利要求書中使用的“水溶液”是指含氮聚合物在液體介質(zhì)比如水中至少部分可溶。
染料固定劑一般用于將染料固定于基材上,以便當(dāng)基材與水接觸時,阻止染料從基材上滲出或遷移出來。
在涂料組合物的上述pH范圍內(nèi)至少一部分氮原子攜帶至少一部分陽離子電荷的已知陽離子含氮聚合物可以在本發(fā)明中用作染料固定劑。適合的陽離子含氮聚合物能夠包括具有由下列含氮單體的一種或多種衍生的一個或多個單體殘基的陽離子聚合物
其中R1在各結(jié)構(gòu)式中的各種情況下獨立地表示H或C1-C3脂族基團(tuán),各結(jié)構(gòu)式中的R2獨立地表示選自C2-C20脂族烴、聚乙二醇和聚丙二醇中的二價連接基團(tuán);R3在各結(jié)構(gòu)式中的各種情況下獨立地表示H,C1-C22脂族烴,或由該氮與表氯醇反應(yīng)得到的殘基;Z選自-O-或-NR4-,其中R4是H或CH3;以及X是鹵素或甲基硫酸根。
用于本發(fā)明的含氮單體或所得單體殘基的非限制性例子可以包括(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯,(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲基鹵化銨,甲基硫酸(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲基銨,二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺,(甲基)丙烯酰胺基丙基三甲基鹵化銨,氨基烷基(甲基)丙烯酰胺,其中該胺與表氯醇反應(yīng),甲基硫酸(甲基)丙烯酰胺基丙基三甲基銨,二烯丙基胺,甲基二烯丙基胺,和二烯丙基二甲基鹵化銨。
在一個非限制性實施方案中,含氮聚合物可以含有其它單體殘基。其它單體殘基可以由各種可聚合的烯屬不飽和單體獲得,當(dāng)與含氮單體共聚時,可使所得聚合物在水中至少部分可溶。這里和權(quán)利要求書所使用的“部分可溶”是指當(dāng)將十(10)克聚合物加入到一(1)升水中并混合24小時的時候,有至少0.1克的聚合物溶于水中。
可以與含氮單體共聚的單體的非限制性例子包括(甲基)丙烯酰胺,N-烷基(甲基)丙烯酰胺,(甲基)丙烯酸,(甲基)丙烯酸的烷基酯,(甲基)丙烯酸的二醇酯,(甲基)丙烯酸的聚乙二醇酯,(甲基)丙烯酸羥烷基酯,衣康酸,衣康酸的烷基醚,馬來酸,馬來酸的單烷基酯和二烷基酯,馬來酸酐,馬來酰亞胺,烏頭酸,烏頭酸的烷基酯,烯丙醇和烯丙醇的烷基醚。
在可供選擇的非限制性實施方案中,含氮聚合物可以是含氮單體的均聚物,或一種或多種含氮單體的共聚物。在另一個實施方案中,含氮的聚合物可以是一種或多種可聚合的烯屬不飽和單體和一種或多種含氮單體的共聚物。當(dāng)含氮聚合物包括任何上述其它可聚合的烯屬不飽和共聚單體時,含氮聚合物可以包括不超過70mol%,或不超過50mol%,或不超過25mol%,或不超過10mol%的含氮單體。含氮單體的量可以取決于用于本發(fā)明涂料組合物的聚氨酯。一般,當(dāng)在含氮聚合物中使用的含氮單體的量太多時,能夠產(chǎn)生不穩(wěn)定的含氮聚合物和聚氨酯分散體的混合物。難以將不穩(wěn)定混合物適當(dāng)施涂于可噴墨記錄的基材。
在可供選擇的非限制性實施方案中,當(dāng)含氮聚合物包括任何上述其它可聚合烯屬不飽和共聚單體時,含氮聚合物可以包含至少0.1mol%,和至少1.0mol%,或至少2.5mol%,或至少5.0mol%的含氮單體。在又一個可供選擇的非限制性實施方案中,當(dāng)含氮聚合物中的含氮單體的量太少時,含氮聚合物不能提供充分的染料固定性能,在涂布基材上記錄的油墨圖像可能缺乏充分的耐水牢度和耐摩擦牢度性能。
含氮單體能夠以包括上述那些在內(nèi)任何范圍的值存在于含氮聚合物中。其它可聚合的烯屬不飽和單體能夠以使得總百分率為100mol%的量存在。
在本發(fā)明的可供選擇的實施方案中,含氮聚合物染料固定劑的水溶液包括至少5wt%,或至少10wt%,或至少15wt%的含氮聚合物;并且不超過50wt%,或不超過45wt%,或不超過40wt%的含氮聚合物。一般,當(dāng)含氮聚合物的濃度太小時,這對于工業(yè)應(yīng)用來說可能是不經(jīng)濟(jì)的,并且可能太稀而不能提供與聚氨酯的最佳比率。一般,當(dāng)濃度太高時,溶液太粘而不易在工業(yè)環(huán)境中處理??捎糜诒景l(fā)明的陽離子含氮聚合物的非限制性例子可以包括與表氯醇的聚酰胺胺的溶液,其可以CinFix的商品名從Stockhausen GmbH & Co.KG,Krefeld,Germany市購。
在可供選擇的非限制性實施方案中,本發(fā)明的可噴墨記錄的基材涂料組合物能夠包括10到70wt%,或20到60wt%,或30到50wt%的水性聚氨酯分散體;以及30到90wt%,或40到80wt%,或50到70wt%的含氮聚合物的水溶液。這些重量百分率是以可噴墨記錄的基材涂料組合物的總重量為基準(zhǔn)計。
在本發(fā)明的非限制性實施方案中,本發(fā)明的涂料組合物可以包括丙烯酸聚合物。丙烯酸聚合物可以選自本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種各樣的陰離子、陽離子和非離子丙烯酸聚合物。
適合的陽離子丙烯酸聚合物的非限制性例子能夠包括、但不限于聚丙烯酸酯,聚甲基丙烯酸酯,聚丙烯腈和具有選自丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺和它們的混合物中的單體類型的聚合物。
該陽離子丙烯酸聚合物可以通過本領(lǐng)域已知的各種方法來制備。在一個非限制性實施方案中,陽離子丙烯酸聚合物可以通過自由基溶液聚合由單體類型丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙基酯合成。丙烯酸丁酯的摩爾當(dāng)量能夠是0.10-0.95,或0.15-0.75;甲基丙烯酸甲酯的摩爾當(dāng)量能夠是0.10-0.85,或0.15-0.70;以及甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙基酯的摩爾當(dāng)量能夠是0.10-0.25,或0.12-0.20。該反應(yīng)混合物可以用酸處理,使得pH是在4.0-7.0的范圍內(nèi)。該混合物然后能夠用水和提取過的溶劑稀釋。適用于該處理步驟的酸的非限制性例子能夠包括各種各樣的酸,它們能夠用作增溶劑或分散劑,以形成陽離子聚合物的穩(wěn)定分散體。適用于提取工藝的溶劑的非限制性例子包括、但不限于異丙醇和甲基異丁基酮(MIBK)。
在本發(fā)明的可供選擇的非限制性實施方案中,丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙基酯的摩爾當(dāng)量可以分別是0.200-0.250∶0.600-0.630∶0.150-0.170;或分別是2.19比0.621比0.160。
在又一個可供選擇的非限制性實施方案中,用于本發(fā)明的陽離子丙烯酸聚合物能夠具有至少1500或小于8000,或1500-8150,或2900-7125的數(shù)均分子量。
在本發(fā)明的可供選擇的非限制性實施方案中,可噴墨記錄的基材涂料組合物能夠包括20到75wt%,或25到70wt%,或30到60wt%的水性聚氨酯分散體;5到75wt%,或15到70wt%,或30到65wt%的含氮聚合物的水溶液;以及1到75wt%,或20到60wt%,或25到50wt%的丙烯酸聚合物。這些重量百分率是以可噴墨記錄的基材涂料組合物的總重量為基準(zhǔn)計。
在本發(fā)明的另一個非限制性實施方案中,水能夠與含氮聚合物、聚氨酯和丙烯酸聚合物一起存在。當(dāng)存在水時,所得可噴墨記錄的基材涂料組合物可以具有5到35wt%,或5到20wt%,或5到15wt%的總樹脂固體,以可噴墨記錄的基材涂料組合物的總重量為基準(zhǔn)計。一般,太高的總樹脂固體可以引起涂料組合物的粘度增高,使得涂料組合物在基材上的滲透可能不太理想。一般,太低的總樹脂固體可以引起涂料組合物的粘度降低,使得涂層對基材的滲透可能不太理想。在可供選擇的非限制性實施方案中,當(dāng)采用布魯克菲爾德粘度計在25℃下測量時,涂料組合物的粘度能夠低于500cps,或小于400cps和至少10cps,或至少25cps。
在又一個非限制性實施方案中,本發(fā)明的涂料組合物可以包括助溶劑。適合的助溶劑能夠包括本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種助溶劑。非限制性例子能夠包括、但不限于低級烷基醇,N-甲基吡咯烷酮,DowanolPM,甲苯,和二醇醚。
本發(fā)明的涂料組合物還可以包括本領(lǐng)域通常已知的其它添加劑。此類添加劑能夠包括、但不限于表面活性劑,例如非離子、陽離子、陰離子、兩性和兩性離子表面活性劑;流變改性劑,例如聚乙烯醇,聚乙烯基吡咯烷酮,聚環(huán)氧乙烷,聚丙烯酰胺,天然和合成樹膠;生物殺傷劑,例如以Kathon的商品名從Rohm and Haas Co.市購的5-氯-2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-異噻唑啉-3-酮的共混物,2-羥丙基甲烷硫代磺酸酯,和二硫代氨基甲酸酯;和偶聯(lián)劑,例如鈦、硅烷類、焦磷酸三鈉。
本發(fā)明還涉及制備可噴墨記錄的基材涂料組合物的方法。在一個非限制性實施方案中,含氮聚合物的水溶液可以加入到水性聚氨酯分散體中。在另一個非限制性實施方案中,可以添加丙烯酸聚合物。在該添加過程中可以保持充分的混合,使得能夠獲得均勻混合物。
本發(fā)明進(jìn)一步涉及涂布可噴墨記錄的基材的方法。該方法包括下列步驟
(a)提供具有頂面和底面的可噴墨記錄的基材;(b)提供上述涂料組合物;和(c)將涂料組合物施涂于可噴墨記錄的基材的至少一個表面。
本領(lǐng)域已知的各種可噴墨記錄的基材可以在本發(fā)明中使用。在一個非限制性實施方案中,可噴墨記錄的基材能夠包括纖維素型紙。美國專利4,861,644和5,196,262描述了適用于本發(fā)明的微孔基材。
在另一個非限制性實施方案中,可噴墨記錄的基材能夠是微孔基材。適合的微孔基材的非限制性例子能夠包括具有頂面和底面的可噴墨記錄的基材,該基材包括(a)包含聚烯烴的基質(zhì);(b)分布在整個基質(zhì)中的顆粒硅質(zhì)填料;和(c)孔隙網(wǎng)絡(luò),其中孔隙構(gòu)成了微孔基材體積的至少35%。
本領(lǐng)域已知的各種聚烯烴,例如、但不限于聚乙烯或聚丙烯能夠在微孔基材中使用。在一個非限制性實施方案中,聚乙烯可以是具有至少10分升/克的特性粘度的線性高分子量聚乙烯,而聚丙烯能夠是具有至少5分升/克的特性粘度的線性高分子量聚丙烯。這里和權(quán)利要求書使用的“高分子量”是指20,000到2,000,000的重均分子量。
特性粘度可以使用各種普通技術(shù)來測定。在這里和權(quán)利要求書中記錄的特性粘度通過將聚烯烴的幾種稀溶液的比濃粘度或比濃對數(shù)粘度外推至0濃度來測定,其中該溶劑是已經(jīng)添加了0.2wt% 3,5-二叔丁基-4-羥基氫化肉桂酸,新戊烷四基酯[CAS登記號6683-19-8]的蒸餾十氫萘。聚烯烴的比濃粘度或比濃對數(shù)粘度由使用Ubbelohde No.1粘度計在135℃下獲得的相對粘度確定。
按未涂覆、無印刷油墨、無浸漬劑和粘結(jié)前基準(zhǔn)計,孔隙構(gòu)成了微孔基材體積的至少35%。在可供選擇的非限制性實施方案中,孔隙能夠構(gòu)成微孔基材體積的至少60%,或微孔基材體積的35到大約80%,或60到75%。
在可供選擇的非限制性實施方案中,硅質(zhì)顆粒能夠以最終顆粒、最終顆粒的聚集體或二者的結(jié)合物的形式存在。這里和權(quán)利要求書使用的術(shù)語“最終顆?!笔侵附M成無定形硅石的膠體聚合硅酸單元的小的離散顆粒。這里和權(quán)利要求書使用的術(shù)語“聚集體”是指這樣一種結(jié)構(gòu),其中最終顆粒凝聚,形成開放、但基本連續(xù)的鏈結(jié)構(gòu)或基本互連孔隙的實體結(jié)構(gòu)。
在一個實施方案中,硅質(zhì)顆粒是細(xì)粒狀的。這里和權(quán)利要求書所使用的“細(xì)?!笔侵冈?0目篩網(wǎng)上0.01wt%的最高保留率。
在又一個非限制性實施方案中,硅質(zhì)顆粒能夠是基本上不溶的。這里和權(quán)利要求書所使用的術(shù)語“基本上不溶”是指在水中在25℃的溫度下表現(xiàn)了70ppm到高于150ppm的可再現(xiàn)的平衡水溶性的無定形硅石。據(jù)信,溶解度的變動能夠歸因于粒度差,內(nèi)部水合的狀態(tài)和在硅石中或吸附在其表面上的痕量雜質(zhì)的存在。硅石的溶解度還能夠取決于水的pH。當(dāng)pH從中性(即,pH7)增高到堿性(即,pH大于9)時,硅石的溶解度也能夠增高。(參見“The Chemistry of Silica”,R.K.Iler,Wiley-Interscience,NY(1979),第40-58頁)。
