專利名稱：照相紙用的預(yù)應(yīng)力底材的制作方法
照相紙用的預(yù)應(yīng)力底材
背景技術(shù)：
本發(fā)明涉及含有樹脂涂布的照片基底(base)或底材(substrate)的微孔型噴墨照相紙，并且更具體地，本發(fā)明涉及這種照相底材和配制以降低或抵消卷曲的紙。

發(fā)明內(nèi)容
對(duì)于本發(fā)明的示例性實(shí)施方案的詳細(xì)說(shuō)明，以下將參照附圖，其中
圖ι是根據(jù)多個(gè)實(shí)施方案的在原基紙(raw base paper)的兩面上均具有層的預(yù)應(yīng)力 (pre-stressed)照片產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的示意性截面視圖。該截面是橫切基本上平面產(chǎn)品的長(zhǎng)度從前到后(印刷面到背面)截取的。圖2是根據(jù)多個(gè)實(shí)施方案的在原基紙的兩面上均具有層的另一預(yù)應(yīng)力照片產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的示意性截面視圖。圖3A-B是相片紙結(jié)構(gòu)的示意圖，顯示與在23°C和50%相對(duì)濕度下在最終相片紙中產(chǎn)生的應(yīng)力相比，在32°C和20%相對(duì)濕度下在同一相片紙中產(chǎn)生的對(duì)比應(yīng)力變化。A 現(xiàn)有技術(shù)照片產(chǎn)品和現(xiàn)有技術(shù)照片產(chǎn)品的卷曲表示；B 根據(jù)多個(gè)實(shí)施方案的預(yù)應(yīng)力照片產(chǎn)品， 和該產(chǎn)品的卷曲表示。圖4A-B為相片紙結(jié)構(gòu)的示意圖，顯示與在23°C和50%相對(duì)濕度下在最終相片紙中產(chǎn)生的應(yīng)力相比，在15°C和80%相對(duì)濕度下在同一相片紙中產(chǎn)生的對(duì)比應(yīng)力變化。A 現(xiàn)有技術(shù)照片產(chǎn)品的橫截面和現(xiàn)有技術(shù)照片產(chǎn)品的卷曲表示；B 根據(jù)多個(gè)實(shí)施方案的預(yù)應(yīng)力照片產(chǎn)品的橫截面，其下表示該產(chǎn)品的卷曲表示。圖5A-B是示出當(dāng)經(jīng)歷環(huán)境條件濕/冷、干/冷、濕/熱和干/熱時(shí)在最終相片紙中所產(chǎn)生的卷曲的示意圖。A 對(duì)比的現(xiàn)有技術(shù)相片紙；B 根據(jù)多個(gè)實(shí)施方案的預(yù)應(yīng)力相片紙。圖6是示出對(duì)比的現(xiàn)有技術(shù)照片基底和根據(jù)多個(gè)實(shí)施方案的最終相片紙產(chǎn)品隨著環(huán)境條件卷曲如何變化的圖。X軸是三種不同的環(huán)境條件。圖7是示出根據(jù)多個(gè)實(shí)施方案的預(yù)應(yīng)力照片基底(由實(shí)施例1例示)隨著環(huán)境條件卷曲如何變化的圖。Y軸是平均卷曲，而X軸是三種不同的環(huán)境條件。圖8是示出根據(jù)多個(gè)實(shí)施方案的預(yù)應(yīng)力照片基底隨著背面涂層中的水溶性粘合劑水平變化的卷曲變化圖。圖9是示出根據(jù)多個(gè)實(shí)施方案的預(yù)應(yīng)力照片基底隨著前面涂層重量變化的卷曲變化圖。

