专利名称：改善转换过程中的裂纹扩展的成像元件的利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种成像元件。在一种优选的形式中，本发明涉及用于照相、喷墨、热和静电印刷介质的支持体。更具体地，本发明涉及一种带有聚合物泡沫层的复合成像元件，其在转换过程中提供改善的裂纹扩展。
除了这些基本要求以外，根据图像转印到支持体上的方式，成像支持体还存在其它特殊要求。例如，在相纸形成中，重要的是相纸要抵抗液体加工化学物质的渗入，否则，化学物质的渗透会在相片边缘存在污点，伴随着图像质量的严重损失。在“照片质量”的喷墨纸形成中，重要的是该纸容易被润湿并且其表现出吸收高浓度油墨且迅速干燥的能力，否则，该元件在对着后续照片堆积时在一起成块并呈现染污和不均匀的照片密度。对于热介质，重要的是支持体含有隔热层，以便使来自供体的染料转印最大化，这会产生更高的色饱和度。
所以，对于成像介质，重要的是同时满足若干要求。同时满足多项要求的一种本领域常用技术是使用包含多个层的复合结构，其中，所述层的每一个单独或协同地起截然不同的作用。例如，已知相纸含有纤维素纸基底，该基底的每一个面已经施加一层聚烯烃树脂，通常是聚乙烯，其为所述纸提供防水性，并且还提供一个光滑表面，在其上形成感光层。例如，在US5,866,282中还把双轴取向聚烯烃薄膜挤出层合到纤维素纸上，以产生卤化银成像层的支持体。其中描述的双轴取向薄膜具有一个微孔层，与在该微孔层上面和下面的共挤出层组合，所述共挤出层含有白色颜料，如TiO2。已经发现与现有技术相纸成像支持体相比，所述复合成像支持体结构是更耐用的、更清晰且更光亮的，现有技术相纸成像支持体使用涂布在纤维素纸上的浇注熔体挤出聚乙烯层。例如，在US 5,851,651中，还把含有无机颜料和阴离子、有机粘合剂的多孔涂层刮涂到纤维素纸上，以产生“照片质量”的喷墨纸。
如上所述，复合成像元件通常在长、宽薄膜中形成，然后卷成大卷。这些大的宽纸卷然后必须通过切开、切割和/或打孔大宽纸卷转变成预定的较小尺寸。重要的是进行各种转变操作(也称为切割过程)而不损坏成像元件。还重要的是进行所述转变而没有产生显著量的可能导致成像表面污染的粉尘或毛发状碎屑。
这种毛发状碎屑的产生一般起因于成像元件各个层的刚度和韧性的不良组合。各个层的刚度和韧性性质的不良组合导致在切割过程中不可控的裂纹扩展，且随后形成毛发状碎屑。不良的层材料选择和层排序导致不良的切割性能。例如，在US5,866,282中所述的元件存在一个问题，即该成像元件的切割导致产生大量毛发状碎屑，这是非常不希望的。不良的切割性能可以追溯到不良的材料选择和在复合材料中的排序，导致成像元件各个层的刚度和韧性的不良组合和切割过程中的不可控裂纹扩展。
以前已经发现聚合物泡沫在食品和饮料容器、包装、家具、器具等中有显著的应用。它们也被称为多孔聚合物、泡沫塑料或发泡塑料。聚合物泡沫是多相体系，其包含连续的固体聚合物基质和气相。例如，US4,832,775公开了一种复合泡沫/薄膜结构，其包含聚苯乙烯泡沫基材、施加到聚苯乙烯泡沫基材的至少一个主表面上的取向聚丙烯薄膜，和把聚丙烯薄膜固定到聚苯乙烯泡沫基材的所述主表面上的丙烯酸类粘合剂成分。前述复合泡沫/薄膜结构可以通过传统方法成型，如热成型法，以提供多种类型的有用制品，如杯子、碗和盘，以及厚板和容器，它们表现出优异的耐刺穿性、抗弯曲开裂性、耐脂性和耐磨性、防潮性和弹性。还已经发现泡沫在成像介质中的有限应用。例如，JP-2839905B2公开了一种3层结构，其包括在图像接受侧上的泡沫聚乙烯层、原纸基底和在背面上的聚乙烯树脂涂层。另一个变化是在JP-09106038A中突出的4层结构。其中，图像接受树脂层包含2层，一个与乳剂接触的未发泡树脂层，和一个结合到所述纸基底上的泡沫树脂层。
EP公开No.1,211,557公开了一种成像元件，其包含一个成像层和一个基底，其中所述基底包含封闭单元泡沫芯材薄膜和与其结合的上面和下面凸缘(flange)薄膜，并且其中所述成像元件的刚度为50-250毫牛顿。虽然该成像元件适合于成像用途，但是对于每个元件层的不良材料选择可能在转变过程中导致不可控裂纹，其往往容易分叉到芯材/凸缘界面中，并随后在远离动刀的某一位置撕裂所述凸缘层，因此产生悬挂在切割边缘上的毛发状碎屑。这种碎屑然后在成像元件的后续加工过程中落到成像表面上。本发明要解决的问题对于可以使用单一的在线操作制造、可以有效回收并且可以切开、切割或打孔而切割缺陷更少的具有高刚度、优异平滑度、高不透明性、优异抗潮湿卷曲性的复合照相基底存在需求。
