專利名稱：介質(zhì)片的制作方法
介質(zhì)片 背景
彩色照相印刷，例如使用液體或干燥調(diào)色劑電子照相成像設(shè)備如激光打印 機(jī)進(jìn)行的彩色照相印刷越來越普遍。但是，使用常規(guī)的相紙，通常難以得到高 光澤外觀，例如在傳統(tǒng)的鹵化銀照相印刷中得到的那種高光澤外觀。電子照相 打印機(jī)通常裝配有單根或兩根加熱的熔化輥以固定圖像，這樣由于一些常規(guī)相 紙實(shí)在太低的熱穩(wěn)定性而導(dǎo)致在熔化之前和熔化之后光澤度難以保持一致。
附圖簡(jiǎn)要說明


圖1是依據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的介質(zhì)片的截面圖。 發(fā)明詳述
在本發(fā)明的以下詳細(xì)說明中，參考附圖進(jìn)行說明，附圖是本發(fā)明的一部分， 在附圖中通過示例性的方式顯示了可以實(shí)施的具體實(shí)施方式

。這些實(shí)施方式以 充分詳細(xì)的方式描述，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┧沂镜闹黝}，應(yīng)理解可以 使用其它實(shí)施方式，在不背離所要求的主題的范圍的情況下，可以進(jìn)行方法、 電學(xué)或機(jī)械方面的改變。因此，以下詳細(xì)說明不應(yīng)理解為限制意義，所要求保 護(hù)的主題的范圍僅僅由所附權(quán)利要求及其等同物限定。
圖1是依據(jù)一個(gè)實(shí)施方式的適用于彩色電子照相成像設(shè)備的介質(zhì)片100， 例如照相級(jí)介質(zhì)片(photographic-grade media sheet)的截面圖。介質(zhì)片100包括 基材IIO，例如聚合物膜、聚合物膜共擠出的紙?jiān)?、織物紙?jiān)系?。?duì)于一 個(gè)實(shí)施方式，基材110的基本重量約為60-300克/米2。對(duì)于另一個(gè)實(shí)施方式， 基材110的基本重量約為80-200克/米2。
對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，用于制造基材110的示例性漿料包括但不限于細(xì)磨 木槳、亞硫酸鹽槳、化學(xué)磨木漿、精磨木槳、熱機(jī)械漿或它們的各種混合物。 對(duì)于一些實(shí)施方式，在漿料中可以加入填料以控制介質(zhì)片100的物理性質(zhì)。示例性的填料包括但不限于研磨碳酸鈣、沉淀碳酸鈣、二氧化鈦、高嶺土、硅 酸鹽等。對(duì)于其它實(shí)施方式，基材110中填料的含量約為5-20重量％，而對(duì)
于一個(gè)實(shí)施方式，基材U0中填料的含量約為5-15重量％。
對(duì)于一些實(shí)施方式，基材110可包括內(nèi)上漿劑。這有助于增加基材110 的纖維的內(nèi)結(jié)合強(qiáng)度，并且控制介質(zhì)片100的剛度。合適的內(nèi)上漿劑的例子包 括基于松香的上漿劑、合成上漿劑、基于石油樹脂的上漿劑和中性上漿劑。
如圖1所示，在基材110上形成含顏料層120。盡管含顏料層10顯示位 于基材110的上表面上(參考圖1)，但是對(duì)于另一個(gè)實(shí)施方式，含顏料層120 可形成在基材110的上表面和基材110的相對(duì)(或下)表面上。對(duì)于一些實(shí)施方 式，可以在含顏料層120上形成其它涂層或?qū)樱缈箮喦鷮雍涂轨o電層。
對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，含顏料層120可包含無機(jī)顏料122，例如二氧化鈦、 水合氧化鋁、碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅、高嶺土、氧化鋅等，以及粘合劑124。 無機(jī)顏料122的使用形式可以為干粉或預(yù)分散的漿液或兩者的組合。對(duì)于一個(gè) 實(shí)施方式，粘合劑124可包括無機(jī)或無機(jī)化合物，以提供粘附力使無機(jī)顏料122 相互粘附和粘附到基材110上。