在本發(fā)明的一個非限制性實施方案中,用于制備微孔基材的硅石顆粒的至少90wt%能夠具有5-40微米的粒度。該粒度可以通過各種常規(guī)技術(shù)來測定。在本發(fā)明中,使用TaII型Coulter Multisizer粒度分析儀(Coulter Electronics,Inc.),其中在用Coulter分析儀分析之前,采用四葉片、4.445厘米直徑螺旋槳式攪拌器將填料在Isoton II電解質(zhì)溶液中(Curtin Matheson Scientific,Inc.)攪拌10分鐘。在一個非限制性實施方案中,至少90wt%的硅質(zhì)顆粒能夠具有10-30微米的粒度。據(jù)信,填料聚集體的粒度在制備微孔基材的成分的加工過程中可以減小。
適合的硅質(zhì)顆??梢园ū绢I(lǐng)域技術(shù)人員已知的各種硅質(zhì)顆粒。非限制性例子能夠包括、但不限于硅石、云母、蒙脫石、高嶺石、石棉、滑石、硅藻土、蛭石、天然和合成沸石、水泥、硅酸鈣、硅酸鋁、硅酸鋁鈉、聚硅酸鋁、氧化鋁硅石凝膠和玻璃顆粒。在一個非限制性實施方案中,硅石和粘土可以作為硅質(zhì)顆粒使用。在又一個非限制性實施方案中,可以使用沉淀硅石、硅膠或熱解法硅石。
一般,硅石可以通過將可溶性金屬硅酸鹽的水溶液與酸合并來制備??扇苄越饘俟杷猁}可以是堿金屬硅酸鹽,例如硅酸鈉或硅酸鉀。該酸可以選自無機酸,有機酸,和二氧化碳。硅酸鹽/酸淤漿然后可以陳化??梢詫⑺峄驂A加入到硅酸/酸淤漿中。能夠?qū)⑺霉枋w粒與混合物的液體部分分離;分離的硅石可以用水洗滌;可以干燥濕硅石產(chǎn)品;可以使用常規(guī)洗滌、干燥和分離方法將干燥硅石與其它反應(yīng)產(chǎn)物的殘留物分離。
在一個非限制性實施方案中,在引入到微孔基材之前,硅質(zhì)顆??梢允褂蒙鲜鐾苛辖M合物涂布??梢圆捎帽绢I(lǐng)域已知的各種方法,以至少部分涂布這些顆粒。所選擇的涂布方法不是嚴(yán)格要求的。在又一個非限制性實施方案中,可以在充分的攪拌下將涂料成分加入到預(yù)洗滌的硅石濾餅的水性淤漿中,以便基本上完全混合各種成分,隨后使用本領(lǐng)域已知的常規(guī)技術(shù)進(jìn)行干燥。
序號09/636,711;09/636,312;09/636,310;09/636,308;09/636,311和10/041,114的美國專利申請披露了可以在本發(fā)明中采用的適合的涂料組合物和涂布硅石顆粒的方法。
在可供選擇的非限制性實施方案中,顆粒硅質(zhì)填料可以構(gòu)成微孔基材的50-90wt%,或55-85wt%,或60-80wt%。
在一個非限制性實施方案中,除了硅質(zhì)顆粒以外,在微孔基材中還可以采用基本上水不溶性非硅質(zhì)填料顆粒。此類任選的非硅質(zhì)填料顆粒的非限制性例子能夠包括、但不限于二氧化鈦、氧化鐵、氧化銅、氧化鋅、氧化銻、氧化鋯、氧化鎂、氧化鋁、二硫化鉬、硫化鋅、硫酸鋇、硫酸鍶、碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鎂的顆粒,以及細(xì)粒的、基本上水不溶性阻燃劑填料顆粒,例如、但不限于亞乙基雙(四溴鄰苯二甲酰亞胺),八溴二苯醚,十溴二苯醚,和亞乙基雙二溴降冰片烷二甲酰亞胺的顆粒。
在本發(fā)明的一個非限制性實施方案中,該基材能夠是高度多孔的。術(shù)語“高度多孔”是指具有不超過20,000,或不超過10,000,或不超過7,500秒/100cc空氣的孔隙率的基材。在又一個非限制性實施方案中,該孔隙率能夠是至少50秒/100cc空氣。這些孔隙率值根據(jù)在ASTMD726中所述的方法測定,只是與ASTM方法的第8部分相比,有以下不同。在本發(fā)明中,測試片材樣品,未根據(jù)ASTM D685進(jìn)行調(diào)節(jié),既定樣品類型僅僅測試三(3)件試樣,對于既定試樣類型進(jìn)行總共六(6)次測量(三次測量/兩個表面),而非如在ASTM D726中所述的既定樣品有最少10件試樣。一般,按秒/cc空氣計的值越低,基材的孔隙率越高。高度多孔基材可以通過本領(lǐng)域已知的各種方法來制備,例如熱處理基材、取向、通過增加填料含量來改變組成、在薄膜中形成微孔,或蝕刻。高度多孔基材的非限制性例子能夠包括、但不限于熱處理微孔基材,例如Teslin TS-1000,后者可以從美國賓夕發(fā)尼亞州匹茲堡市的PPG Industries,Inc.市購。
在本發(fā)明的可供選擇的非限制性實施方案中,涂布微孔基材能夠具有至少0.1密爾,或0.5-100密爾,或1-50密爾,或4-14密爾的厚度。一般,當(dāng)涂布微孔基材具有超過上述范圍的厚度時,它不能適當(dāng)?shù)剡M(jìn)給噴墨打印機。一般,當(dāng)涂布微孔基材的厚度小于所述范圍時,它可能不具有對于其目的用途來說足夠的強度。
本領(lǐng)域已知的各種方法可以用來將本發(fā)明的涂料組合物至少部分施涂于可噴墨記錄的基材上。適合方法的非限制性實例能夠包括、但不限于膠版印刷、噴涂、氣刀涂布、幕涂、浸涂、棒涂、刮涂、凹版印刷、逆向輥涂、輥涂、滲吸、施膠、印刷、刷涂、拉延、縫口模頭涂布和擠出。
在本發(fā)明的一個非限制性實施方案中,該涂料組合物可以使用氣刀涂布技術(shù)至少部分涂布于基材上,其中至少一部分的過量涂料能夠用來自氣刀的強力射流所“吹走”。在另一個非限制性實施方案中,可以采用逆向輥涂法。在該工序中,通過準(zhǔn)確設(shè)定在上部計量輥和其下的施涂輥之間的間隙,可以將涂料組合物計量到施涂輥中。當(dāng)通過底部的載體輥時,該涂料能夠被基材從施涂輥上至少部分擦去。
在本發(fā)明的另一個非限制性實施方案中,可以采用凹版涂布來至少部分施涂涂料組合物。在凹版涂布方法中,壓花輥在涂布浴中操作,它用涂料組合物至少部分填充該輥的雕刻點或雕刻線。在該輥上的至少一部分過量涂料能夠被刮刀至少部分擦去,當(dāng)在壓花輥和壓力輥之間通過時,該涂料能夠沉積到基材上。還可以使用逆向凹版涂布方法。在該方法中,涂料組合物可以在被至少部分擦去之前用輥上的壓花來計量,如在普通逆向輥涂方法中那樣。
在又一個非限制性實施方案中,能夠采用計量輥來至少部分施涂涂料組合物。當(dāng)使用計量輥時,至少一部分的過量涂料能夠在其于浴輥(bath roller)上通過的時候沉積到基材上。繞線計量棒,有時稱為邁耶棒,可使所需量的涂料保留在基材上。該量通過在棒上采用的線的直徑來決定。
施涂于基材上的基本上干燥的涂層的量,或“涂布量”,可以作為每涂布面積的涂料量來測定。涂布量可以變化很大。在可供選擇的非限制性實施方案中,涂布量可以是至少0.001g/m2,或至少0.01g/m2,或至少0.1g/m2;或不超過50g/m2,或不超過40g/m2,或不超過35g/m2。該涂布量可以在上述任何量之間變化。
在將涂料組合物施涂于基材之后,可以通過任何常規(guī)干燥技術(shù)從施涂的涂層上除去溶劑。在一個非限制性實施方案中,涂層能夠通過讓涂布基材接觸從環(huán)境溫度到350°F的溫度來干燥。
該涂料組合物可以按至少一次至少部分施涂于基材的至少一個表面。在一個非限制性實施方案中,該涂料組合物能夠施涂一次以上。在該實施方案中,施涂的涂層可以在涂層施涂之間至少部分干燥。
當(dāng)將涂料組合物施涂于微孔基材上時,該涂料組合物能夠至少滲透到基材中。涂層滲透到微孔基材中能夠改進(jìn)在涂布基材上的噴墨印刷質(zhì)量。在可供選擇的非限制性實施方案中,該涂層可以滲入到至少前一(1)微米,或至少前十(10)微米,或至少前二十(20)微米或至少前三十(30)微米的微孔基材。
本發(fā)明還涉及涂布微孔基材。該涂布微孔基材可以包括至少一個涂布表面。該表面可以用上述涂料組合物,采用上述涂布技術(shù)來涂布。
在可供選擇的非限制性實施方案中,基本干燥的涂層能夠包括涂層的10-70wt%,或20-60wt%,或30-55wt%的量的聚氨酯;以及涂層的30-90wt%,或40-80wt%,或45-70wt%的量的含氮聚合物。在基本上干燥的涂層中的各組分的量可以通過用于制備涂料組合物的各自量來確定。
這里和權(quán)利要求書中使用的“基本干燥”用來表示指觸干燥的涂層。
可噴墨記錄的基材可以采用各種各樣的印刷方法用各種印刷油墨來印刷。印刷油墨和印刷方法本身在本領(lǐng)域中是常規(guī)和已知的。在一個非限制性實施方案中,本發(fā)明的基材可以用作噴墨印刷用可噴墨記錄的基材。在可供選擇的非限制性實施方案中,印刷可以在將可噴墨記錄的基材組裝成本發(fā)明的多層制品之前或在組裝這種多層制品之后進(jìn)行。
在本發(fā)明中,該基本上耐水的、至少部分涂層的可噴墨記錄的基材能夠連接于至少一種基本上無孔材料。這里和權(quán)利要求書所使用的術(shù)語“連接”是指直接或通過一種或多種介入材料間接地連接在一起或按一定關(guān)系放置。這里和權(quán)利要求書所使用的術(shù)語“基本無孔材料”是指一般不透過液體、氣體和細(xì)菌的材料。在宏觀上,基本上無孔材料顯示了很少的孔,倘若有的話。這里和權(quán)利要求書所使用的術(shù)語“孔”是指物質(zhì)能夠通過的細(xì)小的開孔。用于本發(fā)明的基本上無孔材料能夠大幅度變化,可以包括通常以其已知的阻隔性能公認(rèn)和使用的那些材料。此類適合的材料的非限制性例子能夠包括基本上無孔的熱塑性聚合物,基本上無孔的金屬化熱塑性聚合物,基本上無孔的熱固性聚合物,基本上無孔的彈性體,以及基本上無孔的金屬。基本上無孔的材料能夠以片材、膜或箔的形式存在,或者當(dāng)需要時,可以使用其它形狀,例如板、棒、桿、管,以及更復(fù)雜的形狀。在其它可供選擇的非限制性實施方案中,用于本發(fā)明的基本上無孔的材料能夠以片材、膜或箔的形式存在。
這里和權(quán)利要求書所使用的術(shù)語“熱塑性聚合物”是指能夠通過熱來軟化,然后在冷卻時恢復(fù)其初始性能的聚合物。這里和權(quán)利要求書所使用的術(shù)語“熱固性聚合物”是指在加熱時固化或定形并且不能再熔融的聚合物。
適合的熱塑性聚合物材料的非限制性例子能夠包括、但不限于聚乙烯,高密度聚乙烯,低密度聚乙烯,聚丙烯,聚(氯乙烯),莎綸,聚苯乙烯,高沖擊聚苯乙烯,尼龍,聚酯,例如聚(對苯二甲酸乙二醇酯),乙烯和丙烯酸的共聚物,乙烯和甲基丙烯酸的共聚物,以及它們的混合物。在又一個可供選擇的非限制性實施方案中,含羧基的共聚物的羧基的全部或一部分能夠用鈉、鋅等中和。金屬化熱塑性聚合物材料的非限制性例子可以是鋁化聚(對苯二甲酸乙二醇酯)。
適合的熱固性聚合物材料的非限制性例子能夠包括、但不限于熱固性酚醛樹脂,熱固性蜜胺-甲醛樹脂,以及它們的混合物。
適合的彈性體材料的非限制性例子能夠包括、但不限于天然橡膠,氯丁橡膠,苯乙烯-丁二烯橡膠,丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡膠,彈性體聚氨酯,以及乙烯和丙烯的彈性體共聚物。
適合的金屬的非限制性例子能夠包括、但不限于鐵,鋼,銅,黃銅,青銅,鉻,鋅,模鑄(die)金屬,鋁,和鎘。
本發(fā)明的多層制品可以采用用于將至少一層可噴墨記錄的基材與至少一層基本無孔材料至少部分連接的各種已知方法來制造。在一個非限制性實施方案中,至少一層基本上耐水的、至少部分涂布的可噴墨記錄的基材能夠與至少一層基本無孔的材料熔融粘結(jié)。該可噴墨記錄的基材一般包括表現(xiàn)片材、膜、箔和板的特點的對置的主要表面。所得多層制品能夠包括一層或一層以上的可噴墨記錄的基材,以及一層或一層以上的基本無孔的材料。在一個非限制性實施方案中,至少一個外層可以是可噴墨記錄的基材。在一個可供選擇的非限制性實施方案中,可噴墨記錄的基材可以是微孔基材。
在一個非限制性實施方案中,本發(fā)明的多層制品可以通過在沒有粘合劑的情況下的熔融粘結(jié)來生產(chǎn)。熔融粘結(jié)可以使用常規(guī)技術(shù)來熔融粘結(jié),例如通過使用加熱輥、加熱棒、加熱板、加熱帶、加熱金屬絲、火焰粘結(jié)、射頻(RF)密封和超聲密封來密封。如果基本上無孔的材料可以在所應(yīng)用的溶劑中至少部分可溶至該表面變粘的程度,可以使用溶劑粘結(jié)??蓢娔涗浀幕目梢耘c發(fā)粘的表面接觸,然后可以除去溶劑,形成熔融粘結(jié)。在一個非限制性實施方案中,可發(fā)泡的組合物可以在與可噴墨記錄的基材的至少部分接觸中發(fā)泡,從而在泡沫和基材之間形成熔融粘結(jié)??梢詳D出無孔基材的薄膜或片材,趁熱和發(fā)粘的時候,可以與可噴墨記錄的基材接觸,形成熔融粘結(jié)。熔融粘結(jié)可以是永久的或可剝離的,取決于已知的粘結(jié)技術(shù)和/或所使用的基本上無孔材料的性質(zhì)。