圖10是示出根據(jù)多個(gè)實(shí)施方案的預(yù)應(yīng)力照片基底和對(duì)比的現(xiàn)有技術(shù)照片基底的圖像模糊度和銳度水平的圖。注意事項(xiàng)和術(shù)語(yǔ)
在以下說(shuō)明書和權(quán)利要求書通篇之中使用某些術(shù)語(yǔ)來(lái)指代特定的體系組件。本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，電腦公司可通過不同名稱指代一個(gè)組件。該文件無(wú)意于區(qū)分名稱不同但功能相同的組件。在以下討論中以及在權(quán)利要求書中，術(shù)語(yǔ)“包括”和“包含”以開放形式使用，并因而應(yīng)當(dāng)解釋為是指“包括，但不限于…”?！霸?raw base) ”是指含有任何合適類型的纖維素纖維或者已知用于造紙中的纖維的組合的基紙?？梢园旒堫I(lǐng)域中已知的各種功能性或者性能添加劑?！袄w維配比”是指構(gòu)成紙的基本成分，通常包括來(lái)自樹或其他植物的纖維素纖維。術(shù)語(yǔ)“水分散性粘合劑”是指不能可觀地溶于水中，但能夠分散于水中的聚合物材料?！八苄哉澈蟿笔强扇苡谒械恼澈蟿┎牧希缇垡蚁┐?PVA)、淀粉衍生物、明膠、纖維素衍生物、丙烯酰胺聚合物等。照相紙或照相基紙的“卷曲”是指平面紙張的邊緣向上或向上彎曲。卷曲通常由于紙環(huán)境中，或者印刷之中或之后的溫度和濕度變化而發(fā)生。當(dāng)提及預(yù)應(yīng)力照相紙產(chǎn)品或中間的預(yù)應(yīng)力基紙時(shí)，術(shù)語(yǔ)“基本上平坦”是指產(chǎn)品向上或向下的卷曲大小在士 5 mm之內(nèi)?！邦A(yù)應(yīng)力基紙”是指原基紙形式(例如，還未擠出的)，其通過設(shè)計(jì)具有預(yù)定的負(fù)卷曲ο詳述
下面的討論涉及本發(fā)明的多個(gè)實(shí)施方案。盡管這些實(shí)施方案中的一個(gè)或多個(gè)可能是優(yōu)選的，但所公開的實(shí)施方案不應(yīng)解釋為，或另外用作限制本公開(包括權(quán)利要求)的范圍。此外，本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，以下描述具有廣泛的應(yīng)用，并且任何實(shí)施方案的討論僅僅意在示例該實(shí)施方案，而并非旨在表示本公開(包括權(quán)利要求)的范圍限于該實(shí)施方案。微孔型噴墨照相紙通常包含樹脂涂布的相片基底或底材。在許多情況下，所述紙是在原造紙?jiān)仙系亩喾N材料層的復(fù)合材料。作為這些材料對(duì)溫度和濕度的不同靈敏度的結(jié)果，以及由于圖像接收層材料和后面的印刷介質(zhì)之間在制造、干燥、印刷和儲(chǔ)存過程中的差別膨脹或收縮，這些照相紙往往卷曲。在包含多個(gè)涂層或?qū)拥膹?fù)合材料紙中，不同材料的膨脹和收縮的問題增加。相片紙的卷曲使得處理和儲(chǔ)存復(fù)雜化，并且由于審美原因也是有害的。對(duì)于數(shù)碼照相印刷如噴墨印刷而言，在紙于使用或儲(chǔ)存過程中可能遇到的所有環(huán)境條件下，平坦紙張都是高度有利的。當(dāng)相片紙具有過多正卷曲(即，朝向圖像接收層)時(shí)，噴墨印刷頭將往往刮擦紙，導(dǎo)致打印卡紙或打印缺陷。過多的負(fù)卷曲(即，朝向背面)可在紙張?zhí)幚砗兄袑?dǎo)致續(xù)紙問題。為抵制卷曲，通常在制造過程中通過向紙的背面施涂過量樹脂對(duì)相片基紙預(yù)加應(yīng)力。