粘合劑124的例子包括但不限于水溶性聚合物 和含有微米或亞微米級(jí)有機(jī)顆粒的水分散性聚合膠乳等。合適的水溶性聚合物 的例子包括但不限于聚乙烯醇、淀粉衍生物、明膠、纖維素衍生物、丙烯酰胺 聚合物。合適的水分散性聚合物的例子包括但不限于丙烯酸類聚合物或共聚 物、乙酸乙烯酯膠乳、聚酯、偏二氯乙烯膠乳、苯乙烯-丁二烯或丙烯腈-丁二 烯共聚物。對(duì)于另一個(gè)實(shí)施方式，以含顏料層120的總干重(排除所有可蒸發(fā) 組分，例如水)為基準(zhǔn)計(jì)，含顏料層120包含約70-100干重份的無機(jī)顏料122。 對(duì)于另一個(gè)實(shí)施方式，無機(jī)顏料122是使用粘合劑124相互粘附和粘附到基材 IIO上的粉末顆粒。對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，以顏料122的總干重為基準(zhǔn)計(jì)，含顏 料層120包含約5-15份的粘合劑124，而對(duì)于另一個(gè)實(shí)施方式，以顏料122的 總干重為基準(zhǔn)計(jì)，含顏料層120包含約8-10份的粘合劑124。
任選地，對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，含顏料層120還可包含抗靜電劑。合適的抗 靜電劑的例子包括金屬氧化物，例如氧化鋅、氧化錫、氧化銦錫、二氧化硅 氧化錫、氧化銻錫、氧化鈦錫；無機(jī)和聚合物電解質(zhì)，例如氯化鈉、氯化鉀、 硫酸鈉、硫酸鉀、季銨鹽、聚合物電解質(zhì)、聚苯乙烯磺酸的鈉鹽、聚苯乙烯磺酸的銨鹽、聚丙烯酸的鈉鹽、聚丙烯酸的銨鹽、聚甲基丙烯酸的鈉鹽、聚甲基 丙烯酸的銨鹽、聚乙烯磺酸的鈉鹽、聚乙烯磺酸的銨鹽、聚乙烯磷酸的鈉鹽、 聚乙烯磷酸的銨鹽和/或它們的組合。或者，在另一個(gè)實(shí)施方式中，抗靜電劑可 作為單獨(dú)的涂層施加到含顏料層120上。
任選地，對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，含顏料層120還可包含其它功能添加劑。這 些功能添加劑的例子包括但不限于熒光增白劑(OBA)、彩色染料、水保持劑、 分散劑、紫外吸收劑、流變控制劑、消泡劑、pH控制劑、交聯(lián)劑和涂層潤(rùn)滑 劑。
對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，通過用在液體(例如水)中包含無機(jī)顏料122和粘合劑 124的涂料涂布基材110來形成含顏料層120。對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，涂料還可 含有抗靜電劑和/或水保持劑、彩色染料、和熒光增白劑。對(duì)于另一個(gè)實(shí)施方式， 粘合劑124溶解在液體中。對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，在基材110上形成涂層重量約 為5-15克/米2的含顏料層120，但是優(yōu)選形成涂層重量約為8-12克/米2的含 顏料層120。
對(duì)于各種實(shí)施方式，可以采用以下方式施加涂層輥涂、常規(guī)縫模頭處理、 刮涂、彎刀刮涂、棒涂、剪切輥涂、反相輥涂、狹縫模頭幕式涂布、浴涂布(pond coating)、簾式涂布、氣刀涂布、照相凹版涂布、施膠涂布、刷涂和/或其它 相當(dāng)?shù)姆椒?，包括那些使用循環(huán)和非循環(huán)涂布技術(shù)的方法。對(duì)于一些實(shí)施方 式，可以使用噴涂、浸涂和/或澆涂技術(shù)。
然后，使用例如紅外加熱或加熱的空氣或兩者的組合對(duì)含顏料層120進(jìn)行 干燥。如同本領(lǐng)域中已知的，還可以使用其它常規(guī)干燥方法和設(shè)備。在干燥后， 涂布的基材110的水分含量約為3-10重量％，優(yōu)選約為5-7重量％。
對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，在含顏料層120干燥后，將其上形成了含顏料層120 的基材110從一對(duì)輥之間通過，作為壓延處理的一部分。壓延設(shè)備可以是單獨(dú) 的超壓延機(jī)，在線、軟鉗口壓延機(jī)，脫線、軟鉗口壓延機(jī)等。
