發(fā)明領域

本發(fā)明的領域涉及在聚合物膜上的圖像品質(zhì)和油墨粘附性的改善，特別地使用水基印刷油墨。

現(xiàn)有技術說明

數(shù)字印刷-特別是噴墨和激光印刷-是印刷市場中最快增長的領域。雖然常規(guī)印刷方法如膠版印刷、輪轉(zhuǎn)凹版印刷和柔性版印刷目前以每年(最多)1％的速率增長，但數(shù)字印刷以每年大于7％的速率增長。

數(shù)字印刷超過“常規(guī)”印刷方法的優(yōu)點包括：

1.比傳統(tǒng)印刷方法更經(jīng)濟地生產(chǎn)高品質(zhì)但低體積的產(chǎn)品的能力。

2.通過“可變數(shù)據(jù)印刷”(VDP)生產(chǎn)個性化產(chǎn)品的能力。如果希望的話，使用VDP，在一個印刷量中的每一項可以改變以適合每個客戶。

在塑料膜和金屬或金屬化箔上的印刷是印刷和包裝市場的關鍵部分。這些產(chǎn)品用作包裝、戶外顯示屏、或用作個人化信息攜帶卡(駕駛執(zhí)照、信用卡、借記卡等)。

塑料膜工業(yè)是巨大的，包括許多最終用途(包裝、顯示、層壓物和其他)。根據(jù)由美國人口調(diào)查局(U.S.Census Bureau)發(fā)布的2007年經(jīng)濟普查(2007Economic Census)，塑膠袋和塑料袋工業(yè)(2007NAICS代碼326111)消耗了超過30億美元(US)的原材料。類似數(shù)量的原材料被其他領域的塑料膜使用(2007NAICS代碼326112)消耗。據(jù)保守估計原材料為2美元/千克，這表明僅僅在美國至少幾百萬噸原料塑料被塑料膜和片材行業(yè)使用。

用水基柔性油墨在光滑、不可滲透材料如聚合物膜上印刷存在挑戰(zhàn)。特別地，在打印機上增加的環(huán)境壓力將迫使更多地使用水基油墨。然而，用水基油墨印刷呈現(xiàn)出在非多孔并且通常拒水的聚合物上的嚴重的問題。水基油墨將在這些表面上轉(zhuǎn)印并且不均勻地擴散。此外，油墨對這些表面的粘附性通常是差的。出于這個原因，在印刷和轉(zhuǎn)換之前，用高壓電暈對聚合物表面進行預處理是常見的。然而，數(shù)字印刷品質(zhì)-特別是水基噴墨印刷品質(zhì)-在電暈處理的聚合物膜上是差的。

現(xiàn)有技術包含納米原纖化纖維素(NFC)作為常規(guī)紙張涂料的組分的若干實例。例如，Hamada和Bousfield用不同量的NFC涂覆紙，接著用水基柔性油墨、并用水基噴墨油墨(均是染料基的并且有顏色的)印刷。有顏色油墨的視覺品質(zhì)大大改進。在相關研究中，Hamada等人，組合制備了較重的涂料，其中NFC充當或者涂料顏料(在涂料中NFC占多數(shù))，或充當涂料粘合劑(占多數(shù)的粘土與少量的NFC共混)。NFC在粘土涂料中作為粘合劑確實極大地改進了油墨保持性，但是NFC相比便宜的多的聚(乙烯醇)粘合劑沒有優(yōu)點。

Zou還表明可以通過噴墨印刷來印刷固體CNC膜(厚度為約100μm)，并且給出對于特殊二氧化硅涂覆的噴墨紙優(yōu)異的印刷品質(zhì)。

現(xiàn)有技術確實包括在專門用于高射投影儀的塑料投影片的噴墨印刷的涂料的窄領域中的許多專利實例?？傮w上，在此類專利中描述的涂料取決于有時結(jié)合有少量填充劑的親水聚合物。然而，沒有發(fā)現(xiàn)覆蓋印刷包含涂覆在聚合物基底上的纖維素納米晶體的膜涂料的主題的出版物或?qū)＠?/p>

現(xiàn)有技術包括許多專利實例，其中可溶性纖維素衍生物如甲基纖維素、羥丙基纖維素以及其他被用作涂料的成膜聚合物。最近的專利描述了向這些涂料中添加“低聚果糖纖維”(即可溶性纖維素膳食纖維材料，如菊粉)，可能作為增強劑。