由包含一个成像层和一种基底的成像元件实现了这一目的，其中，所述基底包含封闭单元泡沫芯材薄膜和与其结合的上下凸缘薄膜，其中，所述泡沫芯材薄膜的模量为100-2758MPa，拉伸韧性为0.344-35MPa，其中，所述上面和下面凸缘薄膜的模量为1380-20000MPa且韧性为1.4-210MPa。本发明的有益效果本发明提供一种成像材料和切割方法，其可以使所述成像材料被切开或切割而切割缺陷更少。
图2是表示刀具与具有可接受切割性质的成像元件的相对位置的有限元变形图。
图3是表示刀具与具有不可接受切割性质的成像元件的相对位置的有限元变形图。
图4是铡刀切纸机的示意侧面图。
图5是现有技术中的相纸的层结构图。
发明详述本发明有许多优点。本发明产生一种当暴露于极端的湿度条件时卷曲趋势小得多的元件。该元件用单一的在线操作制造。这明显降低了元件制造成本并消除目前产生成像支持体的制造过程中的缺点，包括在原料基底中非常严格的湿度要求和使在树脂涂布过程中的凹陷最小的要求。该元件还可以回收，以便回收和再次使用聚烯烃，而不是废弃到垃圾堆中。本发明的目的是在成像基底的芯材处使用泡沫，其带有高模量凸缘层，该凸缘层提供在任一侧上的泡沫芯材周围所需的刚度。本发明的一个目的还提供一种复合成像元件，其可以切割而没有大量的边缘缺陷和切割碎屑。由以下详细描述，这些和其它优点将是明显的。
本发明的目的是选择合适的泡沫材料用作成像元件的芯材，其带有合适材料的高模量凸缘层，该凸缘层提供在任一侧上的泡沫芯材周围所需的刚度，同时提供按照切割所定义的改善的切割性能，其中，裂纹尖端以与刀尖相同的速度运动，并且没有毛发状边缘。
从原理上讲，切割过程是断裂过程。人们需要产生并扩展通过基材厚度的裂纹，在这种情况下，基材是成像元件。轮廓鲜明的切割通常需要良好控制在整个切割过程中的裂纹产生和扩展。通常，在切割过程中，通过动刀控制裂纹。如果裂纹在动刀前面前进，特别是如果加速离开动刀，则更难以控制切割，即切割裂纹在何处和如何扩展。另一方面，如果通过保持裂纹尖端靠近动刀刀尖来控制裂纹扩展，即以动刀的速度移动，保证了对切割裂纹扩展的控制。因而明显减少裂纹缺陷。
切割过程类似于使用楔子驱动裂纹通过材料；因此，我们可以使用断裂力学理论(“断裂力学，原理和应用”，T.L.Anderson，1991.，“The Stress Analysis of Crack handbook”，Tada，H.，Paris，P.C.，and Irwin，G，2ndEdition，Paris Production Incorporated，1985.)指导产生希望切割性能的芯层材料选择。在楔子的前端与裂纹尖端之间的距离正比于模量，但是反比于断裂物体的韧性。由于我们想控制在切割过程中的裂纹，以便使裂纹尖端尽可能靠近刀尖，以防裂纹“跑开”，芯层的理想材料是具有较低模量和较高韧性的材料。满足该要求的一类材料是“聚合物泡沫”，如本领域已知的。
本发明的成像元件包含聚合物泡沫芯材，向其上结合上面和下面的凸缘薄膜。聚合物泡沫芯材包含均聚物如聚烯烃、聚苯乙烯、聚氯乙烯或其它典型的热塑性聚合物；它们的共聚物或它们的共混物；或其它聚合物体系如聚氨酯、聚异氰酸酯；其已经通过使用发泡剂膨胀，以便由两相组成，即固体聚合物基质和气相。其它固相可以以填料形式存在于泡沫中，所述填料是有机(聚合的、纤维的)或无机(玻璃、陶瓷、金属)来源的。所述填料可以用于泡沫的物理、光学、化学或加工性能增强。
这些聚合物的发泡可以通过若干机械、化学或物理方法进行。机械方法包括把气体打进聚合物熔体、溶液或悬浮液中，然后通过催化作用或加热或者二者同时使用来硬化，因此在基质中裹杂气泡。化学方法包括诸如通过施加热量和通过聚合过程中的反应放热时产生气体如氮气或二氧化碳的化学发泡剂热分解等技术。物理方法包括诸如在系统压力减小时溶解在聚合物料团中的气体膨胀；低沸点液体如碳氟化合物或二氯甲烷的挥发；在聚合物基质中引入空心球等技术。发泡技术的选择由希望的泡沫密度减小、希望的性质和制造方法确定。
在本发明的一个优选的实施方案中，使用聚烯烃如聚乙烯和聚丙烯、它们的共混物和它们的共聚物与化学发泡剂一起在泡沫芯材中作为基质聚合物，所述化学发泡剂如碳酸氢钠及其与柠檬酸、有机酸盐、偶氮二碳酰胺、偶氮二甲酰胺、偶氮二异丁腈、重氮氨基苯、4，4’-氧基二(苯磺酰肼)(OBSH)、N，N’-二亚硝基五甲基四胺(DNPA)、硼氢化钠和其它本领域熟知的发泡剂的混合物。优选的化学发泡剂是碳酸氢钠/柠檬酸混合物、偶氮二碳酰胺；尽管还可以使用其它物质。如果需要，这些发泡剂可以与辅助发泡剂、成核剂和交联剂一起使用。