該過量的樹脂導(dǎo)致基紙朝著背面卷曲。然后，當(dāng)前面涂層被施涂并干燥，或者另外暴露于引起卷曲的條件時(shí)，預(yù)應(yīng)力背面卷曲趨于抗衡前面涂布和干燥應(yīng)力，使得最終相片紙變平。當(dāng)將聚乙烯(PE)施涂于前面(即，成像面)和背面二者時(shí)，背面PE重量與前面PE重量之比通常大于1.5。然而，能夠被施涂于紙的背面的樹脂量存在實(shí)際的限制。不僅附加樹脂的成本是要關(guān)心的問題，而且能夠以此方式抵消的卷曲量也存在限制。在許多情況下，提高背面PE的量產(chǎn)生了并非均勻地補(bǔ)償環(huán)境條件中的變化的卷曲補(bǔ)償。結(jié)果，印刷介質(zhì)在一種條件下可能為平坦的紙張，而在另一環(huán)境條件下明顯卷曲。在許多情況下出現(xiàn)噴墨相片紙?jiān)跍囟群拖鄬?duì)濕度不同極端情況下的差別卷曲。因而，存在對(duì)開發(fā)減少或抵消噴墨照相紙中的卷曲的方式的持續(xù)興趣。預(yù)應(yīng)力的原基紙?jiān)谠旒垯C(jī)中，或者在造紙機(jī)和離線涂布機(jī)的組合中在制造相片基紙的過程中在樹脂擠出工藝之前，生產(chǎn)如圖1的截面圖所圖示的預(yù)應(yīng)力原基紙12。通過向原基紙的每一面上施涂不同顏料涂層將預(yù)應(yīng)力構(gòu)建到原基紙100中。在前面上的顏料涂層101不同于在背面上的顏料涂層104。一個(gè)這樣的區(qū)別是用于形成各個(gè)涂層101、104的粘合劑材料的性質(zhì)。具體而言，在前面上的粘合劑材料中的水溶性粘合劑(WSB1)的重量％小于在背面上的粘合劑材料中的水溶性粘合劑(WSB2)的重量％。WSB1的重量％是WSB1的干重除以WSB1與水分散性粘合劑(WDB1)的組合干重。WS&的重量％是15化的干重相對(duì)于WSB1與10化的組合干重。在一種示例性的實(shí)施方案中，在前面顏料涂層101中的水溶性粘合劑(相對(duì)于該層中的全部粘合劑材料)的wt%為0wt%至50wt%，并且在背面顏料涂層104中的水溶性粘合劑(相對(duì)于該層中的全部粘合劑材料)的襯％為50襯％至100wt%。在一些實(shí)施方案中，在涂層101 和104中所用的顏料為同一種類。在一些實(shí)施方案中，在涂層101和104中所用的顏料為不同種類。在一些實(shí)施方案中，涂層101中所用顏料的粒度比涂層104中所用的要小。如下將進(jìn)一步說(shuō)明預(yù)應(yīng)力原基紙的組成
基本原料
參照?qǐng)D1，預(yù)應(yīng)力噴墨相片基紙14包括原基本原料100，例如具有向其施涂的涂料組合物的纖維素紙。原基紙包含任意合適類型的纖維素纖維，或者已知用于造紙的纖維組合。例如，其可由紙漿纖維制成，所述紙漿纖維源自準(zhǔn)備用于造紙纖維的硬木樹、軟木樹，或者硬木和軟木樹的組合。對(duì)于一些應(yīng)用而言，所有的或一部分紙漿纖維獲自非木纖維，如南非槿麻、大麻、黃麻、亞麻、劍麻和蕉麻，例如竹子和甘蔗渣(bagass)。某些類型的重復(fù)利用的的紙漿纖維也適合使用?？杉尤氲奶砑觿┌?，但不限于內(nèi)部施膠劑如脂肪酸金屬鹽和/或脂肪酸、烷基烯酮二聚體乳化產(chǎn)物和/或環(huán)氧化的高級(jí)脂肪酸酰胺；烯基或烷基琥珀酸酐乳化產(chǎn)物和松香衍生物；助流劑如陽(yáng)離子型聚丙烯酰胺和陽(yáng)離子型淀粉或陰離子型二氧化硅基體系；干補(bǔ)強(qiáng)劑如陽(yáng)離子型、陰離子型或兩性聚丙烯酰胺，聚乙烯醇，陽(yáng)離子化淀粉和蔬菜半乳甘露聚糖；濕補(bǔ)強(qiáng)劑如多胺聚酰胺表氯醇樹脂；定影劑如水溶性鋁鹽、氯化鋁和硫酸鋁；PH調(diào)節(jié)劑如氫氧化鈉、碳酸鈉和硫酸；和著色劑如顏料、著色染料，和熒光增白劑。