用于食品的塑料包裝材料要求對水蒸汽和氧氣二者的滲透的耐受性?，F(xiàn)有技術中眾所周知的是聚合物如聚乙烯和聚丙烯提供抵抗水蒸汽的良好保護，但抵抗氧氣的差保護。相反，還眾所周知的是，纖維素膜提供抵抗氧氣的良好保護，但抵抗水蒸汽的差保護。

發(fā)明概述

本概念披露的目的是提供一種用于數(shù)字印刷，特別是通過噴墨和激光印刷，以及用于柔性印刷(柔印)以及還有其他印刷工藝的改進的記錄介質(zhì)。這借助于將共混有聚(乙烯醇)(PVOH)或其他聚合物材料的纖維素納米晶體(CNC)的薄涂層施用到聚合物膜上，以幫助捕獲油墨，從而防止油墨在聚合物膜表面上擴散和滲色并且改進油墨粘附性。CNC的親水性質(zhì)和CNC膜的高表面積和小孔隙產(chǎn)生了基底層以提供快速的油墨固化同時將油墨染料或顏料保留在表面上。油墨/碳粉和CNC對聚合物薄膜的受控粘附性是通過將聚乙烯醇(PVOH)、乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EAA)或羧化的膠乳與CNC共混，并且通過在用CNC涂覆之前用電暈放電預處理該聚合物膜來實現(xiàn)的。特別地，在水的存在下油墨膜的粘附性是通過用乙烯乙酸乙烯酯共聚物(EAA)或羧化的膠乳代替共混物中的PVOH來實現(xiàn)的。較高比率的CNC與EAA給出較快的油墨干燥，但較差的油墨濕摩擦耐受性。較低比率的CNC與EAA給出較慢的油墨干燥，但更好的油墨濕摩擦耐受性。因此，油墨干燥速率相對于濕摩擦耐受性可以根據(jù)客戶需要通過改變涂料中CNC與EAA的比率來平衡。CNC/聚合物共混物的薄涂層在降低通過塑料膜的氧氣透過率(OTR)中也是有效的。盡管在本工作中描述的涂層是手工施用的，這些材料是與工業(yè)涂層設備完全相容的。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種用于數(shù)字印刷的聚合物記錄介質(zhì)，在該介質(zhì)上至少一層涂料，該涂料包含纖維素納米晶體(CNC)，和與CNC相容的聚合物材料。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了在此描述的記錄介質(zhì)，其中該聚合物材料是選自聚乙烯醇、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物、乙烯丙烯酸(EAA)共聚物、羧化的膠乳及其組合。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了在此描述的記錄介質(zhì)，其中該涂料具有的聚合物材料(PM)與CNC的重量比是從0.1％至95.0％PM/CNC。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了在此描述的記錄介質(zhì)，其中該涂料具有的聚合物材料(PM)與CNC的重量比是從20％至80％PM/CNC。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種用于聚合物記錄介質(zhì)的涂料組合物，該涂料包含纖維素納米晶體(CNC)，和與CNC相容的聚合物材料。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了在此描述的組合物，其中該聚合物材料是選自聚乙烯醇、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物、乙烯丙烯酸(EAA)共聚物、羧化的膠乳及其組合。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了在此描述的組合物，其中該涂料具有的聚合物材料(PM)與CNC的重量比是從0.1％至95.0％PM/CNC。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了在此描述的組合物，其中該涂料具有的聚合物材料(PM)與CNC的重量比是從20％至80％PM/CNC。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種生產(chǎn)用于數(shù)字印刷的聚合物記錄介質(zhì)的方法，該方法包括制備包含纖維素納米晶體(CNC)和與CNC相容的聚合物材料的水性懸浮液，提供該記錄介質(zhì)；在電暈放電中處理該介質(zhì)；制備纖維素納米晶體(CNC)和與CNC相容的聚合物材料的懸浮液，并將至少一層懸浮液施用到該介質(zhì)上。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了在此描述的方法，其中該聚合物材料是選自聚乙烯醇、乙烯乙酸乙烯酯(EVA)共聚物、乙烯丙烯酸(EAA)共聚物、羧化的膠乳及其組合。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了在此描述的記錄介質(zhì)，其中該涂料具有的聚合物材料(PM)與CNC的重量比是從0.1％至95.0％PM/CNC。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了在此描述的方法，其中該涂料具有的聚合物材料(PM)與CNC的重量比是從20％至80％PM/CNC。