选择本发明的凸缘薄膜以满足弯曲模量、厚度、表面粗糙度和光学性质如色度和不透明度的特定要求。成像元件被限于一定的刚度和厚度范围。刚度低于某一最小刚度时，该元件在输送通过照相洗印加工设备(尤其是高速照片洗印机)过程中存在照片堆叠性和照片输送方面的问题。可以认为，对于有效通过照相洗印加工设备输送，需要60mN的最小横向刚度。刚度高于某一极大值时，元件在通过照相洗印设备输送过程中存在切割、冲切、切开和截断方面的问题。可以认为，对于有效通过照相洗印设备输送，存在300mN的最大纵向刚度。由于通过照相洗印加工设备的相同输送原因，还重要的是成像元件的厚度应该限于75-350微米。
成像元件通常受消费者喜爱程度限制，并受加工机器的限制，一般限制为约50mN-250mN的刚度，厚度范围约为100微米-400微米。在本发明元件的设计中，在成像元件的刚度与泡沫芯材的厚度和模量及凸缘薄膜的模量之间存在一定关系，即对于给定的芯材厚度，通过改变凸缘元件的厚度和/或改变凸缘元件的模量和/或改变泡沫芯材的模量，可以改变元件的刚度。泡沫芯材厚度和模量的优选范围如下本发明的泡沫芯材的优选厚度为100微米-300微米，本发明的凸缘薄膜的厚度为10微米-150微米，本发明的泡沫芯材的模量为100MPa-2758MPa，本发明的凸缘薄膜的模量为1380MPa-20000MPa。在每种情况下，上述范围是优选的，因为(a)消费者喜爱，(b)可制造性和切割性能，和(c)材料选择。应该注意，凸缘和芯材、模量和厚度的最终选择是目标总元件刚度和厚度的原因。
可以使用如在ASTM D638中所述的拉伸实验确定模量和拉伸韧性。拉伸试验由用拉伸载荷缓慢拉伸材料样品直至断裂组成。所用的测试样品可以具有圆形或矩形截面。由载荷和伸长的历史，用应变作为x轴，应力作为y轴，获得应力-应变曲线。模量定义为应力-应变曲线起始的线性部分的斜率。模量是材料刚度的度量。拉伸韧性定义为在直到断裂点的整个应力-应变曲线下的面积。拉伸韧性是材料吸收能量的能力。模量和拉伸韧性是材料的基本力学性质。
该制品中的泡沫芯材薄膜的优选模量为100-2758MPa，优选的拉伸韧性为0.344-35MPa。上下凸缘薄膜的优选模量为1380-20000MPa，优选的韧性为1.4-210MPa。
对于凸缘薄膜所选择的材料包括原纸基、聚烯烃、聚苯乙烯、取向聚烯烃、取向聚苯乙烯、含填料的聚烯烃、含填料的聚苯乙烯等。
在本发明的一个优选的实施方案中，所用的凸缘薄膜包括纸。本发明的纸可以在标准连续长网纸机或其它现代纸机上制造。本领域提供纸的任何已知纸浆都可以用在本发明中。漂白的硬木化学牛皮纸浆是优选的，因为它提供亮度、良好的原始表面和良好的成形并保持强度。对本发明有用的纸凸缘薄膜具有25-100微米的厚度，优选的是30-70微米。它们必须是“光滑的”，以便不干扰图像的观察。根据需要可以使用赋予疏水性(上胶)、湿强度和干强度的化学添加剂。根据需要，可以使用无机填料材料来提高光学性能并降低成本。还可以根据需要使用染料、杀微生物剂、加工化学物质等。所述纸还可以经过平滑化操作如干或湿轧光以及通过在线或离线纸张涂布机涂布。
在本发明的另一个优选的实施方案中，所用的凸缘薄膜包括高模量聚合物如高密度聚乙烯、聚丙烯或聚苯乙烯；它们的共混物或它们的共聚物；它们已经被拉伸或被取向或者用合适的填料填充以增大聚合物的模量并提高其它性质。一些常用的无机填料是滑石、粘土、碳酸钙、碳酸镁、硫酸钡、云母、氢氧化铝(三水合物)、硅灰石、玻璃纤维和球、二氧化硅、各种硅酸盐、炭黑等。所用的一些有机填料是木屑、黄麻纤维、剑麻纤维、聚酯纤维等。优选的填料是滑石、云母和碳酸钙。对本发明有用的聚合物凸缘薄膜厚度为10微米-150微米，优选的是35-70微米。
在本发明的另一个优选的实施方案中，所用的凸缘薄膜包括在一侧上的纸和在另一侧上的高模量聚合物材料。
纸和高模量聚合物的厚度由各自的弯曲模量测定，使得成像元件的总刚度位于优选的范围内并且绕中心轴的弯矩被平衡以防过度卷曲。