取決于給定應(yīng)用的具體要求，多種填料中的任一種可以在形成原基紙的過程中以各種量包含于紙張漿料中，來(lái)控制最終基紙的物理性質(zhì)或者代替纖維以節(jié)省成本。一些合適的填料為研磨碳酸鈣、沉淀碳酸鈣、二氧化鈦、高嶺土粘土和ATH，僅舉出若干個(gè)，可以結(jié)合到紙漿中。在一些實(shí)施方案中，纖維素基紙的基重為50至250gsm，并且在一些實(shí)施方案中，填料含量為10 30wt%。預(yù)應(yīng)力涂料
正面預(yù)應(yīng)力涂層和背面預(yù)應(yīng)力涂層101、104包含選定的顏料和粘合材料，所述粘合材料含有選定的粘合劑或粘合劑的組合。顏料涂層還可包含一種或多種其他添加劑如消泡劑、表面活性劑、流平劑、染料和光學(xué)漂白劑(OBA)。粘合材料提供顏料粒子中的粘合附著性，并且還提供顏料粒子與原基底原料的纖維素纖維之間的附著性。合適的水溶性粘合劑的實(shí)例包括，但不限于聚乙烯醇、淀粉衍生物、明膠和纖維素衍生物。合適的水分散性粘合劑的實(shí)例包括，但不限于丙烯酸類聚合物或共聚物、醋酸乙烯酯膠乳、聚酯、偏二氯乙烯膠乳，和苯乙烯-丁二烯或丙烯腈-丁二烯共聚物膠乳。預(yù)應(yīng)力涂層101、104中使用的合適顏料包括具有相對(duì)較低表面積(例如，小于100m2/g)的無(wú)機(jī)顏料。合適的顏料的實(shí)例包括，但不限于粘土、高嶺土、碳酸鈣、滑石、二氧化鈦、二氧化硅、硅酸鈣、ATH和沸石。另外，有機(jī)顏料如聚乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯及其共聚物，和聚四氟乙烯(Teflon )粉末，以及這些顏料的組合可以用于涂料101和/或涂料104中。在一些實(shí)施方案中，有機(jī)顏料為固態(tài)形式。在一些實(shí)施方案中，使用“中空”有機(jī)粒子。正面預(yù)應(yīng)力涂層。正面預(yù)應(yīng)力涂層101含有作為水溶性粘合劑和水分散性粘合劑的混合物的粘合材料，其中水溶性粘合劑(WSB1)小于涂層101中的全部粘合材料(TBM1)的 50重量％。在一些情況下，WSB1小于TBM1的20 wt%。因而，在一些實(shí)施方案中，正面預(yù)應(yīng)力涂層101僅含有水分散性粘合劑(即，100 WtXWDB1)，而根本沒有水溶性粘合劑(WSB1)。正面預(yù)應(yīng)力涂層101還含有選定的無(wú)機(jī)或有機(jī)顏料。在一些實(shí)施方案中，塑料顏料占涂層101 中的全部顏料的約5 - 10 wt%0在一些實(shí)施方案中，預(yù)應(yīng)力涂層101中的顏料重量為施涂于前表面的預(yù)應(yīng)力涂料組合物的總干重的50 85%。參照?qǐng)D2，在圖1所示實(shí)施方案的變體中，正面預(yù)應(yīng)力涂層101’包含上涂層102 和位于基紙100與上涂層102之間的下涂層103。在一些實(shí)施方案中，下涂層103含有平均表面積較小的顏料(即，平均尺寸較大的顏料粒子)，例如Omaya的HYDR0CARB 60 (研磨碳酸鈣);而上涂層102含有平均表面積相對(duì)較大的顏料(即，平均尺寸較小的顏料粒子)，例如 SMI的OPACARB A40沉淀碳酸鈣，或者塑料顏料如Dow Chemical的DPP 3720。