在一個非限制性實施方案中,可以使用熱密封來將可噴墨記錄的基材熔融粘結(jié)于基本上無孔的材料。一般,熱密封可以包括將可噴墨記錄的基材插入到本領(lǐng)域已知的標(biāo)準(zhǔn)熱密封設(shè)備中。在一個非限制性實施方案中,可噴墨記錄的基材可以與基本上無孔的材料一起插入,后者能夠是熱塑性和/或熱固性聚合物??梢詫岷?或壓力施加于基材/聚合物結(jié)構(gòu)達(dá)一定時間。熱和/或壓力的量以及時間長度可以變化很大。一般,選擇溫度、壓力和時間,使得基材和聚合物可以至少部分連接在一起,形成多層制品。在一個非限制性實施方案中,溫度是在100°F到400°F的范圍內(nèi)。在另一個非限制性實施方案中,壓力可以是在5psi到250psi的范圍內(nèi)。在又一個非限制性實施方案中,時間可以是一(1)秒到三十(30)分鐘。該多層制品然后可以在處于壓力的同時冷卻一定時間,例如、但不限于三十(30)分鐘。雖然在基材和聚合物之間形成的粘結(jié)的強度可以改變,但強度通常應(yīng)使得它能夠超過單獨的基材的拉伸性能。
在一個非限制性實施方案中,基本上無孔的材料能夠是聚氯乙烯。
在一個非限制性實施方案中,在本發(fā)明中使用的可噴墨記錄的基材能夠通過在沒有外加粘合劑的情況下的熱密封而至少部分連接于無孔基材,例如聚乙烯和聚丙烯。所得熔融粘結(jié)能夠具有充分的強度,這是令人驚奇的,因為材料與聚烯烴的層壓一般是困難的,除非使用特殊的粘合劑。
在可供選擇的非限制性實施方案中,該可噴墨記錄的基材可以基本上連續(xù)地至少部分連接于該基本無孔的材料,或者它可以非連續(xù)地至少部分連接于該基本無孔的材料。非連續(xù)粘結(jié)的非限制性例子能夠包括一個或多個點、塊、條、條紋、V字形、波狀條紋、Z字形條紋、開放彎曲條紋、封閉完彎曲條紋、不規(guī)則面積等形式的粘結(jié)區(qū)域。在可供選擇的非限制性實施方案中,當(dāng)存在粘結(jié)模式時,它們可能是隨機的、重復(fù)的,或二者的結(jié)合。
在另一個非限制性實施方案中,可噴墨記錄的基材可以在粘合劑的存在下至少部分連接于基本上無孔的材料。用于本發(fā)明的粘合劑可以選自本領(lǐng)域已知的各種粘合劑。適合的粘合劑可以包括具有足夠的分子量和粘度的那些,使得該粘合劑不大量遷移或大量滲透到可噴墨記錄的基材中。粘合劑在基材中的遷移或滲透可以減小粘合劑的粘性和粘結(jié)強度。適用于本發(fā)明的粘合劑的非限制性例子能夠包括、但不限于聚乙酸乙烯酯,淀粉,樹膠,聚乙烯醇,動物膠,丙烯酸樹脂,環(huán)氧樹脂,含聚乙烯的粘合劑,和含橡膠的粘合劑。在可供選擇的非限制性實施方案中,該粘合劑可以施涂于基材上,或施涂于基本無孔的材料上,或施涂于基材和基本上無孔的材料上。在又一個非限制性實施方案中,該粘合劑可以通過使用連接載體涂層來引入。
在粘合劑的存在下將基材和基本上無孔的材料粘結(jié)的方法可以使用本領(lǐng)域已知的各種常規(guī)技術(shù)來完成。在一個非限制性實施方案中,基材/粘合劑/材料結(jié)構(gòu)可以插入到標(biāo)準(zhǔn)加工設(shè)備。可以將熱和/或壓力施加于基材/粘合劑/材料結(jié)構(gòu)達(dá)一定時間。熱和/或壓力的量和時間長度可以大幅度變化。一般,選擇溫度、壓力和時間,使得基材和基本上無孔材料可以至少部分連接在一起,形成多層制品。在一個非限制性實施方案中,該溫度是在100°F到400°F的范圍內(nèi)。在另一個非限制性實施方案中,該壓力是在5psi到250psi的范圍內(nèi)。在又一個非限制性實施方案中,該時間可以是一(1)秒到三十(30)分鐘。該多層制品然后可以在壓力下冷卻一定時間,例如三十(30)分鐘。雖然在可噴墨記錄的基材和基本上無孔的材料之間形成的粘結(jié)的強度可以變化,但該粘結(jié)一般應(yīng)使得它超過了單獨的基材的拉伸性能。
本發(fā)明的可噴墨記錄的基材可以采用本領(lǐng)域已知的常規(guī)模塑技術(shù)來模塑。在可供選擇的非限制性實施方案中,該基材可以在有或無基本上無孔的材料(例如、但不限于熱塑性和/或熱固性聚合物)的情況下模塑。一般,可噴墨記錄的基材能夠插入到標(biāo)準(zhǔn)模塑設(shè)備中。在一個非限制性實施方案中,可以將熱塑性和/或熱固性聚合物引入到基材上,然后該基材/聚合物結(jié)構(gòu)可以插入到模腔中。在另一個非限制性實施方案中,可以將基材投入到模腔中,然后可以將熱塑性和/或熱固性聚合物引入到基材上??梢詫岷?或壓力施加于基材/聚合物結(jié)構(gòu)達(dá)一定時間。熱和/或壓力的量和時間長度可以變化很大。一般,可以選擇溫度、壓力和時間,使得該基材和聚合物能夠至少部分連接在一起,形成多層制品。典型溫度能夠是在100°F到400°F的范圍內(nèi)。在其中該聚合物包括熱塑性聚合物的一個非限制性實施方案中,將該基材/聚合物結(jié)構(gòu)可以加熱到等于或超過熱塑性聚合物的熔體溫度的溫度。在其中熱塑性聚合物能夠是無定形的另一個非限制性實施方案中,可以將該基材/聚合物結(jié)構(gòu)加熱到等于或超過維卡溫度的溫度。在其中該聚合物包括熱固性聚合物的又一個非限制性實施方案中,該溫度可以低于聚合物的固化溫度或交聯(lián)溫度。典型壓力能夠是在5psi到250psi的范圍內(nèi),典型時間可以是一(1)秒到十五(15)分鐘的范圍內(nèi)。模塑方法的典型結(jié)果是初始制品的再成型。再成型一般通過模腔的設(shè)計來確定。因此,在標(biāo)準(zhǔn)模塑方法中,二維平坦片材可以再成型為三維制品。
在本發(fā)明的一個非限制性實施方案中,該可噴墨記錄的基材能夠包括可以從賓夕發(fā)尼亞州匹茲堡市的PPG Industries Incorporated購買的Teslin。本發(fā)明的可噴墨記錄的基材的厚度可以根據(jù)應(yīng)用或用途而廣泛變化。在一個非限制性實施方案中,該可噴墨記錄的基材可以是5-20密爾厚。
一般,本發(fā)明的多層制品可以使用本領(lǐng)域已知的各種模塑和層壓工序來制造,包括、但不限于壓塑、滾塑、注塑、壓延、輥/隙層壓,熱成型,真空成型,擠出涂布,連續(xù)皮式層壓,和擠出層壓。
在一個非限制性實施方案中,本領(lǐng)域已知的其它粘結(jié)涂層可以與基材和基本上無孔的材料一起使用。
在另一個非限制性實施方案中,減小摩擦的涂料組合物能夠至少部分施涂于可噴墨記錄的基材和基本上無孔材料的至少一種。在又一個非限制性實施方案中,減小摩擦的涂料組合物可以包括至少一種潤滑劑和至少一種樹脂??梢允褂眉夹g(shù)人員已知的各種各樣的潤滑劑和樹脂。
此類適合的潤滑劑的非限制性例子可以包括、但不限于天然和合成蠟,天然和合成油,聚丙烯蠟,聚乙烯蠟,硅油和硅酮蠟,聚酯,聚硅氧烷,烴蠟,巴西棕櫚蠟,微晶蠟和脂肪酸,以及它們的混合物。在一個非限制性實施方案中,用于本發(fā)明的潤滑劑能夠包括聚硅氧烷,例如、但不限于硅酮。
適合樹脂的非限制性例子能夠包括、但不限于聚氨酯,聚酯,聚乙酸乙烯酯,聚乙烯醇,環(huán)氧樹脂,聚酰胺,聚胺,聚亞烷基,聚丙烯,聚乙烯,聚丙烯酸類,聚丙烯酸酯,聚環(huán)氧烷,聚乙烯基吡咯烷酮,聚醚,聚酮,以及它們的共聚物和混合物。在一個非限制性實施方案中,用于本發(fā)明的樹脂可以包括苯乙烯-丙烯酸聚合物,例如、但不限于包括苯乙烯丙烯酸的聚氨酯,聚環(huán)氧化物,聚乙烯醇,聚酯,聚醚,以及它們的共聚物和混合物。
在又一個非限制性實施方案中,用于本發(fā)明的減小摩擦的涂料組合物能夠包括Wikoff SCW 4890和2295,它們可以作為poly boardaqua涂料產(chǎn)品從Wikoff Industries,Incorporated市購。
不希望受任何特定理論的制約,據(jù)信,減小摩擦的涂料的樹脂組分的分子可以與可噴墨記錄的基材和/或基本上無孔的材料至少部分互連或互聯(lián),使得硅酮可以基本上固定于所述基材和/或所述材料的表面。在一個非限制性實施方案中,熱塑性樹脂組分的分子可以通過熔融與可噴墨記錄的基材和/或基本上無孔的材料至少部分互連。在另一個非限制性實施方案中,熱固性樹脂組分的分子可以通過交聯(lián)于可噴墨記錄的基材和/或基本上無孔的材料至少部分互聯(lián)。
在又一個非限制性實施方案中,減小摩擦的涂料組合物可以包括水和/或有機溶劑??梢圆捎眉夹g(shù)人員已知的各種有機溶劑。此類適合的有機溶劑的非限制性例子可以包括、但不限于N-甲基吡咯烷酮(NMP),甲基乙基酮(MEK),丙酮,二乙醚,甲苯,Dowanol PM,丁基溶纖劑,和它們的混合物。在一個非限制性實施方案中,減小摩擦的涂料組合物可以包括水和有機溶劑,其中所述有機溶劑與水至少部分混溶。
在一個非限制性實施方案中,減小摩擦的涂料組合物可以至少部分施涂于本發(fā)明的可噴墨記錄的基材和基本無孔材料的至少一種。所述減小摩擦的涂料組合物在所述基材和/或所述材料上的施涂可以采用各種已知技術(shù)。在可供選擇的非限制性實施方案中,前述用于將基本耐水的涂層施涂于可噴墨記錄的基材上的技術(shù)可以用于將減小摩擦的涂料組合物施涂于可噴墨記錄的基材和/或基本上無孔的材料上。
施涂于基材/材料的基本干燥的減小摩擦涂層的量,或“涂布量”通常作為每涂布面積的涂布量來測定。該涂布量可以變化很大。在可供選擇的非限制性實施方案中,基本干燥的減小摩擦涂層的涂布量可以是至少0.1克/平方米,或高于0到50克/平方米,或1克/平方米到15克/平方米。
在一個非限制性實施方案中,本發(fā)明的多層制品可以包括含有基本上耐水的涂料組合物的10密爾厚Teslin的片材,10密爾聚氯乙烯片材,10密爾厚聚氯乙烯片材,和含有減小摩擦的涂料組合物的2密爾厚聚氯乙烯片材。在又一個非限制性實施方案中,減小摩擦的涂料組合物可以包括聚硅氧烷和苯乙烯丙烯酸聚合物。
在一個非限制性實施方案中,本發(fā)明的多層制品能夠包括可磁化的材料。這里和權(quán)利要求書所使用的術(shù)語“可磁化的材料”是指能夠傳遞磁性能的材料。許多可磁化材料是本領(lǐng)域技術(shù)人員所已知的。已知的可磁化材料可以各種形式,例如、但不限于片材、膜、帶或條的形式獲得。
可用于本發(fā)明的可磁化材料可選自能夠被磁場磁化的各種材料。適合的可磁化材料能夠包括、但不限于氧化物材料。適合的氧化物材料的非限制性例子能夠包括氧化亞鐵,氧化鐵,和它們的混合物。在一個非限制性實施方案中,氧化物顆粒能夠存在于淤漿配制料中。
適用于本發(fā)明的可磁化材料能夠包括本領(lǐng)域已知的那些,它們顯示了例如、但不限于充分容易編碼的能力、編碼足夠量的信息的能力和充分耐擦除的能力之類的性能特性。在一個非限制性實施方案中,編碼到可磁化材料上的信息量能夠被稱為級數(shù)或磁道(track)數(shù)。級數(shù)或磁道數(shù)可以改變。在可供選擇的非限制性實施方案中,用于本發(fā)明的可磁化材料能夠具有至少一(1)個磁道,或不超過六(6)個磁道,或三(3)到四(4)個磁道。
在一個非限制性實施方案中,耐擦除性能夠被稱為“矯頑磁性”。一般,矯頑磁性值越高,耐擦除性越高。矯頑磁性值可以改變。在可供選擇的非限制性實施方案中,用于本發(fā)明的可磁化材料能夠具有至少200,或不超過5000,或500-2500,或100-1500的矯頑磁性。
適用于本發(fā)明的可磁化的材料的非限制性例子能夠包括、但不限于可從JCP、Kurz、EMTEC和DuPont市購的磁箔。
在一個非限制性實施方案中,可磁化的材料可以至少部分連接于選自防護(hù)材料、載體材料或粘合劑材料中的至少一種或多種材料。防護(hù)材料、載體材料和粘合劑材料可以選自本領(lǐng)域已知用于各功能的各種材料。適合的防護(hù)材料的非限制性例子可以包括、但不限于PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯),聚酯和它們的結(jié)合物。載體材料的非限制性例子可以包括、但不限于PET、聚酯和它們的結(jié)合物。適合的粘合劑的非限制性例子可以包括、但不限于本文所列舉的那些。
在另一個非限制性實施方案中,防護(hù)材料可以至少部分連接于可磁化的材料,該可磁化的材料能夠至少部分連接于載體材料,以及該載體材料可以至少部分連接于粘合劑材料。
在可供選擇的非限制性實施方案中,該可磁化的材料可以至少部分連接于可噴墨記錄的基材和/或至少一種基本上無孔材料??蓢娔涗浀幕牡姆窍拗菩岳涌梢园?、但不限于前文列舉的那些。在一個非限制性實施方案中,可噴墨記錄的基材可以是微孔基材,例如前文所列舉的那些。在又一個非限制性實施方案中,微孔基材可以是從PPG Industries,Incorporated購買的Teslin印刷片材。適合的基本上無孔材料的非限制性例子可以包括、但不限于前文列舉的那些。在一個非限制性實施方案中,基本上無孔的材料可以是聚氯乙烯。
本發(fā)明的含可磁化的材料的多層制品可以通過本領(lǐng)域已知的各種方法來制備。在一個非限制性實施方案中,可磁化的材料可以至少部分連接于至少一種基本上無孔材料。適用于將可磁化材料至少部分連接于基本上無孔材料的各種應(yīng)用技術(shù)是技術(shù)人員所已知的。在一個非限制性實施方案中,可磁化的材料可以使用粘合劑材料來至少部分連接。適合的粘合劑材料的非限制性例子可以包括、但不限于技術(shù)人員已知的各種粘合劑,例如、但不限于前文列舉的那些。在一個非限制性實施方案中,該粘合劑材料可以選自熱敏或壓敏粘合劑。