除了刚度和厚度以外，成像元件需要满足表面光滑度和光学性质如不透明性和色度方面的一些限制。在凸缘薄膜制造操作过程中可以满足表面光滑性特性，例如在造纸过程中或者在取向聚合物如取向聚苯乙烯的制造过程中。另外，其可以通过在与有某种结构的急冷辊接触的凸缘薄膜上挤出涂布另外的聚合物层(如聚乙烯)或本领域技术人员已知的类似技术来满足。光学性质如不透明性和色度可以通过适当使用填料来满足，如二氧化钛和碳酸钙以及色剂、染料和/或荧光增白剂或本领域技术人员已知的其它添加剂。可以在聚烯烃层中引入任何合适的白色颜料，例如二氧化钛、氧化锌、硫化锌、二氧化锆、铅白、硫酸铅、氯化铅、铝酸铅、邻苯二甲酸铅、三氧化锑、铋白、氧化锡、锰白、钨白及其组合。颜料以便于分散在聚烯烃内的任何形式使用。优选的颜料是二氧化钛。可以在聚烯烃层中使用任何合适的荧光增白剂，包括在Research Disclosure Issue，No.308，1989年12月，Publication 308119，第V段，第998页。
此外，对塑料元件使用各种添加剂如抗氧化剂、增滑剂或润滑剂和光稳定剂以及对纸元件使用杀微生物剂可能是必要的。加入这些添加剂尤其来改善填料和/或色剂的分散性，以及在加工过程中的热和颜色稳定性和可制造性及成品的寿命。例如，聚烯烃涂层可以含有抗氧化剂如4，4’-亚丁基-二(6-叔丁基-间甲酚)、二-月桂基-3，3’-硫代丙酸酯、N-丁基化-对氨基苯酚、2，6-二叔丁基对甲酚、2，2-二-叔丁基-4-甲基-苯酚、N，N-二亚水杨基-1，2-二氨基丙烷、四(2，4-叔丁基苯基)-4，4’-二苯基二亚膦酸酯、3-(3’，5’-二叔丁基-4’-羟苯基丙酸)十八烷基酯、上述化合物的组合等；热稳定剂如高级脂肪酸金属盐，例如硬脂酸镁、硬脂酸钙、硬脂酸锌、硬脂酸铝、棕榈酸钙、辛酸锆、月桂酸钠，和苯甲酸的盐类如苯甲酸钠、苯甲酸钙、苯甲酸镁和苯甲酸锌；光稳定剂如受阻胺光稳定剂(HALS)，其优选的实例是聚{[6-[(1，1，3，3-四甲基丁基氨基)-1，3，5-三嗪-4-哌啶基]-亚氨基]-1，6-己二基[{2，2，6，6-四甲基-4-哌啶基}亚氨基]}(Chimassorb 944LD/FL)。
本文所用的措词“成像元件”包括与图像接受层一起的如上所述的支持体，其可用于支配图像转印到成像元件上的许多技术。这样的技术包括热染料转印、静电印刷或喷墨印刷，以及用于照相卤化银图像的支持体。本文所用的措词“成像元件”是一种在图像形成中利用感光卤化银的材料。
本发明的接受元件的热染料图像接受层例如可以包含聚碳酸酯、聚氨酯、聚酯、聚氯乙烯、苯乙烯-丙烯腈共聚物、聚己内酯或其混合物。染料图像接受层可以按对预定目的有效的任何量存在。一般来说，在1-10g/m2的浓度已经获得了良好的结果。可以在染料接受层上进一步涂布外层，如在Harrison等的US4,775,657中所述。
与本发明的染料接受元件一起使用的染料供体元件通常包含其上有含染料层的支持体。任何染料都可以用在本发明所用的染料供体中，条件是其可以通过热作用转印到染料接受层上。用可升华的染料已经获得了特别好的结果。可用于本发明用途的染料供体描述在例如US4,916,112、4,927,803和5,023,228中。如上所述，使用染料供体元件来形成染料转印图像。这样的方法包括成像加热染料供体元件并把染料图像转印到如上所述的染料接受元件上，以形成染料转印图像。在热染料转印印刷法的一个优选的实施方案中，使用包含聚(对苯二甲酸乙二酯)支持体的染料供体元件，所述支持体上涂布有顺序重复的青色、品红和黄色染料区域，并且对于每种颜色先后进行染料转印步骤，以获得三色染料转印图像。当仅对单一颜色进行该过程时，则获得单色染料转印图像。
可以用来从染料供体元件向本发明的接受元件转印染料的热印刷头是可以购得的。例如，可以使用Fujitsu Thermal Head(FTP-040MCS001)、TDK Thermal Head F415 HH7-1089或Rohm Thermal HeadKE2008-F3。另外，可以使用热染料转印的其它已知能源，如在GBNo.2,083,726A中所述的激光。
本发明的热染料转印组合包括(a)染料供体元件，和(b)染料接受元件，如上所述，染料接受元件与染料供体元件处于重叠关系，使得供体元件的染料层与接受元件的接受层接触。
在要获得三色图像时，在通过热印刷头施加热量过程中，上述组合在三种情况下形成。在第一种染料转印后，把所述元件剥离开。然后使第二种染料供体元件(或具有不同染料区域的供体元件的另一个区域)与染料接受元件叠合并重复所述过程。用相同的方法获得第三种颜色。
在现有技术中已经良好地描述了电子照相和静电印刷法及其各个步骤。该方法引入产生静电图像的基本步骤，用荷电的彩色颗粒(调色剂)显影该图像，任选把所得图像转印到第二种基材上，把该图像定影在该基材上。在这些方法和基本步骤中有许多变化；使用液体调色剂代替干调色剂使这些变化中的一种简单变化。