根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了在此描述的方法，其中該電暈放電是在從5至25W min/m²的范圍內(nèi)。

附圖說明

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在塑料膜上的薄CNC涂層的基本概念的示意圖；

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在所使用的英斯特朗(Instron)裝置上的油墨剝離測量的測試裝置；

圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在IGT F1實驗室柔性版印刷機上的油墨干燥(油墨粘臟(setoff))測試的測試裝置；其中將油墨施用到CNC涂覆的塑料膜上，接著將剩余的濕油墨轉(zhuǎn)移至參比紙；

圖4A示出了在未處理的PET膜上的非常差的視覺品質(zhì)的噴墨測試圖案；

圖4B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在涂覆有CNC與PVOH的共混物的PET膜上的相同測試圖案的優(yōu)異的視覺品質(zhì)；

圖5A示出了現(xiàn)有技術的在未處理的PET膜上的噴墨印刷；

圖5B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，使用噴墨打印機A印刷的在涂覆有CNC與PVOH的共混物的PET膜上的噴墨印刷，顯示了液體噴墨油墨到CNC涂層上的滲色(原始圖像的顏色)的減少；

圖6A示出了現(xiàn)有技術的在未處理的PET膜上的印刷；

圖6B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，使用噴墨打印機B印刷的在涂覆有CNC與PVOH的共混物的PET膜上的印刷，顯示了液體噴墨油墨到CNC涂層上的滲色(原始圖像的顏色)的減少；

圖7A示出了在現(xiàn)有技術的未處理的PET膜上，用專門針對塑料膜配制的水基油墨制成的柔性版印刷物。這些圖像是在測試干摩擦耐受性之前(左側(cè))和之后(右側(cè))拍攝的，如與圖7A對比；

圖7B示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，用專門針對涂覆有CNC與PVOH的共混物的PET膜上的塑料膜配制的水基油墨制成的柔性版印刷物，顯示了水基柔性版印刷密度的改進和在CNC涂層上的油墨擦除的減小，其中印刷密度(黑度)和摩擦耐受性的優(yōu)越性二者都是清楚明顯的；

圖8示出了柔性油墨的濕摩擦耐受性可以通過改變CNC與EAA聚合物的比率來控制，其中對于涂層中較高量的CNC(左)，由濕摩擦試驗去除的油墨的量是最小的，并且由濕摩擦試驗去除的油墨的量隨著膜中CNC含量的減少而增加；

圖9示出了隨著涂層中CNC的量的增加，水基柔性油墨固化(作為油墨粘臟測量的)的改進，其中水基柔性油墨的固化在對照聚合物膜上和在純EAA的涂層(左)上是差的，涂層中較高的CNC含量給出較快的油墨固化(圖像中從左至右)；

圖10A示出了在現(xiàn)有技術的未處理的PET膜上用常規(guī)水基柔性包裝油墨印刷的75％標稱覆蓋率的半色調(diào)點圖案；

圖10B顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，在涂覆有CNC與PVOH的共混物的PET膜上用常規(guī)水基柔性包裝油墨印刷的75％標稱覆蓋率的半色調(diào)點圖案的優(yōu)異圖像品質(zhì)，顯示了當在薄CNC涂層上用水基柔性油墨印刷時半色調(diào)點品質(zhì)的改進。

發(fā)明詳細說明

本發(fā)明旨在改進印刷品質(zhì)和印刷油墨以及數(shù)字油墨對塑料膜的粘附性。印刷品質(zhì)是根據(jù)改進的顏色再現(xiàn)、更大的印刷密度(即“更黑”的黑色印刷)、更均勻的印刷區(qū)域、更好的線條和印刷字符的清晰度(更少的粗糙度)、和改進的油墨粘附性來定義的。用于數(shù)字印刷的包括在柔性塑料膜2上的CNC的薄涂層1的聚合物記錄介質(zhì)100的基本概念在圖1中示出。