在含顏料層120上形成圖像接受層130。圖像接受層130包括蠟顆粒132 和聚合物樹脂134，例如水溶性或水分散性樹脂。對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，蠟顆粒 132的熔化溫度約為5(TC至200。C，而對(duì)于另一個(gè)實(shí)施方式，蠟顆粒132的熔 化溫度約為7(TC至130'C。對(duì)于一些實(shí)施方式，圖像接受層130中蠟132的量約為圖像接受層130中樹脂134的5-50干重％，而對(duì)于其它實(shí)施方式，圖像 接受層130中蠟132的量約為圖像接受層130中樹脂134的10-30干重％。較 佳地，對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，聚合蠟具有細(xì)顆粒的物理形式，預(yù)分散在水中或其 它與水相容的載體中。對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，顆粒的平均粒徑約為0.1微米至1 微米，或者對(duì)于另一個(gè)實(shí)施方式，平均粒徑約為0.3微米至0.5微米。
示例性的蠟顆粒132包括巴西棕櫚蠟、褐煤蠟、石蠟、通過原油蒸餾得到 的微晶蠟、合成聚合物、以及它們的組合。合成聚合物的例子包括那些具有聚 烯烴骨架結(jié)構(gòu)的聚合物，例如高密度聚乙烯、低密度聚乙烯、線性低密度聚乙 烯、聚丙烯和聚丁烯。合成聚合物的其它例子包括含酯的蠟、聚合鹵代烴化合 物和聚合氫氟烴化合物，例如聚四氟乙烯。
對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，樹脂134用作將蠟顆粒相互粘合和粘附到含顏料層 120上的粘合劑。樹脂134還可用作蠟的連續(xù)分散基質(zhì)?？梢允褂门c常用于紙 涂層的水性涂料組合物中的樹脂類似的具有粘合能力的任何水溶性或水分散 性樹脂，但是優(yōu)選使用在形成膜時(shí)具有良好光澤外觀的樹脂。樹脂134可以是 中性或合成的聚合物粘合材料。中性粘合材料的例子包括改性淀粉、大豆蛋白 質(zhì)和酪蛋白。合適的合成聚合粘合劑包括水溶性聚合物和聚合乳液，可以單獨(dú) 使用或組合使用。聚乙烯醇和丙烯酰胺聚合物是合適的水溶性聚合物的例子。 合適的聚合乳液的例子包括聚酯、丙烯酸類聚合物或共聚物、乙酸乙烯酯膠乳、 聚乙烯縮醛、乙烯醇-乙烯縮醛共聚物、偏二氯乙烯膠乳聚碳酸酯、苯乙烯-丁 二烯或丙烯腈-丁二烯共聚物、含丙烯酸類單體和至少一種其它單體的共聚物， 等等，以及它們的混合物。對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，優(yōu)選的聚合物包括那些在大分 子鏈中、特被是側(cè)鏈上具有官能團(tuán)的聚合物，這樣聚合物在干燥過程中可以使 用外部交聯(lián)劑或分子鏈中的自交聯(lián)活性基團(tuán)進(jìn)行交聯(lián)，以控制物理性質(zhì)，例如 耐熱性。
此外，在另一個(gè)實(shí)施方式中，向圖像接受層130的制劑中添加具有非常細(xì) 小顆粒和高反射率的粉末，例如細(xì)二氧化鈦粉末，以提高該層的光學(xué)性質(zhì)。
對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，通過用在液體(例如水)中包含固體蠟顆粒132和樹脂 134材料的涂料涂布含顏料層120來形成圖像接受層130。對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式， 蠟顆粒132分散在液體中，樹脂134的材料溶解在液體中。對(duì)于另一個(gè)實(shí)施方式，樹脂134的材料的小固體顆粒分散在液體中。對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，在含顏 料層120上形成涂層重量約為2-8克/米2的含蠟層130，但是優(yōu)選形成涂層重 量約為3-5克/米2的層130。