第一个基本步骤，产生静电图像，可以通过各种方法实现。在一种形式中，复印机的静电印刷过程使用均匀带电的光电导体通过模拟或数字曝光的成像光放电。所述光电导体可以是一次使用系统，也可以是可充电和可重新成像的，如基于硒或有机感光体的那些系统。
在另一种静电印刷法中，以离子成像形式产生静电图像。该潜影产生在电介质(带电荷的)，纸或薄膜上。向在介质宽度上间隔排列的触针阵列中的选定金属触针或笔尖施加电压，导致在选定触针和介质之间的空气的介质击穿。产生离子，其在介质上形成潜影。
无论如何产生的静电图像，用带有相反电荷的调色剂颗粒显影。对于用液体调色剂显影，使液体显影剂与静电图像直接接触。通常使用流动的液体，以保证有足够的调色剂颗粒用于显影。由静电图像产生的电场使悬浮在不导电液体中的带电颗粒通过电泳移动。潜影静电图像的电荷因此被带有相反电荷的颗粒中和。用液体调色剂电泳显影的理论和物理学良好地描述在许多书和出版物中。
如果使用可重新成像的感光体或静电原版，调色的图像被转印到相纸上(或其它基材上)。所述相纸带有静电，具有使调色剂颗粒转印到相纸上所选择的极性。最后，把调色后的图像定影在相纸上。对于自定影的调色剂，通过空气干燥或加热从相纸上去除残余液体。在溶剂蒸发时，这些调色剂形成结合到相纸上的薄膜。对于热熔合性调色剂，使用热塑性聚合物作为颗粒的一部分。加热去除残余液体并把调色剂固定在相纸上。
在用作喷墨成像介质时，记录元件或介质通常包含在其至少一个表面上有油墨接受或图像形成层的基材或支持体材料。如果希望，为了改善油墨接受层与支持体的结合，支持体表面可以在施加溶剂吸收层到支持体上之前进行电晕放电处理，或者可以向支持体表面上施加底层，例如由卤化的苯酚或部分水解的氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物形成的层。油墨接受层优选的是从水或水-醇溶液中涂布到支持体层上，干燥厚度为3-75微米，优选的是8-50微米。
任何已知的喷墨接受层可以与本发明的外面聚酯型阻挡层结合使用。例如，油墨接受层可以基本由以下物质组成无机氧化物颗粒如二氧化硅、改性二氧化硅、粘土、氧化铝，可熔合小球如由热塑性或热固性聚合物构成的小球，不可熔合的有机小球，或者亲水聚合物如天然亲水胶体和树胶如明胶、蛋白素、瓜耳树胶、黄原胶、阿拉伯树胶、脱乙酰壳多糖、淀粉及其衍生物等；天然聚合物的衍生物如官能化的蛋白质、官能化的树胶和淀粉，和纤维素醚以及它们的衍生物；和合成聚合物如聚乙烯基噁唑啉、聚乙烯基甲基噁唑啉、多氧化物、聚醚、聚亚乙基二胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、正乙烯基酰胺包括聚丙烯酰胺和聚乙烯基吡咯烷酮、和聚乙烯醇，其衍生物和共聚物；以及这些物质的组合。亲水聚合物、无机氧化物颗粒和有机小球可以存在于基材上的一层或多层中并存在于一层中的各种组合中。
可以通过加入陶瓷或硬质聚合物微粒、通过在涂布过程中发泡或喷吹或者通过在引入非溶剂的层中诱导分相，向由亲水聚合物构成的油墨接受层中引入多孔结构。一般来说，基底层是亲水的但不是多孔的是足够的。对于照相质量的印刷尤其如此，其中，孔隙可能导致光泽度的损失。任选地，通过引入第二相如含有聚酯、聚甲基丙烯酸酯、聚乙烯基苯共聚物等向基底层赋予刚性。特别地，油墨接受层可以由任何亲水聚合物或聚合物组合组成，有或没有本领域熟知的添加剂。
如果希望，油墨接受层可以用可透油墨的、防粘保护层覆盖，如包含纤维素衍生物或阳离子改性纤维素衍生物或其混合物的层。特别优选的外层是聚b-1，4-脱水-葡萄糖-g-氧化乙烯-g-(2’-羟丙基)-N，N-二甲基-N-十二烷基氯化铵。该外层是非多孔的，但是可透油墨并且用来改善用水性油墨在该元件上印刷的图像的光密度。该外层还可以防止油墨接受层磨损、染污和水渍。一般来说，该外层可以0.1-5毫米的干燥厚度存在，优选的是0.25-3毫米。
实际上，可以在油墨接受层和外层中使用各种添加剂。这些添加剂包括改善可涂布性并调节干燥涂层的表面张力的表面活性剂，控制pH值的酸或碱，防静电剂、悬浮剂、抗氧化剂、交联涂层的坚膜剂、抗氧化剂、紫外线稳定剂、光稳定剂等。此外，可以少量加入媒染剂(2％-10％，按基底层的重量计)，以改善耐水性。有用的媒染剂公开在US5,474,843中。
上述层，包括油墨接受层和外层，可以通过传统的方法涂布到本领域常用的透明或不透明支持体材料上。涂布方法可以包括但不限于刮涂、绕线棒涂、狭缝涂布、滑动漏斗涂布、凹版印刷、幕涂等。这些方法中的一些可以同时涂布所述的两个层，这在制造节约方面是优选的。