如已經(jīng)所述，數(shù)字印刷方法是當今發(fā)展最快的方法。然而，盡管傳統(tǒng)的“常規(guī)”印刷方法如膠版印刷、輪轉(zhuǎn)凹版印刷(凹版印刷)、以及柔印增長非常緩慢(如果有的話)，它們?nèi)匀恢鲗С霭婧桶b印刷二者。

一般來說，柔印是低/中等品質(zhì)包裝印刷選擇的方法，膠版印刷是中/高品質(zhì)包裝印刷的方法，并且凹版印刷是高品質(zhì)包裝印刷選擇的方法，特別是當需要大量生產(chǎn)時。由于水基輪轉(zhuǎn)凹版印刷油墨是化學上類似于水基柔印油墨，我們將僅使用水基柔印油墨作為這類水基印刷油墨的實例。

使用水基噴墨油墨的問題通常包括

·由于油墨擴展超過其標稱尺寸和位置(稱為“線擴展”)的線條和印刷字符的分辨率差。

·顏色到顏色的滲色，其中一種濕油墨顏色“滲色”或混合至另一種緊密接近印刷的濕油墨中(稱為“滲色”)

·差的油墨粘附性

基于三種不同類型的聚合物膜，對本發(fā)明進行了評價。選擇這三種聚合物是因為它們覆蓋寬范圍成本和(對于本發(fā)明重要的)寬范圍的表面自由能二者。材料的表面自由能是其被水和其他流體潤濕的能力的量度。較高的表面自由能更容易被水潤濕。其實例是干凈的玻璃表面。較低的表面自由能更難以被水潤濕。其實例是蠟紙或其他拒水材料。

這三種聚合物及其表面自由能是：

·PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)，以許多商品名銷售，例如Mylar^TM-約45mN/m的表面自由能

·聚苯乙烯-約41mN/m的表面自由能

·聚乙烯-約35mN/m的表面自由能

水基油墨具有比溶劑基油墨更便宜且更環(huán)保的優(yōu)點。雖然在紙基包裝上水基柔印油墨已經(jīng)代替了溶劑基油墨，但溶劑基油墨在塑料薄膜的印刷中仍然是重要的。原因是對于許多應用，水基油墨在塑料膜上不能與溶劑基油墨的印刷品質(zhì)或干燥速率相比，特別是對于多色加工印刷。

塑料膜(具有和不具有薄CNC涂層)是用專門配制用于在塑料膜上使用的水基和溶劑基黑色柔印油墨印刷的。

塑料膜(具有和不具有薄CNC涂層)是在由不同設備制造商制成的臺式打印機上用水基噴墨油墨印刷的。

印刷密度或印刷光學密度是油墨膜的暗度的量度。對于黑色油墨膜，更高的印刷密度表示“更黑”的膜。對于商業(yè)印刷，取決于具體印刷工作的要求，至少1.2和高達1.7的印刷密度是所希望的。印刷油墨膜還必須耐去除，例如通過摩擦、通過剝離和通過其他行為去除。

印刷品質(zhì)根據(jù)黑色油墨的光學印刷密度來確定。

印刷油墨膜對摩擦的耐受性是使用由密歇根州卡拉馬祖市布朗公司(Brown Company，Kalamazoo，MI)制造的Sutherland油墨摩擦試驗機，美國專利2,734,375，加拿大專利532,864，測量的。

在水的存在下印刷油墨膜對摩擦的耐受性(“濕摩擦耐受性”)，是在將0.07mL水添加到印刷品的表面之后如以上測量的。

印刷油墨膜對剝離的耐受性(即，由垂直于印刷表面的力去除油墨)是通過Skowronski和Bichard描述的技術，使用Instron 5867測試儀測定的。剝離測試測量示意圖的基本說明在圖2中呈現(xiàn)。

新印刷的柔印油墨的干燥是作為濕油墨膜到參比紙上的粘臟測量的。粘臟測試200的示意圖在圖3中示出，其中將油墨施用到CNC涂覆的塑料膜上，接著將剩余的濕油墨轉(zhuǎn)移至參比紙。油墨粘臟到參比紙上的量越大，油墨干燥越慢。