對(duì)于各種實(shí)施方式，可以采用以下方式施加涂層輥涂、常規(guī)狹縫模頭處 理、刮涂、彎刀刮涂、棒涂、剪切輥涂、反相輥涂、狹縫模頭幕式涂布、浴涂 布(pond coating)、簾式涂布、氣刀涂布、照相凹版涂布、施膠涂布、刷涂和/ 或其它相當(dāng)?shù)姆椒?，包括那些使用循環(huán)和非循環(huán)涂布技術(shù)的方法。對(duì)于一些實(shí) 施方式，可以使用噴涂、浸涂和/或澆涂技術(shù)。然后，使用例如加熱空氣干燥器 或紅外干燥器或兩者的組合對(duì)涂層進(jìn)行干燥。
圖像接受層130是介質(zhì)片100的最外層。圖像接受層130在成像過程(例 如，在打印中)接受來自成像設(shè)備(例如電子照相成像設(shè)備，例如激光打印機(jī)) 的標(biāo)記材料，例如調(diào)色劑。在打印過程中，在介質(zhì)片100通過電子照相成像設(shè) 備的光導(dǎo)鼓或傳送帶并且層130上接受了成像的調(diào)色劑顆粒后，在向介質(zhì)片 100加熱和/或加壓時(shí)，調(diào)色劑熔化，例如熔融，進(jìn)入圖像接受層130，形成復(fù) 制圖像。不受限于任何理論，本發(fā)明人相信在圖像接受層130中含有蠟可以 有助于提高表面光澤，可以作為內(nèi)脫模劑以減少調(diào)色劑在打印過程中被打印機(jī) 的熱熔輥帶走的量，并且可用作摩擦控制劑以減小片的粘著性，從而減少卡紙 的次數(shù)。
任選地，對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，可以在基材110上、與圖像接受層130相反 的一面形成層140，如圖1所示。對(duì)于一些實(shí)施方式，可以在基材110上直接 形成層140?；蛘?，對(duì)于其它實(shí)施方式，在基材110和層140之間可以設(shè)備一 個(gè)或多個(gè)層(未示出)，例如抗巻曲層。對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，140包括一種或多 種無機(jī)顏料，例如二氧化鈦、水合氧化鋁、碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅、高嶺 土、氧化鋅等，以及至少一種粘合劑材料，例如在層120中所例舉的。
對(duì)于另一個(gè)實(shí)施方式，層140包括任選的顆粒142，如圖1所示，它們?cè)?形成于基材110上之前，先混入層140的材料中。顆粒140用作間隔物質(zhì)以增 加片的間隔，從而減少打印過程中的卡紙現(xiàn)象。合適的顆粒142的例子包括無 機(jī)玻璃空心和實(shí)心微球和有機(jī)聚合物珠粒。對(duì)于一個(gè)實(shí)施方式，顆粒142的平 均粒徑約為0.7微米至30微米。對(duì)于一些實(shí)施方式，層140的形成包括對(duì)包含分散在液體(例如水)中的無
機(jī)顏料的液體涂料進(jìn)行施涂。對(duì)于一些包含顆粒142的實(shí)施方式，顆粒142也 分散在液體中。
圖像接受層130就水分從基本原料120向大氣中遷移方面而言是相對(duì)"封 閉的"，因此層140對(duì)于防止紙或調(diào)色劑在打印過程中起泡起著重要的作用。 當(dāng)介質(zhì)/調(diào)色劑組合熔化時(shí)，介質(zhì)內(nèi)部吸收的水分通常由于熱的作用而蒸發(fā)，因 而在涂層下方產(chǎn)生強(qiáng)蒸汽壓。如果介質(zhì)制備或打印過程是在高濕度條件下進(jìn) 行，則這種情況更加嚴(yán)重。此外，如果使用多個(gè)熱熔輥或較高的熔化溫度以實(shí) 現(xiàn)高調(diào)色劑光澤，則起泡現(xiàn)象可能更明顯。層140中的開放結(jié)構(gòu)提供了足夠的 通過率，以釋放水蒸汽壓，防止起泡。
對(duì)于各種實(shí)施方式，層140還用于提供鹵化銀相紙的觸感和能夠使用手工 書寫工具如鉛筆和鋼筆進(jìn)行手工書寫的表面。對(duì)于一些實(shí)施方式，層140用于 控制連續(xù)介質(zhì)片之間以及介質(zhì)片和打印機(jī)的提取輥之間的摩擦力。
實(shí)施例介質(zhì)片