DRL(染料接受层)涂布在厚度为0.1-10毫米，优选的是0.5-5毫米的粘结层或TL上。有许多已知的配方可以用作染料接受层。基本要求是DRL与成像的油墨相容，以便产生希望的色域和密度。当墨滴通过DRL时，染料保留在DRL中或媒染处理在DRL中，而油墨溶剂自由通过DRL并且被TL迅速吸收。另外，DRL配方优选的是从水中涂布，表现出对TL足够的结合性，使得容易控制表面光泽度。
例如，Misuda等在US4,879,166、5,264,275、5,104,730、4,879,166和日本专利1,095,091、2,276,671、2,276,670、4,267,180、5,024,335和5,016,517中公开了水基DRL配方，其包含假勃姆石和一些水溶性树脂的混合物。Light在US4,903,040、4,930,041、5,084,338、5,126,194、5,126,195和5,147,717中公开了水基DRL配方，其包含乙烯基吡咯烷酮聚合物和一些水分散性和/或水溶性聚酯以及其它聚合物和附加物的混合物。Butters等在US4,857,386和5,102,717中公开了油墨吸收剂树脂层，其包含乙烯基吡咯烷酮聚合物和丙烯酸或甲基丙烯酸聚合物的混合物。Sato等在US5,194,317和Higuma等在US5,059,983中公开了基于聚乙烯醇的可水溶液涂布的DRL配方。Iqbal等在US5,208,092中公开了含有随后交联的乙烯基共聚物的水基IRL配方。除了这些实例以外，还有符合上述DRL的第一和第二要求的其它已知的或预期的DRL配方。所有这些在本发明的实质和范围内。
优选的DRL是0.1-10微米厚，并以5份铝氧烷和5份聚乙烯基吡咯烷酮的水分散体涂布。DRL还可以含有各种含量和尺寸的用于控制光泽度、摩擦和/或防指纹性的消光剂，提高表面均匀性并调节干燥涂层表面张力的表面活性剂，媒染剂，抗氧化剂，紫外光吸收化合物，光稳定剂等。
虽然如上所述的油墨接受元件可以成功用来实现本发明的目的，但是为了提高成像后元件的耐用性，希望的是覆盖DRL。这样的外层可以在所述元件成像前或成像后应用于DRL上。例如，可以用油墨自由通过的可透油墨层覆盖DRL。这种类型的层描述在US 4,686,118、5,027,131和5,102,717中。另外，可以在所述元件成像后添加外层。任何已知的层合薄膜和设备可以用于该目的。在上述成像过程中所用的油墨是众所周知的，所述油墨配方通常与具体过程紧密相关，即连续的、压电的或热的方法。所以，取决于具体过程，所述油墨可以含有各种不同量的溶剂、色剂、防腐剂、表面活性剂、保湿剂等及其组合。与本发明的图像记录元件组合使用的优选油墨是水性的，例如目前销售用于Hewlett-Packard Desk Writer 560C印刷机的那些。但是，这意味着如上所述的图像记录元件的其它实施方案在本发明的范围内，其可以为了与对一定油墨记录过程或一定商业卖方特定的油墨一起使用而配制。
光滑的不透明纸基底可以与卤化银图像一起使用，因为卤化银图像的反差范围被改善并且在图像观察过程中环境光的透视被减小。本发明的成像元件涉及卤化银成像元件，其能够通过电子印刷法或传统的光学印刷法曝光时具有优异的性能。电子印刷法包括使记录元件的辐射敏感的卤化银乳剂层以逐个像素方式经过至少10-4尔格/平方厘米的光化辐射，时间最长为100毫秒，其中，卤化银乳剂层由如上所述的卤化银颗粒构成。传统的光学印刷法包括使记录元件的辐射敏感卤化银乳剂层用成像方式经过至少10-4尔格/平方厘米的光化辐射，时间为10-3-300秒，其中，卤化银乳剂层由如上所述的卤化银颗粒构成。
在一个优选的实施方案中，本发明利用由卤化银颗粒构成的辐射敏感乳剂，所述卤化银颗粒(a)含有大于50摩尔％的氯化物，按银计，(b)其表面积中大于50％由{100}晶面提供，和(c)中心部分占总银量的95-99％并且含有满足以下类型要求的每一个所选择的两种掺杂剂(i)满足下式的六配位金属络合物(I) [ML6]n其中，n为0、-1、-2、-3或-4；M是填充了前沿轨道的多价金属离子，铱除外；L6表示架桥配体，其可以独立选择，条件是至少四个配体是阴离子配体，并且至少配体之一是氰基配体或比氰基配体电负性更负的配体；和(ii)含有噻唑或取代的噻唑配体的铱配位络合物。
本发明涉及一种照相记录元件，其包含支持体和至少一种包含如上所述的卤化银颗粒的感光卤化银乳剂层。
以下实施例说明本发明的实践。它们不是本发明所有可能变化的穷尽性列举。