在一些實(shí)施方案中，在涂層102、103中使用相同尺寸的顏料粒子。在一些情況下在涂層102和103中使用相同的粘合材料。在其他情況下，涂層102和103中的粘合材料不同。在頂面預(yù)應(yīng)力涂層101’中，第一預(yù)應(yīng)力涂層102和下涂層103含有粘合劑，例如上述那些水溶性和水分散性粘合劑。在一些實(shí)施方案中，包括單獨(dú)涂層102、103的頂面預(yù)應(yīng)力涂層構(gòu)造潛在地提供更好的擠出基底和最終產(chǎn)品品質(zhì)如非圖像(unimaged)光澤和感官光澤或圖像清晰度。背面預(yù)應(yīng)力涂層。在背面預(yù)應(yīng)力涂層104中，水溶性粘合劑的量(基于用于層中的全部粘合劑的重量百分比)大于50%。因而，在一些實(shí)施方案中，背面預(yù)應(yīng)力涂層104僅含有水溶性粘合劑(即，100 wt%水溶性粘合劑)，而根本沒有水分散性粘合劑。在其他實(shí)施方案中，背面預(yù)應(yīng)力涂層104包含水溶性粘合劑和水分散性粘合劑的混合物。在一些實(shí)施方案中，背面預(yù)應(yīng)力涂層104的涂層重量為頂面預(yù)應(yīng)力涂層101的涂層重量的1至3倍。用于配制各個(gè)預(yù)應(yīng)力涂層101、102、103和104 (圖1 -幻的粘合劑的類型和量與所選顏料的類型和量，以及在所得的涂層中所希望的預(yù)應(yīng)力的程度有關(guān)。例如，小粒度/較高表面積的顏料比大粒度/較低表面積的顏料需要更多的粘合劑來(lái)將單個(gè)的粒子保持在一起。粘合劑數(shù)量與顏料類型和數(shù)量以及預(yù)應(yīng)力程度的關(guān)系進(jìn)一步描述和例示在下文實(shí)施例1-7中。在一些實(shí)施方案中，背面預(yù)應(yīng)力涂層104也分成兩個(gè)不同的層(未顯示)，類似于上文針對(duì)頂面預(yù)應(yīng)力涂層101所述的層102和103。例如，如果背面層需要極高的涂層重量，則涂層104 可作為兩個(gè)單獨(dú)的涂層來(lái)施涂。在一些實(shí)施方案中，預(yù)應(yīng)力涂布的原基紙12使得與其他預(yù)應(yīng)力基紙相比可以使用顯著減少量的背面聚乙烯膜(聚合物膜層120)，以使最終噴墨照相紙底材或相片介質(zhì)10 達(dá)到期望的預(yù)應(yīng)力水平。預(yù)應(yīng)力照相基紙
如圖1和2中的示意性截面圖所圖示的那樣，預(yù)應(yīng)力照相基紙或底材包括布置在頂面預(yù)應(yīng)力層101或101’上的第一聚合物膜110和布置在背面預(yù)應(yīng)力層104上的第二聚合物膜 120。一些合適的聚合物膜包括，但不限于高密度聚乙烯(HDPE)、低密度聚乙烯(LDPE)、線型低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)，以及這些聚合物的任意組合。在一些實(shí)施方案中， 背面上的聚合物膜120與正面上的聚合物膜的重量比小于2. 0，并且在一些實(shí)施方案中，該比例小于1. 5。預(yù)應(yīng)力噴墨照相紙