含顏料層120是100重量份PCC(沉淀碳酸鈣)和GCC(研磨碳酸鈣)混合物、 6-10份聚苯乙烯-丁二烯膠乳、3-8份導(dǎo)電聚合物(例如聚苯乙烯磺酸的鈉鹽等) 和有效量的功能涂料添加劑，例如彩色染料、OBA(熒光增白劑)、粘度控制劑、 水保持劑和消泡劑。使用刮刀導(dǎo)向控制涂布機(jī)以8-12克/米2的涂層重量對(duì)基 材110的上表面進(jìn)行施涂，從而在基材IIO上形成含顏料層120。使用超壓延 機(jī)提供60-70%的光澤度，該光澤度以75度的角度用光澤儀測(cè)得。層140含有 100份研磨碳酸鈣、5-10份聚合物粘合劑和3-5份粒徑為3-7微米的聚乙烯珠 粒。
圖形接受層130可包含可交聯(lián)或可自交聯(lián)的聚苯乙烯丁二烯共聚物膠乳， 還可包含聚丙烯酸類膠乳。還可包含少量固化催化劑和聚合蠟顆粒，在一個(gè)實(shí) 施例中，該聚合蠟顆粒的平均粒徑約為0.1微米至1微米，或者約為0.3微米 至0.5微米。以聚合物膠乳的IOO份干重為基準(zhǔn)計(jì)，圖像接受層130中蠟的含 量約為15重量份至40重量份。圖像接受層130的涂層重量約為4-5克/米2。結(jié)束語(yǔ)
盡管已經(jīng)說明和描述具體實(shí)施方式

，但是明確的是所要求保護(hù)的主題的范 圍僅僅由以下權(quán)利要求及其等同物限定。
權(quán)利要求
1. 一種介質(zhì)片(100)，其包括基材(110)；在基材(110)上形成的第一層(120)，所述第一層(120)包含無機(jī)顏料(122)；和在所述第一層(120)上形成的第二層(130)，所述第二層(130)包含大量蠟顆粒(132)。
2. 如權(quán)利要求1所述的介質(zhì)片(IOO)，其特征在于，所述第二層(130)還包 含樹脂(134)。
3. 如權(quán)利要求2所述的介質(zhì)片(IOO)，其特征在于，所述樹脂(134)選自水 溶性樹脂和水分散性樹脂。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的介質(zhì)片(IOO)，其特征在于，所述無 機(jī)顏料(122)選自下組二氧化鈦、水合氧化鋁、碳酸鈣、硫酸鋇、二氧化硅、 高嶺土、氧化鋅。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的介質(zhì)片(IOO)，其特征在于，所述蠟 顆粒(132)選自下組巴西棕櫚蠟、褐煤蠟、石蠟、通過原油蒸餾得到的微晶蠟、 合成聚合物、以及它們的組合。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的介質(zhì)片(IOO)，其特征在于，還包括 在基材(110)的與第二層(130)相反的表面上形成的第三層(140)。
7. 如權(quán)利要求6所述的介質(zhì)片，其特征在于，所述第三層包含第二顆粒 (142)。
8. —種形成介質(zhì)片(100)的方法，其包括在基材(110)上形成的第一層(120)，所述第一層(120)包含無機(jī)顏料(122);和在第一層(120)上形成的第二層(130)，所述第二層(130)包含大量蠟顆粒 (132)。
9. 如權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，在基材(110)上形成第一層(120) 的步驟包括用第一涂料涂布基材(IIO),所述在第一層(120)上形成第二層(130)的步驟包括用第二涂料涂布第一涂層(120)。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述第一涂料包括含有無 機(jī)顏料和粘合劑的液體，所述第二涂料包括含有蠟顆粒(132)和樹脂(134)的液 體。
全文摘要
介質(zhì)片(100)具有形成在基材(110)上的第一層(120)和形成在第一層(120)上的第二層(130)。所述第一層(120)包含無機(jī)顏料(122)，所述第二層(130)包含大量蠟顆粒(132)。
文檔編號(hào)D21H19/00GK101416120SQ200780012173
公開日2009年4月22日 申請(qǐng)日期2007年4月3日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月7日
發(fā)明者H·Q·泰蘭, X·周 申請(qǐng)人:惠普發(fā)展公司，有限責(zé)任合伙企業(yè)