在又一個非限制性實施方案中,可磁化的材料可以至少部分連接于粘合劑材料,該粘合劑材料可以至少部分連接于微孔基材的表面和/或至少一種基本上無孔的材料。
在可供選擇的非限制性實施方案中,在常規(guī)層壓過程,例如、但不限于前文所述的層壓過程之前、期間或之后,可磁化的材料可以至少部分連接于微孔基材和/或至少一種基本上無孔的材料。
在另一個非限制性實施方案中,可磁化的材料可以基本上與微孔基材的表面和/或它所能連接的基本無孔材料齊平。
在一個非限制性實施方案中,可以將基本上耐水的涂料組合物至少部分施涂于可磁化的材料。在可供選擇的非限制性實施方案中,在將可磁化的材料至少部分連接于微孔基材或基本上無孔材料之前或之后,可以將該涂層至少部分施涂于可磁化材料。在又一個非限制性實施方案中,可以將粘合劑材料至少部分施涂于可磁化材料的未涂覆表面,該含粘合劑的表面可以至少部分連接于微孔基材或基本上無孔材料。在可供選擇的非限制性實施方案中,該基本上耐水的涂料組合物可以至少部分施涂于可磁化材料、微孔基材和基本上無孔材料的至少一種。在又一個非限制性實施方案中,該基本上耐水的涂料組合物可以包括本文列舉的那種。
在一個非限制性實施方案中,可以將減小摩擦的涂料組合物至少部分施涂于可磁化材料上。在可供選擇的非限制性實施方案中,在將可磁化材料至少部分連接于微孔基材或基本上無孔材料之前或之后,該涂層可以至少部分施涂于可磁化材料。在又一個非限制性實施方案中,可以將粘合劑材料至少部分施涂于可磁化材料的未涂覆表面,該含粘合劑的表面可以至少部分連接于微孔基材或基本上無孔的材料。在可供選擇的非限制性實施方案中,可以將減小摩擦的涂料組合物至少部分施涂于可磁化材料、微孔基材和基本上無孔的材料的至少一種。在又一個非限制性實施方案中,充分減小摩擦的涂料組合物可以包括本文列舉的那種。
該涂料組合物可以通過本領(lǐng)域已知的各種方法來施涂。在可供選擇的非限制性實施方案中,該涂料組合物可以通過前文所述的方法來施涂。
在又一個非限制性實施方案中,本發(fā)明的多層制品可以包括至少部分連接于第一基本上無孔的材料的微孔基材;該第一基本上無孔的材料可以至少部分連接于第二基本上無孔的材料;該第二基本上無孔的材料可以至少部分連接于第三基本上無孔的材料;所述第三基本上無孔的材料能夠包括可磁化材料。在又一個非限制性實施方案中,該微孔基材和/或基本上無孔的材料可以采用粘合劑材料來至少部分連接,該粘合劑材料可以至少部分施涂于基材和/或材料的至少一個表面。
在另一個非限制性實施方案中,可以將防粘襯里至少部分連接于本發(fā)明的多層制品的至少一個表面。防粘襯里可以用作阻隔層,以基本上防止在制造過程中的制品的損害或使之減到最小。在一個非限制性實施方案中,由于印出(print-off),涂層殘留物可以在層壓過程中沉積在不銹鋼設(shè)備上。涂層在設(shè)備上的沉積可以導(dǎo)致對多層制品的涂布表面的至少部分損害。在可供選擇的非限制性實施方案中,防粘襯里可以至少部分連接于涂層或未涂覆的可磁化材料、涂層或未涂覆的基本上無孔的材料,和/或涂層或未涂覆的微孔基材上。
防粘襯里可以選自本領(lǐng)域已知可完成上述功能的各種材料。一般,在本發(fā)明中適合用作防粘襯里的材料可以具有下列特性的至少一種超過層壓溫度的熔體溫度,基本上不遷移到材料中的能力和可接受的撕裂強度,使得它可以充分容易地被拉脫。
在又一個非限制性實施方案中,微孔基材、基本上無孔的材料和含可磁化材料的基本上無孔的材料可以按基本上平行的構(gòu)型排列,形成疊層制品。
在另一個非限制性實施方案中,該微孔基材可以在沒有粘合劑材料的情況下至少部分連接于基本上無孔的材料。在另一個非限制性實施方案中,該基本上無孔的材料可以在沒有粘合劑的情況下至少部分連接于另一基本上無孔的材料。
在另一個非限制性實施方案中,本發(fā)明的多層制品可以包括數(shù)據(jù)傳輸/存儲器件。此類器件可以變化很大。適用于本發(fā)明的器件可以包括本領(lǐng)域已知的那些。在一個非限制性實施方案中,該器件可以包括天線、電子芯片和/或其它相關(guān)電路。在又一個實施方案中,該器件可以包括載體材料。該載體材料可以選自本領(lǐng)域已知的大量材料。在一個非限制性實施方案中,該載體材料可以是基本上無孔的材料。適合的基本上無孔的材料可以包括前文列舉的那些。在一個非限制性實施方案中,載體材料可以是聚氯乙烯。
在又一個實施方案中,該器件可以包括在電路的至少一個面上的阻隔材料。阻隔材料的功能可以封裝電路并在器件的外面提供基本上平坦的表面。該阻隔材料可以選自本領(lǐng)域已知的大量材料。在一個非限制性實施方案中,該阻隔材料可以是基本上無孔的材料。適合的基本上無孔的材料能夠包括前文列舉的那些。在一個非限制性實施方案中,該阻隔材料可以是聚氯乙烯。
在一個非限制性實施方案中,本發(fā)明的多層制品可以包括可噴墨記錄的基材,數(shù)據(jù)傳輸/存儲器件,和至少一種基本上無孔的材料。該可噴墨記錄的基材可以選自本領(lǐng)域已知的大量此類材料。適合的非限制性例子可以包括前文所述的那些。在一個非限制性實施方案中,可噴墨記錄的基材可以是微孔基材,例如前文列舉的那些。在又一個非限制性實施方案中,可噴墨記錄的基材可以是可以從PPG Industries,Incorporated市購的Teslin印刷片材。如前文所述,可噴墨記錄的基材可以在至少一個表面上至少部分涂布,或未涂覆。適合的涂料組合物可以包括前文所述的那些。在一個非限制性實施方案中,可以將基本上耐水的涂料組合物至少部分施涂于可噴墨記錄的基材上。
該基本上無孔的材料可以選自本領(lǐng)域已知的各種此類材料?;旧蠠o孔的材料的適合的非限制性例子可以包括前文所述的那些。在一個非限制性實施方案中,基本上無孔的材料可以是聚氯乙烯。如前文所述,基本上無孔的材料可以在至少一個表面上至少部分涂布,或未涂覆。適合的涂料組合物可以包括前文所述的那些。在一個非限制性實施方案中可以將減小摩擦的涂料組合物至少部分施涂于該基本上無孔的材料。
在又一個非限制性實施方案中,該數(shù)據(jù)傳輸/存儲器件可以采用粘合劑材料至少部分連接于阻隔材料。本領(lǐng)域已知有許多適合的粘合劑材料和施涂方法。非限制性例子包括前文所述的那些粘合劑材料和施涂方法。
在另一個非限制性實施方案中,該阻隔材料可以具有至少部分用涂料組合物涂布的至少一個表面。適合的涂料組合物可以包括前文所述的那些。在一個非限制性實施方案中,減小摩擦的涂料組合物可以至少部分施涂于阻隔材料。
在一個非限制性實施方案中,具有可磁化材料或具有透射/存儲器件的多層制品可以具有變化很大的厚度。在可供選擇的非限制性實施方案中,制品的厚度可以是至少10密爾,或小于60密爾,或30-50密爾。
具有可磁化材料或數(shù)據(jù)傳輸/存儲器件的多層制品可以用于各種各樣的應(yīng)用。在可供選擇的非限制性實施方案中,它可以在與安全訪問、訪問控制、數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)傳輸有關(guān)的應(yīng)用中使用。
本發(fā)明的多層制品具有許多不同用途,包括、但不限于襯墊、墊組件、標(biāo)牌、卡片、印刷基材、筆墨畫的基材、地圖(尤其海洋地圖)、封皮、書頁、墻面覆蓋物和可透氣包裝的接縫、連接和密封。
本發(fā)明的多層制品可用于裝飾或標(biāo)記基本上無孔的材料,或為基本上無孔的材料賦予基材表面的獨特性能。該可噴墨記錄的基材可以用各種方法來裝飾,包括、但不限于膠版/平版印刷,膠版印刷,上漆,凹版印刷,噴墨打印,電子照相印刷,升華印刷,熱轉(zhuǎn)移印刷,和絲網(wǎng)印刷。裝飾還可以包括通過本領(lǐng)域已知的常規(guī)涂布方法將單層或多層涂層至少部分施涂于可噴墨記錄的基材。一般,可噴墨記錄的基材能夠在基本上無孔的材料上賦予的獨特性能包括、但不限于下列的一種或多種改進(jìn)的表面能,增高的孔隙率,減低的孔隙率,增高的后續(xù)涂層的粘結(jié)強度,以及聚合物表面結(jié)構(gòu)或圖案的改良。
US專利No.4,892,779公開了聚合物加工技術(shù)。
在下面的實施例中更具體地說明了本發(fā)明,但這些實施例僅僅用來舉例說明,因為其中的許多修改和變動是本領(lǐng)域技術(shù)人員所顯而易見的。除非另有規(guī)定,所有份和百分率按重量計,所有提到的水打算是去離子水。
實施例實施例1本發(fā)明的涂料組合物通過在不銹鋼混合罐中用頂部混合器在高速混合下將以WitcoBond 234的商品名從Crompton Corporation,Greenwich,Connecticut購得的61.5%固體重量的陰離子聚氨酯分散體稀釋至9.22%固體重量來制備。在一個單獨的進(jìn)料罐中,將以CinFix NF的商品名由德國克雷費爾德的Stockhausen GmbH & Co.KG出售的與表氯醇反應(yīng)的聚酰胺胺的55%固體重量的溶液稀釋至5.78%固體重量,隨后加入到稀釋的陰離子聚氨酯分散體中,再將該混合物混合15分鐘。用冰醋酸將pH調(diào)至5.0±0.5?;旌衔锏目倶渲腆w是7.5%,混合物的粘度是46cps,該粘度采用布魯克菲爾德粘度計RVT,1號轉(zhuǎn)子,在50rpm和25℃下測定。
實施例2-5如實施例1所述制備涂料組合物,再施涂于Teslin微孔基材。使用計量棒涂布兩件基材(實施例2和4)。計量棒置于Teslin片材以上1-2英寸,與頂部邊緣平行。將10-20ml量的涂料吸取到一次性塑料注射器中。該涂料作為與計量棒緊鄰并接觸計量棒的圓珠長條(bead strip)(大約1/8英寸寬)沉積。該棒在Teslin片材上完全拉延,嘗試連續(xù)/恒定的速率。將所得濕片材置于強迫空氣烘箱內(nèi),關(guān)閉,在95℃下干燥2分鐘。從烘箱中取出干燥片材,在片材的相反面重復(fù)相同的涂布工序。然后印刷片材,并測試。對于具有7.5%的總樹脂固體的涂料組合物,粘度是46cps;而對于10.0%固體,粘度是63cps。粘度值采用布魯克菲爾德粘度計RVT,1號轉(zhuǎn)子,在50rpm和25℃下測定。
采用膠版印刷或凹版涂布方法施涂涂料來涂布兩件基材(實施例3和5)。在該涂布方法中,采用由兩個涂布站(各自具有強迫空氣干燥烘箱)組成的生產(chǎn)線。各涂布站由涂料給料室、Anilox輥和橡膠施涂輥組成。涂料給料室由涂料儲存罐和泵供給。涂布Teslin片材的兩面。給該裝置裝配7BCM(10億立方微米)Anilox輥,線速度是180fpm,烘箱溫度是105℃(220°F)和每一卷材施涂8道,這轉(zhuǎn)換為每表面4道。
涂料組合物以0.73g/m2的近似涂布量(正面和背面的總量)施涂。涂布量如下測定在涂布“Y”平方米的Teslin中消耗的“X”克涂料(按干燥固體計)的涂布量是“X除以Y”克每平方米。
表1示出了所生產(chǎn)的片材的特性。
表1
*BPS=每表面的隆起數(shù)所得涂布片材用HP970型噴墨打印機(Hewlett Packard Company)印刷試驗印刷圖案。通過在環(huán)境溫度下在去離子水中浸沒15分鐘的時間,從水中取出,風(fēng)干1小時,再測定每一種顏色的光學(xué)密度來測量由試驗印刷圖案得到的色帶的光學(xué)密度。在水浸泡之前和之后采用RD922型MacBeth ANSWER II光密度計(由Kolimorgen InstrumentCorporation制造)測量青色(C)、品紅色(M)、黃色(Y)、黑色(K)和復(fù)合黑(CMY)的光學(xué)密度。結(jié)果在表2中示出。
表2
實施例6如實施例2-5所述使用計量棒將WitcoBond 234的9.22%固體重量的溶液施涂于Teslin TS1000基材上。此后立即將CinFix NF的5.78%固體重量的溶液施涂于該基材。涂布的Teslin TS 1000然后在95℃下干燥2分鐘。從烘箱中取出干燥的片材,在該片材的反面重復(fù)相同的涂布工序。如實施例2-5所述,采用HP970噴墨打印機在涂布的Teslin上印刷試驗印刷圖案?;谀繙y,打印的圖像顯示了過度的油墨滲出和低劣的干燥性能。
實施例7通過用頂部混合器在高速混合下在不銹鋼混合罐內(nèi)將以WitcoBond 234的商品名從Crompton Corporation,Greenwich,Connecticut購得的61.5%固體重量的陰離子聚氨酯分散體稀釋至9.22%固體重量來制備涂料組合物。在一個單獨的進(jìn)料罐中,將以CinFix NF的商品名由德國克雷費爾德的Stockhausen GmbH & Co.KG出售的與表氯醇反應(yīng)的聚酰胺胺的55%固體重量的溶液稀釋至5.78%固體重量。將WitcoBond 234分散體加入到稀釋的CinFix NF溶液中。所得懸浮液顯示了不可接受的稠厚沉淀,它是CinFix NF和WitcoBond 234的聚合鹽。