仍然參照?qǐng)D1和2，預(yù)應(yīng)力噴墨照相紙或相片打印介質(zhì)10包括布置在上述照相基紙14 的聚合物膜層110上的多孔圖像接收層200。圖像接收層含有任何合適的多孔噴墨圖像接收組合物，如高孔隙率無(wú)機(jī)氧化物分散體，外加粘合劑和本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他添加劑。例如，在一些實(shí)施方案中，高孔隙率無(wú)機(jī)氧化物分散體包含任意數(shù)目的無(wú)機(jī)氧化物組， 包括但不限于用含有官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑處理的火成二氧化硅或氧化鋁。在一些實(shí)施方案中，微孔墨接收層200包含約20 - 40 gsm的高孔隙率無(wú)機(jī)氧化物分散體，外加粘合劑和其他添加劑。在一些實(shí)施方案中，所得到的預(yù)應(yīng)力涂布的原基紙12擴(kuò)展了最大預(yù)應(yīng)力能力，超過了先前在常規(guī)非預(yù)應(yīng)力基紙中可能的能力。各種實(shí)施方案的仍然其他的潛在優(yōu)點(diǎn)包括某些預(yù)應(yīng)力照相基紙14和最終預(yù)應(yīng)力照相紙10提高的不透明性。預(yù)應(yīng)力原基紙12、預(yù)應(yīng)力照相基紙14和最終預(yù)應(yīng)力照相紙10的某些實(shí)施方案潛在提高了產(chǎn)品相稱環(huán)境濕度變化的能力。在許多實(shí)施方案中，提供相片基底14，其能夠具有在紙張的正面和背面之間更相等的膨脹和收縮響應(yīng)。使用該相片基底產(chǎn)生將在使用產(chǎn)品的各環(huán)境條件下潛在保持更接近于平坦紙張的最終涂布產(chǎn)品10。制造工藝
參照?qǐng)D1或2，用于噴墨圖像接收層200的預(yù)應(yīng)力基紙14的生產(chǎn)通常包括在移動(dòng)的連續(xù)絲上形成分布在機(jī)頭箱中的紙漿漿料，其中水通過重力或在真空輔助下從漿料中排出。 然后濕紙張通過壓機(jī)、干燥機(jī)和壓延機(jī)，并且所得到的紙最后卷成大卷。上述預(yù)應(yīng)力顏料涂層用造紙機(jī)上的在線計(jì)量精整壓機(jī)施涂。各個(gè)預(yù)應(yīng)力涂層也可以使用離線涂布機(jī)如棒式、輥式、刮刀、幕簾式、瀑布式、凹版式、氣刀涂布機(jī)等進(jìn)行施涂。然后在造紙機(jī)上在線或者用硬夾具、軟夾具或超壓延機(jī)離線壓延預(yù)應(yīng)力涂布的原基底12。從所得到的預(yù)應(yīng)力原基底 12，通過使用擠出機(jī)在每一面上擠出聚合物樹脂層，產(chǎn)生樹脂涂布的基紙14。然后，使用涂布機(jī)如幕簾或槽模涂布機(jī)將微孔墨接收層200涂布到樹脂涂布的基紙14上。通過合并含水介質(zhì)、選定的顏料、一種或多種水溶性粘合劑、一種或多種水分散性粘合劑和任何希望的添加劑來(lái)制備第一預(yù)應(yīng)力涂料混合物，用于形成正面預(yù)應(yīng)力涂層101。 通過合并含水介質(zhì)、選定的顏料、一種或多種水溶性粘合劑，和任何希望的添加劑來(lái)類似地制備第二預(yù)應(yīng)力涂料混合物，用于形成背面預(yù)應(yīng)力涂層104。在一些情況下，第二預(yù)應(yīng)力涂料混合物也包含一種或多種水分散性粘合劑。使用任意合適的技術(shù)和設(shè)備將預(yù)應(yīng)力涂料混合物或組合物分別施涂于原基紙100 的正面和背面。例如，可以在制造原基紙的過程中通過在線表面施膠壓榨工藝如膜施膠壓機(jī)，或使用膜涂布機(jī)施涂預(yù)應(yīng)力涂料混合物，如上所述那樣。