該粘臟包括將油墨直接印刷到CNC涂覆的膜上的雕刻網(wǎng)紋輥10。在位置20處，CNC涂覆的塑料膜接收油墨，并且濕油墨可以保留在該CNC涂覆的塑料膜上。當輥10旋轉(zhuǎn)時，它將該剩余的濕油墨從CNC涂層轉(zhuǎn)移到參比紙，作為在位置30處的油墨干燥的量度。在優(yōu)選的實施例中，粘臟測試200設備還包括電暈放電40，其在該雕刻網(wǎng)紋輥10附近，在這里可以處理CNC塑料膜。

氧氣氣體穿過涂覆的和未涂覆的塑料膜的透過率是在由美國明尼蘇達州明尼波利斯市膜康公司(Mocon Inc.,Minneapolis,MN,USA)制造的OpTech O2Platinum儀器上測量的。測量是在23℃的溫度和50％的相對濕度下進行的。

制備CNC基涂料的典型程序

典型地，人們從約4％(按重量計)的CNC的水性原料懸浮液開始。滴加濃縮的(按重量計約30％)聚(乙烯醇)溶液直至達到(按重量計)9份的CNC和(按重量計)1份的PVOH的最終比例。加入硫酸鈉以達到0.005摩爾Na₂SO₄的濃度。然后將混合物分散持續(xù)若干小時直至均勻。少量硫酸鈉的加入對于粘度控制是有用的，但不是本發(fā)明的必要部分。

使用呈其酸性形式(約2.5的懸浮液pH)和其中和形式(約6.5的pH)二者的CNC。除非另有說明，在本文件中，是指中和形式。

將CNC的薄涂層施用到聚合物膜表面上的典型程序

在涂覆之前立即將一片PET或其他聚合物膜在商業(yè)電暈放電下處理，典型地(但不排他地)在5至25W·min/m²的范圍內(nèi)。在本文件中，“電暈”、“電暈處理”或“電暈功率”始終理解為以W·min/m²為單位給出。

將電暈處理的聚合物片材立即貼在均勻的玻璃片上。使用適合于給出約3g/m²的干涂層重量的下拉“鳥”(drawdown“bird”)或刀片將CNC/PVOH混合物分布在Mylar^TM膜上。

制備CNC涂料，這些涂料包含按PVOH在涂料中的重量計0.1％至95％的比率的PVOH。還制備了CNC涂料，其比率為按重量計20份的CNC和80份的乙烯丙烯酸共聚物或80份的膠乳聚合物；其比率為按重量計20份的CNC與40份的乙烯丙烯酸共聚物和40份的PVOH；以及其比率為按重量計20份的CNC與40份的膠乳聚合物和40份的PVOH。

實例：

實例1-借助于CNC的薄涂層改進的噴墨印刷品質(zhì)。

將含有按重量計90％的CNC和按重量計10％的聚(乙烯醇)(PVOH)的涂料施用到一片PET膜上。圖4A示出了當將噴墨測試圖像印刷在未處理的PET膜上時圖像品質(zhì)非常差。特別地，在未涂覆的PET表面上，線條已經(jīng)擴展到不可接受的程度，并且文本分辨率極差。圖4B示出了當通過噴墨將相同的測試圖像印刷在涂覆有CNC薄膜的PET膜上時圖像品質(zhì)的大的改進。

圖5和圖6示出了在施用薄CNC涂層之后多色噴墨印刷中油墨滲色的量的減少。確切地，圖5A示出了未處理的PET膜的水基噴墨印刷的差的品質(zhì)。圖5B示出了在涂覆有CNC和PVOH的PET膜上的同一噴墨打印機的非常優(yōu)異的印刷品質(zhì)。類似地，圖6A示出了通過第二類型的噴墨打印機在未處理的PET上的印刷，這也導致差的品質(zhì)。圖6B示出了當使用涂覆有CNC和PVOH的PET膜時第二噴墨打印機的顯著改進。我們注意到，原始圖像是多色的，并且在本文檔中已經(jīng)轉(zhuǎn)換為單色圖像。因此，來自不同制造商的噴墨打印機在普通未處理的塑料膜上產(chǎn)生不同-且仍然差的-圖像品質(zhì)，但是在所有情況下，用在CNC薄涂層上印刷中使用的所有打印機中，圖像品質(zhì)大大改進。

實例2-借助于薄CNC涂層在PET膜上的噴墨線條品質(zhì)的改進。

將標稱0.4mm厚度的垂直和水平線條印刷在商業(yè)噴墨透明膜上、純PET膜上、以及在印刷之前立即已經(jīng)用10的電暈功率處理的純PET膜上。還將相同的線條印刷在電暈處理后立即由CNC/PVOH的混合物涂覆的PET上。