實施例8-10如實施例1制備涂料組合物,再施涂于絲綢織物(0.10lb/sq yd,5mil厚度),棉織物(0.34lb/sq yd,13.6密爾厚度)和聚丙烯/纖維素非織造基材(0.14lb/sq yd,9.5密爾厚度)上。對于所涂布的每一種材料,將片材(8.5″×11″)固定于15″×20″×20密爾背襯片材上。將計量棒置于片材的頂部以上1-2英寸,與頂部邊緣平行。將10-20ml量的涂料吸取到一次性塑料注射器中。該涂料作為與計量棒緊鄰并接觸計量棒的圓珠長條(bead strip)(大約1/8英寸寬)沉積。該棒在片材上以連續(xù)/恒定速率完全拉延。將所得濕片材置于強迫空氣烘箱內(nèi),關(guān)閉,在95℃下干燥2分鐘。從烘箱中取出干燥片材,在片材的相反面重復(fù)相同的涂布工序。然后用膠帶將該片材粘貼于透明片材上以提供剛性,然后準(zhǔn)備印刷,并測試。該涂料組合物以0.73g/m2的近似涂布量(正面和背面的總量)施涂。涂布量如前面在實施例2-5中所述測定。
實施例8-10用HP970型噴墨打印機(加利福尼亞州Palo Alto的Hewlett Packard Company)印刷,并與沒有涂層的相同基材比較。在印刷之后,各片材從剛性透明片材上去除。將涂布和未涂布的印刷片材類型在環(huán)境溫度下在水中浸泡5天。在5天的浸泡之后測定光學(xué)密度。在水浸泡之前和之后采用RD922型MacBeth ANSWER II光密度計(由Kolimorgen Instrument Corporation制造)測量青色(C)、品紅色(M)、黃色(Y)、黑色(K)和復(fù)合黑(CMY)的光學(xué)密度。
涂布基材的記錄圖像在15分鐘之后保持完整無缺,即,各樣品的油墨不滲出或圖像的光學(xué)密度沒有顯著降低。未涂布的片材立即滲出,在15分鐘的浸泡時間內(nèi)完全地洗掉了印刷圖像。在各涂布基材上的印刷圖像在5天的水浸泡接觸之后沒有出現(xiàn)油墨滲出,這可以由光學(xué)密度值發(fā)現(xiàn)。所得印刷圖像退色,但具有良好的線條清晰度和清晰的文本。
實施例11在這里表示為“01”的涂料組合物如下制備。在用頂部混合器的高速混合下,在混合容器內(nèi)將以WitcoBond W-234的商品名由Crompton Corporation,Greenwich,Connecticut出售的61.5%固體重量的陰離子聚氨酯分散體用去離子水稀釋成10.0%固體重量的分散體。在一個單獨的容器中,將以CinFix NF的商品名由德國克雷費爾德的Stockhausen GmbH & Co.KG出售的與表氯醇反應(yīng)的聚酰胺胺的55%固體重量的溶液用去離子水稀釋成10.0%固體重量的溶液,隨后加入到稀釋的陰離子聚氨酯分散體中。在添加結(jié)束后將該混合物混合15分鐘。所得混合物含有40重量份固體的CinFix NF和60重量份固體的Witcobond W-234。
如上所述制備第二涂料,不同的是按同等干燥固體基準(zhǔn)計,用CinFix RDF代替CinFix NF。該第二涂料組合物在這里被稱為01/RDF。CinFix RDF是購自德國克雷費爾德Stockhausen GmbH & Co.KG的31%固體的聚(二烯丙基二甲基氯化銨)的水溶液。在添加到Witcobond W-234之前,將CinFix RDF稀釋至10.0%固體重量。
如以上對于“01”組合物所述制備第三涂料,不同的是按同等干燥固體基準(zhǔn)計,用二烯丙基二甲基氯化銨代替CinFix NF。該第三涂料組合物在這里被稱為“01/DADMAC”。二烯丙基二甲基氯化銨作為65%水溶液從威斯康星州密爾沃基Aldrich Chemical Company市購。在添加到Witcobond W-234之前,將它稀釋至10.0%固體重量。
如以上對于“01”組合物所述制備第四涂料,不同的是按同等干燥固體基準(zhǔn)計,用等摩爾量的二乙胺和表氯醇的反應(yīng)產(chǎn)物在水中的30%固體代替CinFix NF。該第四涂料組合物在這里被稱為“01/DEA-EPI”。在30%固體所必需的30/70重量份混合物中,該反應(yīng)產(chǎn)物與水不完全混溶,因此,用醋酸酸化至pH5,以使得它在水中可溶,以便用于涂料。在添加到Witcobond W-234之前,將它稀釋至10.0%固體。
采用9號棒,用上述各種涂料涂布在Teslin TS1000和SP1000片材的兩個面。將涂料施涂于正面,在95℃的溫度下干燥2分鐘的時間。然后施涂于背面,再在95℃下干燥2分鐘。然后用Hewlett-Paekard960C打印機在“HP Premium Photo Paper-Glossy”設(shè)置下在成品片材上印刷圖案。圖案的打印色帶部分的色密度采用用白色瓷磚標(biāo)準(zhǔn)校準(zhǔn)的X-Rite 418型光密度計測定。從各片材上切取打印的色帶片段,在燒杯的去離子水中浸漬過夜(即,14小時)。然后從水浴中取出這些片段,再風(fēng)干4小時的時間。然后測定浸泡后的色密度。
在下表中示出了結(jié)果
在任一基材上的“01”涂層顯示了可接受的色密度和耐水性,并且沒有滲色的目視證據(jù)。基于肉眼觀察,打印圖像是鮮活而清晰的。“01/RDF”涂層還顯示了可接受的色密度和耐水性,沒有顯示可見滲出。然而,基于肉眼觀察,在SP1000基材上具有輕微的圖像“洇色”或模糊。“01/DADMAC”涂層在浸泡之前具有高色密度,但基于肉眼觀察,油墨在表面上沒有完全干燥,并且在浸泡過程中從兩種基材上幾乎完全被去除。此外,基于肉眼觀察,圖像是不清晰的,具有明顯的滲色,圖像是不清楚的?!?1/DEA-EPI”涂層在兩種基材上均具有低色密度,并且耐水性是低劣的?;谌庋塾^察,沒有滲色和圖像是清楚的,但出現(xiàn)了退色。
實施例12將一件涂層Teslin片材置于一件0.10英寸聚氯乙烯(PVC)的20英寸×25英寸片材(由Empire Plastics供應(yīng))的上部。在長絲綹方向上切取PVC片材。在PVC層以下是第二層20英寸×25英寸×10密爾PVC,短絲綹方向切割。在10密爾PVC短絲綹層以下是長絲綹方向切割的Klockner ZE84的21英寸×25英寸×2密爾PVC片材。將21英寸×26英寸的2密爾透明聚酯片材置于Teslin片材上,用作防粘襯里。將該結(jié)構(gòu)置于兩件21″×26″×30密爾拋光不銹鋼金屬板之間。將相同的聚酯/處理的Teslin片材/PVC/PVC/PVC疊層置于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的不銹鋼板的上面。將拋光金屬板置于暴露的聚酯防粘襯里上。該模式再重復(fù)10次,使得在該堆疊體中存在十二件預(yù)壓制多層鋪層。將所得堆疊體置于緩沖墊之間。緩沖墊是聚酰胺纖維和工業(yè)橡膠結(jié)合物,由Yamauchi Corporation制造和供應(yīng),設(shè)計用于在熱層壓過程中更均勻分布溫度和壓力。然后將所得堆疊體加緩沖墊置于兩塊稍微更大的125密爾未拋光的非腐蝕性金屬板之間。該整個結(jié)構(gòu)(稱為書(book))置于預(yù)熱至300°F的TMP層壓壓機中。該復(fù)合結(jié)構(gòu)在203psi的壓力下層壓。整個書保持在該條件下,直到書的中間層達(dá)到261°F的溫度為止。然后,在仍然處于壓力下的同時,將壓板冷卻足以使相同的中心層達(dá)到100°F的時間。在從壓機中取出之后,從書中取出全部十二件復(fù)合片材。全部十二件復(fù)合片材在PVC表面上用固定護(hù)擋板(staticguard)局部處理。所有十二件成品復(fù)合片材具有良好的完整性;任何分層嘗試均毀壞了Teslin層,這證明了在Teslin和PVC之間具有良好的粘合力和無縫的粘結(jié)。使用PMC高模切設(shè)備(high dieequipment)將ISO7910 ID-1卡片進(jìn)行模切,其中Teslin面朝向模具的切削葉片。來自各復(fù)合片材的成品卡片具有良好的整體性和良好的橫向平坦性。所得卡片輕微地粘附(blocked),沒有顯示所需的滑爽性能。
實施例13采用膠版印刷或凹版涂布方法將由Wikoff Industries生產(chǎn)和供應(yīng)的涂料組合物Wikoff SCW 4890施涂于300ft的2密爾KlocknerZE84PVC片材上。單一涂布站安裝6bcm Anilox輥和無紋理橡膠施涂輥。涂料給料室由涂料儲存罐和泵供給。使連續(xù)卷材原料通過該設(shè)備,使得涂層片材進(jìn)入干燥烘箱,其中涂布表面朝向熱空氣源。線速度是200fpm,烘箱溫度是105℃(220°F)并應(yīng)用單道涂布。該涂料組合物以6.1mg/平方英寸的近似涂布量施涂。按長絲綹方向?qū)⑺猛繉泳聿霓D(zhuǎn)化為20″×25″片材。
實施例14采用下列工序?qū)⑷鐚嵤├?3所述制備的2密爾涂層PVC片材制造成卡片。將一件涂覆的Teslin片材置于一件0.10英寸聚氯乙烯(PVC)的20英寸×25英寸片材(由Empire Plastics供應(yīng))的上部。在長絲綹方向上切取PVC片材。在PVC層以下是第二層20英寸×25英寸×10密爾PVC,短絲綹方向切割。在10密爾PVC短絲綹層以下是長絲綹方向切割的涂覆的20英寸×25英寸×2密爾PVC片材,該片材以涂層表面背離相鄰的10密爾PVC鋪層的方式定位。將21英寸×26英寸的2密爾透明聚酯片材置于Teslin片材上,用作防粘襯里。將該結(jié)構(gòu)置于兩件21″×26″×30密爾拋光不銹鋼金屬板之間。將相同的聚酯/處理的Teslin片材/PVC/PVC/PVC疊層置于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的不銹鋼板的上面。將拋光金屬板置于暴露的聚酯防粘襯里上。該模式再重復(fù)10次,使得在該堆疊體中存在十二件預(yù)壓制多層鋪層。將所得堆疊體置于緩沖墊之間。緩沖墊是聚酰胺纖維和工業(yè)橡膠結(jié)合物,由YamauchiCorporation制造和供應(yīng),設(shè)計用于在熱層壓過程中更均勻分布溫度和壓力。然后將所得堆疊體加緩沖墊置于兩塊稍微更大的125密爾未拋光的非腐蝕性金屬板之間。該整個結(jié)構(gòu)(稱為書(book))置于預(yù)熱至300°F的TMP層壓壓機中。該復(fù)合結(jié)構(gòu)在203psi的壓力下層壓。整個書保持在該條件下,直到書的中間鋪層達(dá)到261°F的溫度為止。然后,在仍然處于壓力下的同時,將壓板冷卻足以使同一中心鋪層達(dá)到100°F的時間。在從壓機中取出之后,從書中取出全部十二件復(fù)合片材。所有十二件成品復(fù)合片材具有良好的完整性;任何分層嘗試均毀壞了Teslin層,這證明了在Teslin和PVC之間具有良好的粘合力和無縫的粘結(jié)。由每一件20英寸×25英寸×30.5密爾復(fù)合片材模切ISO7910 ID-1卡片。來自各復(fù)合片材的成品卡片具有良好的整體性和良好的橫向平坦性。所得卡片顯示了無粘附特性和所需的滑爽性能。
摩擦力試驗方法將卡片固定于平滑的平底。
將第二卡片置于基底卡片的上部,在長緣上具有1/2英寸的偏移。
采用纜線和滑輪系統(tǒng)將第二卡片連接于測力計。將測力計固定于英斯特朗試驗機的移動臂。
將對稱砝碼(symmetrical weight)置于第二卡片上,其中該砝碼的后緣居中并與第二卡片的后緣平齊。
在拉引之前,將該一對卡片存放(stage)一(1)分鐘。
上部卡片在底部卡片上滑動大約1.5英寸,并記錄用測力計測定的最大拉力。
該工序重復(fù)五(5)次,各次用不同的卡片對。
計算并報告所有六次測量的平均值、標(biāo)準(zhǔn)偏差和變異系數(shù)%。
卡片滑爽性能
實施例15將一件涂層Teslin片材置于一件0.10英寸聚氯乙烯(PVC)的20英寸×25英寸片材(由Empire Plastics供應(yīng))的上部。在長絲綹方向上切取PVC片材。在PVC層以下是第二層20英寸×25英寸×10密爾PVC,短絲綹方向切割。在10密爾PVC短絲綹層以下是長絲綹方向切割的Klockner ZE84的20英寸×25英寸×2密爾PVC片材,該片材以涂覆表面背離相鄰的10密爾PVC鋪層的方式定位。將21英寸×26英寸的2密爾透明聚酯片材置于Teslin片材上,用作防粘襯里。將該結(jié)構(gòu)置于兩件21″×26″×30密爾拋光不銹鋼金屬板之間。將相同的聚酯/處理的Teslin片材/PVC/PVC/PVC疊層置于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的不銹鋼板的上面。將拋光金屬板置于暴露的聚酯防粘襯里上。該模式再重復(fù)10次,使得在該堆疊體中存在十二件預(yù)壓制多層鋪層。將所得堆疊體置于緩沖墊之間。緩沖墊是聚酰胺纖維和工業(yè)橡膠結(jié)合物,由Yamauchi Corporation制造和供應(yīng),設(shè)計用于在熱層壓過程中更均勻分布溫度和壓力。然后將所得堆疊體加緩沖墊置于兩塊稍微更大的125密爾未拋光的非腐蝕性金屬板之間。該整個結(jié)構(gòu)(稱為書(book))置于預(yù)熱至300°F的TMP層壓壓機中。該復(fù)合結(jié)構(gòu)在203psi的壓力下層壓。整個書保持在該條件下,直到書的中間層達(dá)到261°F的溫度為止。然后,在仍然處于壓力下的同時,將壓板冷卻足以使同一中心層達(dá)到100°F的時間。在從壓機中取出之后,從書中取出全部十二件復(fù)合片材。所有十二件復(fù)合片材在PVC表面上用固定護(hù)擋板(staticguard)局部處理。所有十二件成品復(fù)合片材具有良好的完整性;任何分層的嘗試均毀壞了Teslin層,這證明了在Teslin和PVC之間具有良好的粘合力和無縫的粘結(jié)。由每一件20英寸×25英寸×30.5密爾復(fù)合片材模切ISO7910 ID-1卡片。來自各復(fù)合片材的成品卡片具有良好的整體性和良好的橫向平坦性。所得卡片顯示了無粘附特性和所需的滑爽性能。然而,當(dāng)在85%RH、55℃和1kg負(fù)荷下接觸24小時之后按100個卡片堆疊體放置時,這些卡片粘附。任何分層嘗試均毀壞了Teslin層,這證明了在Teslin和PVC之間具有良好的粘合力和無縫的粘結(jié)。