图1表示说明切割刀具和成像元件的切割边缘的部分界面图。切割刀具和成像元件的各个元适当地标记并描述如下2和3是凸缘层。4是芯层。6是定刀。8是动刀。10是动刀的前角。12是动刀的后角。13是定刀的后角。14是在动刀和定刀之间的间隙。16是动刀的刀尖半径。17是定刀的刀尖半径。20是在芯层和下凸缘层之间的界面。
图2是说明刀具与具有可接受切割性质的成像元件的相对位置的有限元变形图。
图3是说明刀具与具有不可接受切割性质的成像元件的相对位置的有限元变形图。
我们建立一个刀具为固定的(定刀6)且另一个为移动的(动刀8)的模型。此外，待切割图像元件通常相对于动刀静止。所以，我们建立成像元件的模型，使得其放在定刀的顶部。在研究该制品的所有实施例中，动刀的前角为60度；定刀的前角为0度；后角12、13都是0度；在两个刀具之间的间隙14为0；两个刀具的刀尖半径16、17为0.0025毫米。这些参数通常在制造设备和照相加工暗室中的切割操作中使用。成像元件的每一层按具有加工硬化和拉伸断裂值的弹性/塑性材料建立模型。
如发明背景中所述，如果切割裂纹远在动刀刀尖前面前进，则切割裂纹更容易分叉到芯材/凸缘界面20、21中并且随后在不希望的位置撕掉凸缘层，因此产生毛发状碎屑。如果动刀8的刀尖在芯材和其余凸缘层之间的界面20之外前进，成像元件的材料被认为是“可以接受的”，如图2所示。另一方面，如果在切割完成时刀尖没有到达界面20，成像元件被认为是“不能接受的”，如图3所示。
表1列出了来自9个泡沫-芯材样品和一个对照样品的有限元结果。
实施例1(对照)包含厚度为152微米、模量为4129MPa且韧性为2640kPa的纸芯，和厚度为38微米，模量为4082MPa且韧性为51448kPa的聚烯烃凸缘。这种结构是在现有技术中描述的典型层合相纸基底。
实施例2包含厚度为76微米、模量为217MPa且韧性为25845kPa的聚烯烃泡沫芯材，和厚度为76微米，模量为2737MPa且韧性为2445kPa的聚苯乙烯凸缘。
实施例3包含厚度为114微米、模量为217MPa且韧性为25845kPa的聚烯烃泡沫芯材，和厚度为57微米，模量为4129MPa且韧性为2640kPa的纸凸缘。
实施例4包含厚度为137微米、模量为217MPa且韧性为25845kPa的聚烯烃泡沫芯材，和厚度为46微米，模量为4082MPa且韧性为51448kPa的聚烯烃凸缘。
实施例5包含厚度为152微米、模量为217MPa且韧性为25845kPa的聚烯烃泡沫芯材，和厚度为38微米，模量为6826MPa且韧性为102702kPa的聚萘二甲酸乙二酯凸缘。
实施例6包含厚度为76微米、模量为451MPa且韧性为381kPa的聚丙烯泡沫芯材，和厚度为76微米，模量为2737MPa且韧性为2445kPa的聚苯乙烯凸缘。
实施例7包含厚度为114微米、模量为451MPa且韧性为381kPa的聚丙烯泡沫芯材，和厚度为57微米，模量为4129MPa且韧性为2640kPa的纸凸缘。
实施例8包含厚度为137微米、模量为451MPa且韧性为381kPa的聚丙烯泡沫芯材，和厚度为46微米，模量为4082MPa且韧性为51448kPa的聚烯烃凸缘。
实施例9包含厚度为152微米、模量为451MPa且韧性为381kPa的聚丙烯泡沫芯材，和厚度为38微米，模量为6826MPa且韧性为102702kPa的聚萘二甲酸乙二酯凸缘。
在所有情况下，由标准拉伸实验ASTM D638获得了模量和韧性。
表1
*拉伸试验(ASTM D638)由以上所示结果可以看出，对于各种各样的泡沫和凸缘材料及厚度组合，泡沫样品产生可以接受的结果。使用铡刀式剪切机的评价图4中所示的铡刀式剪切机用在9个样品的实验评价中。图4是现有技术的铡刀式剪切机的示意侧视图。5是定刀。6a是动刀。9是割刀导向板。7a是定刀架。18是动刀架。85是剪切角。刀片用CPM(坩埚微粒金属(crucible particle metal))不锈钢制造。动刀的前角为60度；定刀的前角为0度；二者的后角均为0度；两个刀具之间间隙为0。剪切角85是10度。切割速度为406厘米/秒。实施例1(对照)表示现有技术的树脂涂布纸，在这里给出用于对比。图5表示实施例11的层结构。其包含使用标准长网纸机利用主要是漂白硬木牛皮纸纤维共混物制造的相纸原料基底。所述纤维比例基本由漂白白杨树(38％)和枫树/山毛榉(37％)以及较少量的桦树(18％)和软木(7％)组成。酸性胶料化学附加物，按干基重量利用，包括按0.85％添加的硬脂酸铝胶料、按0.68％添加的聚氨基酰胺表氯醇和按0.24％添加的聚丙烯酰胺树脂。二氧化钛填料按0.60％加入量使用。使用羟乙基化淀粉和碳酸氢钠的表面胶料也可以使用。双轴取向聚丙烯薄膜被挤出层合到以上的照相级纤维素纸支持体的两个面上。