在圖4、圖5和圖6中已經(jīng)提供了視覺實例。

如表1所示，商業(yè)噴墨透明膜上的線條寬度接近0.4mm的標稱寬度，并且線條的粗糙度最小。在對照未處理的PET膜上的線條寬度為標稱值的近三倍，并且線條粗糙度是嚴重的。相比之下，已經(jīng)接收CNC/PVOH的薄涂層的PET膜上的線條寬度全部都接近標稱值，并且線條粗糙度最小。我們注意到線條加寬的程度可以取決于所使用的噴墨油墨的化學性質(zhì)。

實例3：借助于CNC的薄涂層在PET片材上噴墨印刷中顏色到顏色的滲色的減少。

與單獨的未處理的PET相比，在PET片材上的CNC/PVOH的薄涂層上，不希望的顏色到顏色的滲色的程度大大減少，如表2中定量所示的。視覺實例已經(jīng)在圖5和圖6中呈現(xiàn)。

實例4：借助于CNC的薄涂層在聚乙烯和聚苯乙烯片材上噴墨印刷中顏色到顏色的滲色的減少。

如表3中所示，在聚乙烯和聚苯乙烯膜上的噴墨印刷中不希望的顏色到顏色的滲色由于CNC的薄涂層的存在而大大減少。在圖5和圖6中已經(jīng)提供了視覺實例。與鈉CNC相比，在由酸性CNC制備的涂層上的改進稍微更好。

實例5-通過干摩擦去除的噴墨油墨的量的減少。

通過在噴墨印刷上的摩擦行為的油墨去除取決于塑料的類型，取決于在用CNC涂覆之前的塑料的電暈預處理的水平，以及取決于在CNC混合物中PVOH的量。

對于所有三種塑料膜(PET、聚乙烯和聚苯乙烯)，通過干摩擦去除的油墨的最低量是在用CNC共混物中按重量計20％的PVOH涂覆之前由25瓦特功率的電暈預處理實現(xiàn)的。我們在表4中注意到，在聚乙烯膜上，單獨的電暈預處理給出一定量的摩擦耐受性，但沒有CNC涂層的優(yōu)異印刷品質(zhì)。

實例6-使用CNC涂層增加的油墨剝離強度。

油墨剝離強度(即通過垂直于印刷表面的力去除油墨)由于CNC的薄涂層的存在而大大增加。如表5中所示，在未改性的PET塑料上的噴墨油墨剝離強度是差的。在CNC涂層中少量(按重量計0.3％)的PVOH稍微增加剝離強度。按重量計大于2.5％或更高的PVOH含量將剝離強度增加到最大值，超過該值對于額外的PVOH添加沒有統(tǒng)計上顯著的益處。

實例7：在單色激光靜電印刷中改進的線條品質(zhì)。

如表6中所示，與未涂覆的PET膜相比，用CNC膜的薄涂層改進了PET膜的激光靜電印刷中的線條品質(zhì)。

實例8-借助于CNC的薄涂層改進的柔性版印刷品質(zhì)。

圖7示出了圖像品質(zhì)的改進和通過干摩擦的油墨去除的減少。圖7A示出了在干摩擦試驗之前和之后，用配制用于塑料的水基油墨印刷的未處理的PET膜。我們注意到，初始圖像7A在摩擦試驗之前較不暗(較低印刷密度)和較不均勻(較多斑點)，并且在摩擦試驗之后，圖像7A顯示出嚴重的磨損/油墨去除。圖7B示出了涂覆有CNC/PVOH的PET膜。我們注意到，在摩擦試驗之前在涂覆的PET膜上的初始圖像7B暗得多并且更均勻，并且在圖像7B中存在很少跡象的由干摩擦試驗引起的損壞。表7清楚地闡明了印刷到在塑料膜上的薄CNC涂層上的黑色柔印油墨的增加的印刷密度。