層壓板堆積(build-up)和摩擦力/PVC表面處理
Teslin涂布方法(25加侖混合物)成分 量CinFix RDF13.46kg去離子水 24.98kgPPG WC-71-213412.24kg去離子水 16.74kgWitcobond W24012.17kg去離子水 16.65kg混合工序-將規(guī)定量的CinFix RFD加入到主混合容器中,并攪拌。
-將規(guī)定量的去離子水加入到CinFix RFD中,并攪拌10分鐘,之后進(jìn)行下一道預(yù)混物添加。在整個混合工序中持續(xù)攪拌。
-將規(guī)定量的PPG WC-71-2134加入到預(yù)混容器中,并攪拌。
-將規(guī)定量的去離子水加入到PPG WC-71-2134中,并攪拌10分鐘。
-將PPG WC-71-2134預(yù)混物加入到主混合容器中。
-將規(guī)定量的Witcobond W240加入到預(yù)混容器中,并攪拌。
-將規(guī)定量的去離子水加入到PPG WC-71-2134中,并攪拌10分鐘。
-將Witcobond W240預(yù)混物加入到主混合容器中。
-將最終混合物攪拌15分鐘。
-測量/監(jiān)控固體,pH和粘度,并做任何必要的調(diào)節(jié)。
按所述形式給出的涂料組合物涂料說明40有效份的CinFix RDF30有效份的PPG WC-71-213430有效份的Witcobond W24012.5%總混合物固體。
實施例16采用膠版印刷/凹版涂布方法,將由Wikoff Industries供應(yīng)和生產(chǎn)的Wikoff SCW 4890涂料施涂于3,660英尺的由JCP生產(chǎn)和供應(yīng)的2密爾厚磁條標(biāo)準(zhǔn)卷材(Magnetic Stripe Master Roll)。單一涂布站安裝5bcm Anilox輥和無紋理橡膠施涂輥。涂料給料室由涂料儲存罐和泵供給。使連續(xù)卷材原料通過該設(shè)備,使得含有磁條帶的表面接收該涂料。涂層片材還進(jìn)入干燥烘箱,其中涂布表面朝向熱空氣源。線速度是300fpm,烘箱溫度是105℃(220°F)并應(yīng)用單道涂布。剛好在進(jìn)入卷取工段以消除折疊和褶皺之前,將緩和的空氣幕引入到連續(xù)涂層片材。該涂料以5mg/平方英寸的大致涂布量施涂。按短絲綹方向?qū)⑺猛繉泳聿霓D(zhuǎn)化為20″×25″片材。
實施例17采用下列工序?qū)⑷鐚嵤├?6所述制備的2密爾涂層磁條標(biāo)準(zhǔn)片材(Magnetic Stripe Master Sheet)制造成卡片。將一件涂覆的Teslin片材置于一件0.10英寸聚氯乙烯(PVC)的20英寸×25英寸片材(由Empire Plastics供應(yīng))的上部。在長絲綹方向上切取PVC片材。在PVC層以下是第二層20英寸×25英寸×10密爾PVC,長絲綹方向切割。在10密爾PVC長絲綹層以下是短絲綹方向切割的涂覆的20英寸×25英寸×2密爾磁條標(biāo)準(zhǔn)片材(Magnetic Stripe MasterSheet),該片材以涂覆表面背離相鄰的10密爾PVC鋪層的方式定位。將21英寸×26英寸的2密爾透明聚酯片材置于Teslin片材上,用作防粘襯里。將該結(jié)構(gòu)置于兩件21″×26″×30密爾拋光不銹鋼金屬板之間。將相同的聚酯/處理的Teslin片材/PVC/PVC/磁條標(biāo)準(zhǔn)片材疊層置于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的不銹鋼板的上面。將拋光金屬板置于暴露的聚酯防粘襯里上。該模式再重復(fù)10次,使得在該堆疊體中存在十二件預(yù)壓制多層鋪層。將所得堆疊體置于緩沖墊之間。緩沖墊是聚酰胺纖維和工業(yè)橡膠結(jié)合物,由Yamauchi Corporation制造和供應(yīng),設(shè)計用于在熱層壓過程中更均勻分布溫度和壓力。然后將所得堆疊體加緩沖墊置于兩塊稍微更大的125密爾未拋光的非腐蝕性金屬板之間。該整個結(jié)構(gòu)(稱為書(book))置于預(yù)熱至300°F的溫度的TMP層壓壓機中。該復(fù)合結(jié)構(gòu)在203psi的壓力下層壓。整個書保持在該條件下,直到書的中間層達(dá)到261°F的溫度為止。然后,在趁熱的同時,使所有的書免除壓機的壓力達(dá)1分鐘,然后再引入壓力。將壓板冷卻足以使同一中心層達(dá)到100°F溫度的時間。在從壓機中取出之后,從書中取出全部十二件復(fù)合片材。從Teslin片材除去聚酯防粘襯里。磁條表面顯示了由Wikoff涂料印出(print-off)到層壓板上導(dǎo)致的缺陷。所有十二件成品復(fù)合片材具有良好的完整性;任何將制品分層的嘗試均毀壞了Teslin層,這證明了在Teslin和PVC之間具有良好的粘合力和無縫的粘結(jié)。由每一件20英寸×25英寸×30.5密爾復(fù)合片材模切IS07910 ID-1卡片。來自各復(fù)合片材的成品卡片具有良好的整體性和良好的橫向平坦性。所得卡片顯示了無粘附特性和良好的滑爽性能。
實施例18-熱層壓由標(biāo)準(zhǔn)卷材切割尺寸8.5×11英寸的TS1000片材(購自PPGIndustries,Incorporated,商品名Teslin)。在Tslin片材的每一面進(jìn)行四(4)道涂布。用于涂布Teslin的涂料組合物通過首先在不銹鋼混合罐中用頂部混合器在高速混合下將以WitcoBond 234的商品名出售(Crompton Corporation,Greenwich,Connecticut)的31%固體的陰離子聚氨酯稀釋至12.3%固體來制備。在一個單獨的進(jìn)料罐中,將與二甲胺和表氯醇反應(yīng)的聚酰胺胺的55%固體的溶液(以CinFix NF的商品名由德國克雷費爾德的Stockhausen GmbH & Co.KG出售)稀釋至7.7%固體,隨后以50/50體積比加入到稀釋的陰離子聚氨酯分散體中,再將該混合物混合15分鐘。將pH調(diào)至5.0±0.5。混合物的總樹脂固體是10%。
采用包括含有強迫空氣干燥烘箱的兩個涂布站的膠版印刷涂布技術(shù)將該涂料組合物施涂于Teslin的片材(10密爾厚)上。各涂布站由涂料給料室、Anilox輥和橡膠輥組成。涂料給料室由涂料儲存罐和泵供給。在該材料的制備中使用僅一個涂布站。給該裝置裝配7BCM(10億立方微米)Anilox輥,線速度是180fpm(英尺/分鐘),以及烘箱溫度是105℃(220°F)。每一卷材施涂八(8)道,這對應(yīng)于每表面四(4)道。
然后使用HP1220C彩色噴墨打印機將試驗印花打印到片材上。該打印片材采用下列層壓剝離強度試驗方法層壓。Teslin的8.5×11英寸片材用8.5×11英寸Sealtran 3/2層壓薄膜覆蓋。在Teslin上沿中心線(在11英寸方向上)放置20lb證券紙的2×11英寸長條。將所要測試的薄膜切割成8.5英寸×11英寸,直接置于上述結(jié)構(gòu)的上面。將層壓片材切割成4.25英寸×11英寸的小片。然后使用JDC精密樣品切割器(Thwing Albert Instruments)切割長條(1英寸×4.25英寸)。將各長條放入硅氧烷涂布的“層壓袋”內(nèi)。將該袋進(jìn)給大得足以容納該袋的袋層壓機。層壓輥溫度在275到300°F(120-135℃)的范圍內(nèi)變化。然后在剝離試驗之前將層壓樣品在室溫下儲存至少24小時。從Teslin上剝離層壓薄膜,再放入拉伸試驗機的上夾頭。底部部分被置于拉伸試驗機的底部夾頭。以0.5英寸/分鐘進(jìn)行180度剝離,樣品速度為4.0pt./秒。試驗結(jié)果顯示初始剝離強度是9.6lb/inch,證明了所得基材在24小時水浸泡之后保持了其完整性。
實施例19在本發(fā)明的涂料組合物的制備中,在不銹鋼或聚乙烯混合容器中,在緩和的攪拌下,將以CinFix RDF的商品名由德國克雷費爾德Stockhausen GmbH & Co.KG出售的31%聚二甲基二烯丙基氯化銨用去離子水稀釋至10%。緩和攪拌通過中度傾斜的三葉形混合頭、混合頭與混合容器直徑比為1-3的系統(tǒng)和在600-1000rpm下旋轉(zhuǎn)并適當(dāng)定位的混合頭來確立。在單獨的混合容器內(nèi),將以WC-71-2143的名稱由PPG Industries,Inc.出售的29%陽離子丙烯酸樹脂水溶液用去離子水稀釋至10%,再加入到含有預(yù)先稀釋的CinFix RDF的主混合容器中。在單獨的混合容器中,用去離子水將以Witcobond W240的商品名由Crompton Corporation出售的30%陽離子聚氨酯水分散體稀釋至10%,再加入到含有CinFix RDF和PPG WC-71-2143混合物的主混合容器內(nèi)。將所得涂料組合物攪拌15分鐘。所得pH是5.5+/-0.5。組合物的總固體是10%,粘度為56cps,采用布魯克菲爾德粘度計RVT,1號轉(zhuǎn)子,在50rpm和25℃下測定。
為了對比,使用可供選擇的CinFix添加劑和聚氨酯分散體生產(chǎn)其它涂料組合物,用或不用WC-71-2143。
所有值按重量份(pbw)給出。
成分
CinFix NF-聚(季化胺)聚合物的50-60%活性水溶液(CAS No.68583-79-9),出自德國克雷費爾德的Stockhausen GmbH & Co.KG。
CinFix 167-聚(季化胺)的50-60%活性水溶液(組成-商業(yè)秘密),出自德國克雷費爾德的Stockhausen GmbH & Co.KG。
CinFix RDF-聚(季化胺)聚合物的30-35%活性水溶液(CASNo.26062-79-3),出自德國克雷費爾德的Stockhausen GmbH & Co.KG。
WitcoBond W-234 陰離子脂族尿烷的30-35%固體水基分散體,出自康奈提格州Middlebury的Uniroyal Chemical。
WitcoBond X-051 陽離子脂族尿烷的30-35%固體水基分散體,出自康奈提格州Middlebury的Uniroyal Chemical。
WitcoBond W-240-30-35%固體水基自交聯(lián)陰離子聚氨酯分散體,出自康奈提格州Middlebury的Uniroyal Chemical。
WC-71-2143-陽離子丙烯酸聚合物的25-30%固體水分散體,出自賓西法尼亞州匹茲堡的PPG Industries。
PPG配制料no.WC-71-2143是經(jīng)由溶液聚合制備的水性仲胺和羥基官能化丙烯酸聚合物。還作為陽離子丙烯酸聚合物水分散體描述。WC-71-2143如下制備。
成分重量,克初始投料異丙醇 130.0進(jìn)料1異丙醇 113.0丙烯酸正丁基酯 69.2甲基丙烯酸甲酯 153.0甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙基酯(CAS 73.03775-90-4)苯乙烯 69.2
VAZO67引發(fā)劑118.2進(jìn)料2冰醋酸 17.7進(jìn)料3去離子水 1,085.01 2,2′-偶氮雙(2-甲基丁腈)引發(fā)劑,購自特拉華州Wilmington的E.I.du Pont de Nemours and Company。
在攪拌下,將該初始投料在反應(yīng)器內(nèi)加熱到回流溫度(80℃)。進(jìn)料1以連續(xù)方式在3小時的過程中添加。在進(jìn)料1添加完后,反應(yīng)混合物在回流下保持3小時。所得丙烯酸聚合物溶液具有61.7%的總固體含量(通過在110℃下加熱1小時之前和之后的樣品的重量差來測定)和4792的數(shù)均分子量(通過使用聚苯乙烯作為標(biāo)準(zhǔn)的凝膠滲透色譜法來測定)。此后,在室溫下,在攪拌的同時,經(jīng)5分鐘添加進(jìn)料2。在添加完進(jìn)料2后,經(jīng)30分鐘添加進(jìn)料3,同時加熱反應(yīng)混合物,用于共沸蒸餾異丙醇。當(dāng)蒸餾溫度達(dá)到99℃時,繼續(xù)蒸餾另外大約1小時,然后將反應(yīng)混合物冷卻到室溫。所收集的總餾出物是550.6克。屬于陽離子丙烯酸聚合物水溶液的產(chǎn)物具有32.6wt%的固體含量(通過在110℃下加熱1小時之前和之后的樣品的重量差來測定)和5.25的pH。
所有%固體值按重量計。