底部薄膜36
BICOR 70MLT(Mobil Chemical Co.)这是一面糙整、一面处理的聚丙烯薄膜36(18微米厚，d＝0.9g/cm3)，其由固体取向聚丙烯芯材组成。用透明聚烯烃粘合剂38(22.5g/m2)将该薄膜挤出层合到照相级纤维素纸支持体34上，使糙整面向外。
上部薄膜36KF(Mobil Chemical Co.)这是由5层表示为L1(20)、L2(22)、L3(24)、L4(26)和L5(28)组成的顶层薄膜42。L1是在外面的层。L6(32)表示用来把上部薄膜层合到纸支持体34上的挤出涂布粘合剂。使用一种透明聚烯烃粘合剂(22.5g/m2)。
下表1.1列出了层L1-L5的特性表1.1
本发明的实施例12包含一个110微米厚且基重为61.0的发泡聚丙烯(Now8024)。使用甲基丙烯酸乙二酯粘结层(具体是Equistar级806-009)将已经电晕处理的这种泡沫熔融挤出层合在相纸基底的每一面上。该粘结层覆盖率约为12.2。这里所用的纸原料基底也使用标准长网纸机利用化学组成类似于上述样品1的主要是漂白硬木牛皮纸纤维的类似共混物制造。其厚度为0.05毫米，基重为48g/m2。
本发明的实施例13包含一个110微米厚且基重为61.0的发泡聚丙烯(Berwick500)。将已经电晕处理的这种泡沫熔融挤出层合在取向聚苯乙烯薄膜的每一面上，所述取向聚苯乙烯薄膜厚57.15微米，密度为1.05g/cm3，弯曲模量为2585-3070兆帕。使用甲基丙烯酸乙二酯(EMA)粘合层来完成层合，具体是Equistar级806-009。该粘结层覆盖率约为12.2。
切割结果表示在表2中。在切割边缘上挂有许多碎屑的样品被认为是不可接受的，而碎屑很少的样品则认为是可接受的。
表2
由上表中所示的结果明显看出，用泡沫材料作为芯层的样品呈现非常少的碎屑，显示了可以接受的切割性能，而实施例11(对照)被认为是不可接受的，因为在切割中有较大量的碎屑。
权利要求
1.一种成像元件，其包含一个成像层和一个基底层，其中，所述基底包含一种封闭单元泡沫芯材薄膜和其上结合的上面和下面的凸缘薄膜，其中，所述泡沫芯材薄膜的模量为100-2758MPa、拉伸韧性为0.344-35MPa，其中，所述上面和下面的凸缘薄膜的模量为1380-20000MPa、韧性为1.4-210MPa。
2.权利要求1的成像元件，其中，所述上凸缘薄膜的厚度为10-150微米。
3.权利要求1或2的成像元件，其中，所述泡沫芯材薄膜的厚度为25-350微米。
4.权利要求1-3的任一项的成像元件，其中，所述泡沫芯材薄膜与所述上凸缘薄膜之间的厚度比为0.1-10。
5.权利要求1-4的任一项的成像元件，其中，所述上面和下面凸缘与所述泡沫芯材薄膜是整体的。
6.权利要求1-5的任一项的成像元件，其中，所述成像元件还包含至少一个感光卤化银乳剂层。
7.权利要求1-5的任一项的成像元件，其中，所述成像元件还包含一个喷墨接受层。
8.一种切割成像元件的方法，其包括提供包含成像层和基底的成像元件，其中，所述基底包含一种封闭单元泡沫芯材薄膜和其上结合的上面和下面凸缘薄膜，其中，所述泡沫芯材薄膜的模量为100-2758MPa、拉伸韧性为0.344-35MPa，其中，所述上下凸缘薄膜的模量为1380-20000MPa、韧性为1.4-210MPa，使所述成像元件通过切割刀具，其中一个刀具是砧台，第二个刀具包含前角为30-70度的刀具。
9.权利要求8的方法，其中，第二个刀具的前角为50-65度。
10.权利要求8或9的方法，其中，使所述成像元件与所述刀具接触使得所述成像元件的成像层与所述砧台接触。
全文摘要
本发明涉及一种成像元件，其包含一个成像层和一个基底层，其中，所述基底包含一种封闭单元泡沫芯材薄膜和其上结合的上下凸缘薄膜，其中，所述泡沫芯材薄膜的模量为100－2758MPa、拉伸韧性为0.344－35MPa，其中，所述上下凸缘薄膜的模量为1380－20000MPa、韧性为1.4－210MPa。
文档编号B26D1/00GK1428650SQ0215981
公开日2003年7月9日 申请日期2002年12月27日 优先权日2001年12月28日
发明者Y·-H·赖, S·宋德拉延, T·S·古拉, W·A·姆鲁克, N·敦图拉, G·D·史密斯, Y·娆 申请人:伊斯曼柯达公司