實例9：通過CNC的薄涂層改進柔印印刷密度

在PET、聚乙烯和聚苯乙烯膜上的CNC的薄涂層是用專門配制用于在塑料膜上使用的水基和溶劑基柔性油墨印刷的。印刷的油墨膜的光學印刷密度(黑度)是印刷品質(zhì)的常用量度，并且是打印機需要滿足的常用品質(zhì)目標。表7示出了在沒有CNC涂層的普通塑料膜上，水基油墨的光學印刷密度劣于用溶劑基油墨獲得的光學印刷密度。表7還表明，在塑料表面上具有薄CNC涂層，印刷密度得以大大改進并且等于用溶劑基油墨獲得的印刷密度。我們進一步注意到，不僅水基油墨比溶劑基油墨更環(huán)保，而且水基油墨更便宜，提供了對于打印機的另一個潛在益處。

實例10-在CNC/PVOH共混物中較低濃度的CNC

改進的干粘附性和改進的印刷品的印刷品質(zhì)用少至20份CNC與80份的PVOH的比例得以保持。取決于油墨化學性質(zhì)，其他比例可以是最佳的。

實例11-CNC的酸性形式相對于中性形式的影響

如表8中所示，CNC的酸性形式比中性形式賦予印刷的油墨膜更好的摩擦耐受性。油墨本身是堿性的，并且已知的是酸性基底可以更容易地固化或固定堿性油墨。

實例12-如在標準干摩擦試驗中測量的柔性油墨的干粘附性由CNC薄膜的存在得以大大改進

在PET、聚乙烯和聚苯乙烯膜上的CNC的薄涂層是用專門配制用于在塑料膜上使用的水基和溶劑基柔性油墨印刷的。印刷的樣品在標準干油墨摩擦試驗中摩擦。表9中的結(jié)果表明，在沒有CNC涂層的普通塑料膜上，非常大百分比的油墨被去除。然而，當油墨被印刷到CNC的薄涂層上而不是到塑料表面上時，對通過摩擦去除油墨的耐受性被大大地改進。這種干油墨摩擦的減少也已經(jīng)在圖7中示出。

實例13-使用膠乳聚合物以改進印刷的油墨膜的濕摩擦耐受性

如表10中所示，20份CNC和80份PVOH的膜的濕摩擦耐受性是差的。在這個實例中，用80份的乙烯丙烯酸共聚物代替80份的PVOH或用80份的苯乙烯-丙烯腈膠乳代替80份PVOH保持了印刷密度改進和干摩擦耐受性，但同時給出了極大改進的濕摩擦耐受性。

實例14-柔性油墨的濕摩擦耐受性可以通過改變CNC與EAA聚合物的比率來控制的說明。

圖8示出了隨涂料中CNC與EAA的比例變化的濕摩擦耐受性的圖像。圖8示出了濕摩擦耐受性可以通過改變涂料中CNC與EAA的比率來控制。這在表11中定量地示出。

實例15-涂料層中具有增加的CNC含量的水基柔性油墨的更快干燥的說明。

圖9示出了隨著涂料層中CNC含量的增加而改進的油墨干燥速率的圖像。對于對照未涂覆的聚合物膜并且對于純EAA聚合物和20％CNC/80％EAA的共混物的涂層，油墨干燥是非常緩慢的(高油墨粘臟)。油墨干燥在80％CNC/20％EAA下改進。這在表12中定量地示出。

實例16-借助于CNC的薄涂層的改進的柔性版半色調(diào)點印刷品質(zhì)的說明

圖10示出了印刷在PET膜上的半色調(diào)點的改進的印刷品質(zhì)。印刷的區(qū)域是標稱75％半色調(diào)點區(qū)域；即，是指被油墨75％覆蓋、并且25％未印刷的區(qū)域。我們在圖10A中看到，在未處理的PET膜上的點很差地形成。在圖10B中，我們看到當印刷在PET膜上的薄CNC涂層上時，各個點是尖銳的并且良好分辨的。

實例17-使用CNC的薄涂層的氧氣透過(OTR)率的減小。

CNC加EAA的薄涂層減小了聚乙烯膜的氧氣透過率(OTR)。這些益處主要來源于薄涂層中的CNC含量。如表13中所示，聚乙烯膜的OTR由含有20％CNC和80％EAA的薄層稍微減小。OTR由含有80％CNC和20％EAA的涂層大大減少。還如表13中所示，與含有20％CNC的涂層或與未處理的聚合物膜相比，在涂層中具有80％CNC的歸一化OTR遠遠更低。

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