將涂料施涂于空白的8.5″×11″Teslin TS 1000片材。通過使用電子天平獲得的差值來測定涂布量。
·將空白片材稱重。
·使用9號繞線棒將涂料施涂于正面。
·將片材在紡織品烘箱(LTF型,出自瑞士蘇黎世的Werner MathisAG)在95℃下烘烤2分鐘。
·從烘箱中取出片材,使用9號繞線棒將涂料施涂于背面。
·將該片材在紡織品烘箱中在95℃下再烘烤2分鐘。
·取出片材,使之冷卻到指觸干燥,再稱重。
·通過將重量差(毫克)除以涂布面積來測定涂布量(毫克/平方英寸)。
混合涂料的動態(tài)粘度使用2號贊恩杯測定,靜態(tài)粘度使用布魯克菲爾德DV-1+型粘度計,用2號轉(zhuǎn)子,在100rpm下測定。
設(shè)定于正常默認(rèn)打印方式的HP960C打印機產(chǎn)生了涂覆的Teslin片材的試驗印花。使用用Macbeth黑/白標(biāo)準(zhǔn)板校準(zhǔn)的X-Rite光密度計418型測定光學(xué)密度值。還使用未涂布的Teslin TS1000產(chǎn)生試驗印花,用于對比。在下表中列舉了光學(xué)密度值。
將09涂料施涂于Teslin TS 1000和SP 1000的8.5″×11″片材,并如上所述固化。設(shè)定于正常默認(rèn)打印方式的HP960C打印機產(chǎn)生了涂覆的Teslin片材的試驗印花。使用用Macbeth黑/白標(biāo)準(zhǔn)板校準(zhǔn)的X-Rite光密度計418型測定光學(xué)密度值。在下表中列舉了光學(xué)密度值。
實施例20將幾件10.5密爾Teslin TS1000的6,600英尺卷材用實施例19所述的涂料組合物根據(jù)在實施例19中所述的技術(shù)來施膠。按長絲綹方向?qū)⑺镁聿霓D(zhuǎn)化為8.5″×11″片材。用設(shè)定于最佳噴墨相片級無光飾面的HP960C打印機產(chǎn)生試驗印花。基材的兩面進(jìn)行打印。測定表示五種原色/油墨類型的色帶的光學(xué)密度復(fù)合黑,青色,品紅色,黃色和顏料黑色。將打印的色帶在自來水中沉浸15分鐘,再測定所得光學(xué)密度。然后在總共24小時的連續(xù)浸泡之后重復(fù)該工序。在下表中給出了光學(xué)密度值。
光學(xué)密度保留-A面,24小時,自來水
光學(xué)密度B面,24小時,自來水
在自來水中浸泡24小時之后,所有色帶保持完好。沒有看見任何顏色滲出。以復(fù)合黑打印的屬于試驗印花樣品的一部分的粗體10點字體保持了良好的光學(xué)清晰度。
實施例21按長絲綹方向從標(biāo)準(zhǔn)卷材切取10.5密爾厚的處理過的TeslinTS1000基材的26英寸×38英寸片材。Teslin的每一面(3×3)用如實施例19所述的相同涂料組合物,采用實施例19所述的相同膠版涂布技術(shù)涂覆3道。將一件涂層Teslin片材置于一件0.21英寸聚氯乙烯(PVC)的26英寸×38英寸片材(由Empire Plastics供應(yīng))的上部。在長絲綹方向上切取PVC片材。將27英寸×39英寸的2密爾透明聚酯片材置于Teslin片材上,用作防粘襯里。該防粘襯里在層壓之后從復(fù)合片材上除去,并且不是最終復(fù)合片材的組成部分。將該結(jié)構(gòu)置于兩件27″×39″×30密爾拋光不銹鋼金屬板之間。然后將所得堆疊體置于27″×39″×125密爾未拋光非腐蝕性金屬板之間。該整個結(jié)構(gòu)置于預(yù)熱至220°F的200噸Wabash層壓壓機中。該復(fù)合結(jié)構(gòu)在200psi的壓力下在220°F的溫度下層壓8分鐘。在處于壓力下的同時,將壓板冷卻低于100°F,這花費大約22分鐘。在從壓機中取出之后,從堆疊結(jié)構(gòu)中取出所得復(fù)合片材。成品復(fù)合片材具有良好的完整性;任何分層嘗試均毀壞了Teslin層,這證明了在Teslin和PVC之間具有良好的粘合力和無縫的粘結(jié)。由所得26英寸×38英寸×30.5密爾復(fù)合片材模切ISO7910 ID-1卡片。所得卡片具有良好的整體性和良好的橫向平坦性。任何分層嘗試均毀壞了Teslin層,這證明了在Teslin和PVC之間具有良好的粘合力和無縫的粘結(jié)。
實施例22按長絲綹方向從標(biāo)準(zhǔn)卷材切取10.5密爾厚的處理過的Teslin基材的20英寸×25英寸片材。Teslin的每一面(3×3)用如實施例1所述的相同涂料組合物和實施例2所述的相同膠版涂布技術(shù)涂覆3道。將一件涂層Teslin片材置于一件0.10英寸聚氯乙烯(PVC)的20英寸×25英寸片材(由Empire Plastics供應(yīng))的上部。在長絲綹方向上切取PVC片材。在PVC層以下是第二層20英寸×25英寸×10密爾PVC,短絲綹方向切割。在10密爾PVC橫絲綹層以下是長絲綹方向切割的20英寸×25英寸×2密爾PVC片材。將21英寸×26英寸的2密爾透明聚酯片材置于Teslin片材上,用作防粘襯里。將該結(jié)構(gòu)置于兩件21″×26″×30密爾拋光不銹鋼金屬板之間。將相同的聚酯/處理的Teslin片材/PVC/PVC/PVC疊層置于現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的不銹鋼板的上面。將拋光金屬板置于暴露的聚酯防粘襯里上。該模式再重復(fù)10次,使得在該堆疊體中存在十二件預(yù)壓制多層鋪層。將所得堆疊體置于緩沖墊之間。緩沖墊是聚酰胺纖維和工業(yè)橡膠結(jié)合物,由Yamauchi Corporation制造和供應(yīng),設(shè)計用于在熱層壓過程中更均勻分布溫度和壓力。然后將所得堆疊體加緩沖墊置于兩塊稍微更大的125密爾未拋光的非腐蝕性金屬板之間。該整個結(jié)構(gòu)(稱為書(book))置于預(yù)熱至300°F的TMP層壓壓機中。該復(fù)合結(jié)構(gòu)在203psi的壓力下在300°F的溫度下層壓。在處于壓力下的同時,將壓板冷卻低于100°F,這花費大約19分鐘。在從壓機中取出之后,從書中取出全部十二件復(fù)合片材。所有十二件成品復(fù)合片材具有良好的完整性;任何分層的嘗試均毀壞了Teslin層,這證明了在Teslin和PVC之間具有良好的粘合力和無縫的粘結(jié)。由每一件20英寸×25英寸×30.5密爾復(fù)合片材模切ISO7910 ID-1卡片。來自各復(fù)合片材的成品卡片具有良好的整體性和良好的橫向平坦性。任何分層嘗試均毀壞了Teslin層,這證明了在Teslin和PVC之間具有良好的粘合力和無縫的粘結(jié)。
還采用Teslin SP1000進(jìn)行該上述實施例,它產(chǎn)生了與TS1000相同的結(jié)果。
實施例23將根據(jù)實施例19制造的復(fù)合片材單獨在去離子水中浸泡15分鐘,然后風(fēng)干24小時。由每一件20英寸×25英寸×30.5密爾復(fù)合片材模切ISO7910 ID-1卡片。來自各復(fù)合片材的成品卡片具有良好的整體性和良好的橫向平坦性。任何分層嘗試均毀壞了Teslin層,這證明了在Teslin和PVC之間具有良好的粘合力和無縫的粘結(jié)。與未調(diào)節(jié)的變型相比,所得到的調(diào)節(jié)卡片顯示了更容易的從堆疊體中的分離和滑爽特性。
下表比較了新提供物(8181-67-09配方)和標(biāo)準(zhǔn)IJ1000WP(雙組分配方)的光學(xué)密度保留性能。在本研究中使用的試驗印花圖案用設(shè)定在最佳質(zhì)量和相片級噴墨光澤紙的HP970彩色噴墨打印機產(chǎn)生。
在去離子水浸泡之后的光學(xué)密度
現(xiàn)已參考具體實施方案描述了本發(fā)明。在閱讀并理解了該詳細(xì)說明之后,其它人員會想到顯而易見的修改和變化。本發(fā)明意圖包括所有此類修改和變化,只要它們是在本發(fā)明或其等同物的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.可噴墨記錄的基材的涂料組合物,具有小于7的pH,包括(a)水性聚氨酯分散體;和(b)含氮的聚合物染料固定化合物的水溶液。
2.如權(quán)利要求1所述的可噴墨記錄的基材的涂料組合物,其中該聚氨酯選自陰離子聚氨酯,陽離子聚氨酯,非離子聚氨酯和它們的混合物。
3.如權(quán)利要求2所述的可噴墨記錄的基材的涂料組合物,其中該水性陰離子聚氨酯分散體包括一種或多種選自芳族聚醚聚氨酯、脂族聚醚聚氨酯、芳族聚酯聚氨酯、脂族聚酯聚氨酯、芳族聚己內(nèi)酰胺聚氨酯和脂族聚己內(nèi)酰胺聚氨酯中的陰離子聚氨酯。
4.如權(quán)利要求2所述的可噴墨記錄的基材的涂料組合物,其中該水性陰離子聚氨酯具有一個或多個選自羧酸、磺酸和它們的混合物中的酸基。
5.如權(quán)利要求1所述的可噴墨記錄的基材的涂料組合物,其中該含氮聚合物染料固定化合物的水溶液包括含有由選自下列之中的一種或多種含氮單體衍生的單體殘基的聚合物 其中R1在各結(jié)構(gòu)式中的各種情況下獨立地選自H和C1-C3脂族基團(tuán);各結(jié)構(gòu)式中的R2獨立地表示選自C2-C20脂族烴、聚乙二醇和聚丙二醇中的二價連接基團(tuán);R3在各結(jié)構(gòu)式中的各種情況下獨立地選自H,C1-C22脂族烴,以及由該氮與表氯醇反應(yīng)得到的殘基;Z選自-O-或-NR4-,其中R4選自H和CH3;以及X選自鹵素和甲基硫酸根。
6.如權(quán)利要求1所述的可噴墨記錄的基材的涂料組合物,其中該水性聚氨酯分散體以可噴墨記錄的基材的涂料組合物的10-70wt%的量存在,而該含氮聚合物染料固定化合物的水溶液以可噴墨記錄的基材的涂料組合物的30-90wt%的量存在。
7.通過將含氮聚合物染料固定化合物(b)混入到水性聚氨酯分散體(a)中所制備的如權(quán)利要求1所述的可噴墨記錄的基材的涂料組合物。
8.涂布可噴墨記錄的基材的方法,包括(a)提供具有頂面和底面的可噴墨記錄的基材;(b)提供pH小于7的涂料組合物,該組合物包括(i)水性聚氨酯分散體;和(ii)含氮的聚合物染料固定化合物的水溶液;(c)將該涂料組合物施涂于可噴墨記錄的基材的至少一個側(cè)面。
9.如權(quán)利要求8所述的方法,其中該可噴墨記錄的基材包括具有頂面和底面的微孔基材,并且包括(a)包含聚烯烴的基質(zhì);(b)分布在整個基質(zhì)中的細(xì)粒硅質(zhì)填料;和(c)連通整個微孔基材的互連孔隙的網(wǎng)絡(luò),所述孔隙構(gòu)成了微孔基材體積的至少大約35%。
10.如權(quán)利要求9所述的方法,其中該聚烯烴包括選自具有至少10分升/克的特性粘度的線性高分子量聚乙烯和具有至少5分升/克的特性粘度的線性高分子量聚丙烯中的一種或兩種。
11.如權(quán)利要求9所述的方法,其中該硅質(zhì)填料占微孔基材的50-90wt%。
12.如權(quán)利要求8所述的方法,其中在(b)(i)中的水性聚氨酯分散體包括選自陰離子聚氨酯、陽離子聚氨酯、非離子聚氨酯和它們的混合物中的聚氨酯。
13.如權(quán)利要求12所述的方法,其中該陰離子聚氨酯選自芳族聚醚聚氨酯、脂族聚醚聚氨酯、芳族聚酯聚氨酯、脂族聚酯聚氨酯、芳族聚己內(nèi)酰胺聚氨酯和脂族聚己內(nèi)酰胺聚氨酯。
14.如權(quán)利要求12所述的方法,其中該水性陰離子聚氨酯具有一個或多個選自羧酸、磺酸和它們的混合物中的酸基。
15.如權(quán)利要求8所述的方法,其中該含氮聚合物染料固定化合物的水溶液包括含有由選自下列之中的一種或多種含氮單體衍生的單體殘基的聚合物 其中R1在各結(jié)構(gòu)式中的各種情況下獨立地選自H和C1-C3脂族基團(tuán);各結(jié)構(gòu)式中的R2獨立地表示選自C2-C20脂族烴、聚乙二醇和聚丙二醇中的二價連接基團(tuán);R3在各結(jié)構(gòu)式中的各種情況下獨立地選自H,C1-C22脂族烴,以及由該氮與表氯醇反應(yīng)得到的殘基;Z選自-O-和-NR4-,其中R4選自H和CH3;以及X選自鹵素和甲基硫酸根。
16.如權(quán)利要求8所述的方法,其中該水性聚氨酯分散體以可噴墨記錄的基材的涂料組合物的10-70wt%的量存在,而該含氮聚合物染料固定化合物的水溶液以涂料組合物的30-90wt%的量存在。
17.如權(quán)利要求8所述的方法,其中該含氮聚合物染料固定化合物是與表氯醇反應(yīng)的聚酰胺胺。
18.如權(quán)利要求8所述的方法,其中以涂料組合物的總重量為基準(zhǔn)計,該涂料組合物具有1-35wt%的總樹脂固體。
19.如權(quán)利要求8所述的方法,其中在(b)(i)中的水性聚氨酯分散體包括陰離子聚氨酯,該涂料組合物通過將含氮聚合物染料固定化合物(b)(ii)混入到水性聚氨酯分散體(b)(i)中來制備。
20.如權(quán)利要求8所述的方法,其中將該涂料組合物施涂于可噴墨記錄的基材的兩個側(cè)面。
21.采用權(quán)利要求8的方法涂布的涂層可噴墨記錄的基材。
22.涂層微孔基材,其包括(a)具有上表面和下表面的微孔基材,其包含(i)含聚烯烴的基質(zhì);(ii)分布在整個基質(zhì)中的細(xì)粒硅質(zhì)填料;和(iii)連通整個微孔基材的互連孔隙的網(wǎng)絡(luò),所述孔隙構(gòu)成了微孔基材體積的至少大約35%;和(b)在微孔基材的至少一個表面上的涂層,所述涂層包含(i)含氮聚合物染料固定化合物;和(ii)一種或多種選自陰離子聚氨酯、陽離子聚氨酯、非離子聚氨酯和它們的混合物中的聚氨酯。
23.如權(quán)利要求22所述的涂層微孔基材,其中該聚氨酯是陰離子聚氨酯,而該水性陰離子聚氨酯具有一個或多個選自羧酸、磺酸和它們的混合物中的酸基。
24.如權(quán)利要求22所述的涂層微孔基材,其中該含氮聚合物染料固定化合物包括含有由選自下列之中的一種或多種含氮單體衍生的單體殘基的聚合物 其中R1在各結(jié)構(gòu)式中的各種情況下獨立地選自H和C1-C3脂族基團(tuán),各結(jié)構(gòu)式中的R2獨立地表示選自C2-C20脂族烴、聚乙二醇和聚丙二醇中的二價連接基團(tuán);R3在各結(jié)構(gòu)式中的各種情況下獨立地選自H,C1-C22脂族烴,以及由該氮與表氯醇反應(yīng)得到的殘基;Z選自-O-和-NR4,其中R4選自H和CH3;以及X選自鹵素和甲基硫酸根。
25.如權(quán)利要求22所述的涂層微孔基材,其中該聚氨酯以涂層的10-70wt%的量存在,而該含氮聚合物染料固定化合物以涂層的30-90wt%的量存在。
26.如權(quán)利要求22所述的涂層微孔基材,其中該含氮聚合物染料固定化合物是與表氯醇反應(yīng)的聚酰胺胺。
27.如權(quán)利要求22所述的涂層微孔基材,其中該聚烯烴包括選自具有至少約10分升/克的特性粘度的線性高分子量聚乙烯和具有至少約5分升/克的特性粘度的線性高分子量聚丙烯中的一種或兩種。
28.如權(quán)利要求22所述的涂層微孔基材,其中該硅質(zhì)填料占微孔基材的50-90wt%。
29.如權(quán)利要求22所述的涂層微孔基材,其中該涂層滲入微孔基材表面的至少前1微米。
30.如權(quán)利要求22所述的涂層微孔基材,其中該微孔基材具有0.5-100密耳的厚度。
31.如權(quán)利要求22所述的微孔基材,其中涂布重量是0.001g/m2到50g/m2。
32.多層制品,包括至少部分連接于基本上無孔的材料的可噴墨記錄的基材,所述可噴墨記錄的基材至少部分涂有基本上耐水的涂料組合物,以及所述可噴墨記錄的基材和基本上無孔的材料的至少一種至少部分涂有減小摩擦的涂料組合物。
33.如權(quán)利要求32所述的多層制品,其中所述基本上耐水的涂料組合物包括(a)水性聚氨酯分散體;和(b)至少部分溶于水性介質(zhì)的陽離子含氮聚合物染料固定材料。
34.如權(quán)利要求32所述的多層制品,其中所述減小摩擦的涂料組合物包括潤滑劑和樹脂。
35.如權(quán)利要求32所述的多層制品,其中所述潤滑劑包括聚硅氧烷。
36.如權(quán)利要求32所述的多層制品,其中所述樹脂包括苯乙烯-丙烯酸聚合物。
37.生產(chǎn)多層制品的方法,包括下列步驟(a)提供具有頂面和底面的可噴墨記錄的基材;(b)提供包括(i)和(ii)的穩(wěn)定分散體的基本上耐水的涂料組合物(i)水性聚氨酯分散體;和(ii)至少部分溶于水性介質(zhì)的陽離子含氮聚合物染料固定材料;(c)將所述涂料組合物至少部分施涂于所述可噴墨記錄的基材的至少一個表面;(d)將(c)的所述可噴墨記錄的基材至少部分連接于具有頂面和底面的基本上無孔的材料;(e)提供減小摩擦的涂料組合物;和(f)將所述減小摩擦的涂料組合物至少部分施涂于所述可噴墨記錄的基材和所述基本上無孔的材料的至少一種的至少一個表面。
38.多層制品,其包括可噴墨記錄的基材,至少一種基本上無孔的材料和可磁化的材料。
39.如權(quán)利要求38所述的多層制品,其中所述可磁化的材料是氧化物材料。
40.如權(quán)利要求39所述的多層制品,其中所述氧化物材料選自氧化亞鐵,氧化鐵,和它們的混合物。
41.如權(quán)利要求38所述的多層制品,其中所述可磁化的材料是淤漿。
42.如權(quán)利要求38所述的多層制品,其中所述可磁化的材料具有200-5000的矯頑磁性。
43.如權(quán)利要求38所述的多層制品,其中所述可磁化的材料至少部分連接于選自防護(hù)材料、載體材料或粘合劑材料中的至少一種材料。
44.如權(quán)利要求43所述的多層制品,其中所述防護(hù)材料選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酯和它們的結(jié)合物。
45.如權(quán)利要求43所述的多層制品,其中所述載體材料選自聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚酯和它們的結(jié)合物。
46.如權(quán)利要求43所述的多層制品,其中所述粘合劑材料選自聚乙酸乙烯酯,淀粉,樹膠,聚乙烯醇,動物膠,丙烯酸樹脂,環(huán)氧樹脂,含聚乙烯的粘合劑,和含橡膠的粘合劑。
47.如權(quán)利要求43所述的多層制品,其中所述防護(hù)材料至少部分連接于所述可磁化的材料,所述可磁化的材料至少部分連接于所述載體材料,而所述載體材料至少部分連接于所述粘合劑材料。
48.如權(quán)利要求38所述的多層制品,其中所述可磁化的材料至少部分連接于所述可噴墨記錄的基材。
49.如權(quán)利要求38所述的多層制品,其中所述可磁化的材料至少部分連接于所述基本上無孔的材料。
50.如權(quán)利要求38所述的多層制品,其中所述可噴墨記錄的基材是微孔基材。
51.如權(quán)利要求38所述的多層制品,其中所述基本上無孔的材料是聚氯乙烯。
52.如權(quán)利要求38所述的多層制品,其中所述可磁化的材料至少部分涂有基本上耐水的涂料組合物。
53.如權(quán)利要求52所述的多層制品,其中所述基本上耐水的涂料組合物是權(quán)利要求1的涂料組合物。
54.如權(quán)利要求52所述的多層制品,其中所述可噴墨記錄的基材的至少一個表面至少部分涂有基本上耐水的涂料組合物。
55.如權(quán)利要求52所述的多層制品,其中所述基本上無孔的材料的至少一個表面至少部分涂有基本上耐水的涂料組合物。
56.如權(quán)利要求38所述的多層制品,其中所述可磁化的材料的至少一個表面至少部分涂有減小摩擦的涂料組合物。
57.如權(quán)利要求56所述的多層制品,其中所述減小摩擦的涂料組合物進(jìn)一步包含至少一種潤滑劑和至少一種樹脂。
58.如權(quán)利要求38所述的多層制品,其中所述可噴墨記錄的基材至少部分涂有減小摩擦的涂料組合物。
59.如權(quán)利要求38所述的多層制品,其中所述基本上無孔的材料至少部分涂有減小摩擦的涂料組合物。
60.如權(quán)利要求38所述的多層制品,進(jìn)一步包括防粘襯里,其至少部分連接于所述多層制品的至少一個表面。
61.多層制品,其包括至少部分連接于第一基本上無孔的材料的微孔基材;所述第一基本上無孔的材料至少部分連接于第二基本上無孔的材料;所述第二基本上無孔的材料至少部分連接于第三基本上無孔的材料;所述第三基本上無孔的材料包括可磁化材料。
62.多層制品,包括至少部分連接于粘合劑材料的可磁化材料,所述粘合劑材料至少部分連接于基本上無孔的材料。
63.多層制品,包括至少部分連接于粘合劑材料的可磁化材料,所述粘合劑材料至少部分連接于可噴墨記錄的材料。
64.多層制品,包括可磁化材料、可噴墨記錄的基材和基本上無孔的材料,其中所述可噴墨記錄的基材至少部分涂有基本上耐水的涂料組合物,所述可噴墨記錄的基材和基本上無孔的材料的至少一種至少部分涂有減小摩擦的涂料組合物。
65.多層制品,包括可噴墨記錄的基材,至少一種基本上無孔的材料和數(shù)據(jù)傳輸/存儲器件。
66.如權(quán)利要求65所述的多層制品,其中所述數(shù)據(jù)傳輸/存儲器件包括載體材料。
67.如權(quán)利要求66所述的多層制品,其中所述載體材料是聚氯乙烯。
68.如權(quán)利要求65所述的多層制品,其中所述數(shù)據(jù)傳輸/存儲器件包括阻隔材料。
69.如權(quán)利要求68所述的多層制品,其中所述數(shù)據(jù)傳輸/存儲器件能夠使用粘合劑材料至少部分連接于所述阻隔材料。
70.如權(quán)利要求68所述的多層制品,其中所述阻隔材料的至少一個表面至少部分涂有選自基本上耐水的涂料組合物或減小摩擦的涂料組合物或它們的結(jié)合物中的涂料組合物。
71.如權(quán)利要求68所述的多層制品,其中所述阻隔材料包括基本上無孔的材料。
72.多層制品,其包括至少部分連接于基本上無孔的材料的微孔基材,所述微孔基材至少部分涂有基本上耐水的涂料組合物,所述涂料組合物包含(a)和(b)的穩(wěn)定分散體(a)水性聚氨酯分散體;和(b)至少部分溶于水性介質(zhì)的陽離子含氮聚合物染料固定材料。
73.如權(quán)利要求72所述的多層制品,其中所述微孔基材包括(a)聚烯烴;(b)顆粒硅石材料;和(c)孔隙,其中孔隙構(gòu)成了微孔基材的體積的至少35%。
74.如權(quán)利要求73所述的多層制品,其中所述聚烯烴選自聚乙烯、聚丙烯和它們的混合物。
75.如權(quán)利要求74所述的多層制品,其中所述聚乙烯包括特性粘度為至少10分升/克的基本線性高分子量聚乙烯,所述聚丙烯包括特性粘度為至少5分升/克的基本線性高分子量聚丙烯。
76.如權(quán)利要求73所述的多層制品,其中所述顆粒硅石材料包括沉淀硅石。
77.如權(quán)利要求72所述的多層制品,其中所述水性聚氨酯分散體選自陰離子聚氨酯、陽離子聚氨酯、非離子聚氨酯和它們的混合物的水分散體。
78.如權(quán)利要求77所述的多層制品,其中所述陰離子聚氨酯選自芳族聚醚聚氨酯、脂族聚醚聚氨酯、芳族聚酯聚氨酯、脂族聚酯聚氨酯、芳族聚己內(nèi)酰胺聚氨酯、脂族聚己內(nèi)酰胺聚氨酯和它們的混合物。
79.如權(quán)利要求72所述的多層制品,其中所述基本上無孔的材料選自基本上無孔的熱塑性聚合物,基本上無孔的金屬化熱塑性聚合物,基本上無孔的熱固性聚合物,基本上無孔的彈性體,基本上無孔的金屬和它們的混合物。
80.生產(chǎn)多層制品的方法,包括下列步驟(a)提供具有頂面和底面的微孔基材;(b)提供包括a和b的穩(wěn)定分散體的基本上耐水的涂料組合物a.水性聚氨酯分散體;和b.至少部分溶于水性介質(zhì)的陽離子含氮聚合物染料固定材料;(c)將所述涂料組合物至少部分施涂于所述微孔基材的至少一個表面;(d)將所述(c)的微孔基材至少部分連接于基本上無孔的材料。
81.基本上耐水的可噴墨記錄的基材涂料組合物,其包含a.水性聚氨酯分散體;b.陽離子含氮聚合物染料固定化合物;和c.丙烯酸聚合物,其中所述涂料組合物具有等于或小于7的pH。
82.如權(quán)利要求81所述的涂料組合物,其中所述聚氨酯分散體選自可分散于水中的陰離子聚合物、陽離子和非離子聚氨酯。
83.如權(quán)利要求81所述的涂料組合物,其中所述聚氨酯分散體包括多異氰酸酯和多元醇。
84.如權(quán)利要求81所述的涂料組合物,其中所述陽離子含氮聚合物染料固定化合物包括多元胺和表氯醇。
85.如權(quán)利要求81所述的涂料組合物,其中所述丙烯酸聚合物包括陽離子丙烯酸聚合物。
86.如權(quán)利要求85所述的涂料組合物,其中所述陽離子丙烯酸聚合物選自聚丙烯酸酯,聚甲基丙烯酸酯,聚丙烯腈和具有選自丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺和它們的混合物中的單體類型的聚合物。
87.制備基本上耐水的可噴墨記錄的基材涂料組合物的方法,包括將含氮聚合物染料固定化合物與水性聚氨酯分散體和丙烯酸聚合物混合以產(chǎn)生pH等于或小于7的基本均勻的混合物的步驟。
88.至少部分涂有涂料組合物的基本上耐水的可噴墨記錄的基材,所述涂料組合物包含a.水性聚氨酯分散體;b.陽離子含氮聚合物染料固定化合物的水溶液;和c.丙烯酸聚合物,其中所述涂料組合物具有等于或小于7的pH。
89.如權(quán)利要求88所述的可噴墨記錄的基材,進(jìn)一步包括將所述基材粘結(jié)于基本上無孔材料的至少一層。
全文摘要
本發(fā)明公開了用于可噴墨記錄的基材的pH小于7的耐水性涂料組合物,該組合物包含(a)水性聚氨酯分散體;和(b)含氮聚合物染料固定化合物的水溶液。當(dāng)施涂于適當(dāng)?shù)幕纳蠒r,該涂料組合物可以記錄清晰的、耐水的圖像。本發(fā)明還公開了涂層的可噴墨記錄的基材,包括具有至少一個面的基材,基材的至少一個面具有由上述涂料組合物形成的涂層。
文檔編號C08G18/00GK1829602SQ200480020705
公開日2006年9月6日 申請日期2004年8月18日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月3日
發(fā)明者L·M·帕里尼洛, R·D·羅杰斯, C·T·希爾, L·E·里普克, P·L·貝尼納蒂, P·M·諾瓦科夫斯基, J·P·科瓦克斯, C·F·卡爾二世 申請人:Ppg工業(yè)俄亥俄公司