或者，在制造原基紙之后，使用任意合適的涂布技術(shù)，包括但不限于槽模涂布機(jī)、瀑布、輥式涂布機(jī)、幕簾涂布機(jī)、刮刀涂布機(jī)、棒式涂布機(jī)、氣刀涂布機(jī)、凹版施涂、氣刷施涂以及本領(lǐng)域技術(shù)人員已知的其他技術(shù)和設(shè)備，將涂料離線施涂。在一些情況下，將涂料組合物直接同時(shí)施涂于基本原料的兩面上。參照?qǐng)D2，在其中第一預(yù)應(yīng)力涂層101’包含單獨(dú)的預(yù)應(yīng)力涂層102和預(yù)應(yīng)力下涂層103的方法的實(shí)施方案中，將含有不同顏料和粘合劑組合(如上所述)以及合適含水介質(zhì)的各自的涂料混合物以各自的順序施涂于基底100。在一些實(shí)施方案中，在形成預(yù)應(yīng)力上涂層102之前首先施涂下涂層103并干燥。在某些替代實(shí)施方案中，使用多層涂布機(jī)如多層幕簾或瀑布涂布機(jī)同時(shí)施涂上涂層102和103。在其中涂層104類似地分成兩個(gè)單獨(dú)涂層 (未顯示)的實(shí)施方案中，如以上針對(duì)涂層102和103所述將它們施涂。在已施涂預(yù)應(yīng)力涂層101或101，和104 (圖1和2)之后，然后將所得到的預(yù)應(yīng)力涂布的基紙12壓延以提高表面光滑性，這將潛在地提高最終產(chǎn)品的感官光澤。可以使用任何合適的在線或離線壓延技術(shù)，包括但不限于硬夾具、軟夾具或超壓延機(jī)技術(shù)。在將第一和第二預(yù)應(yīng)力涂料混合物施涂于原基紙100的各正面和背面之后，將其干燥并壓延，這產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力涂布的原基紙12。然后在頂面預(yù)應(yīng)力涂層101或101’上使涂布的原基紙擠出涂布有第一聚合物樹脂層110。類似地，向背面預(yù)應(yīng)力涂層104施涂第二聚合物樹脂層120，與向頂面預(yù)應(yīng)力涂層施涂第一聚合物混合物的時(shí)間為同時(shí)或不同的時(shí)間。在一些實(shí)施方案中，擠出次序包括首先擠出樹脂層120，接著擠出樹脂層110，以盡可能減小對(duì)產(chǎn)品圖像面的可能損害。一些合適的可擠出樹脂包括但不限于高密度聚乙烯(HDPE)JS 密度聚乙烯(LDPE)、線型低密度聚乙烯(LLDPE)、聚丙烯(PP)，以及這些聚合物的組合。在一些情況下，所得到的背面上的聚合物膜120與正面上的聚合物膜的重量比小于2. 0。在一些情況下，該比例小于1.5。在形成聚合物膜層110、120之后，所得到的產(chǎn)品為擠出的照相基紙14。在一些實(shí)施方案中，然后通過施涂含有高孔隙率無(wú)機(jī)金屬氧化物分散體的組合物在聚合物層110上形成多孔圖像接收層200，所述高孔隙率無(wú)機(jī)金屬氧化物分散體可包含一種或多種無(wú)機(jī)金屬氧化物組。這種無(wú)機(jī)金屬氧化組包括但不限于用含有官能團(tuán)的硅烷偶聯(lián)劑處理的火成二氧化硅或氧化鋁。硅烷偶聯(lián)劑包含官能部分(或者試劑向無(wú)機(jī)微粒表面提供期望的改進(jìn)性質(zhì)的部分)，其共價(jià)結(jié)合硅烷基團(tuán)。有機(jī)硅烷試劑可變得共價(jià)結(jié)合或者另外被吸引至半金屬氧化物或金屬氧化物微粒的表面。有機(jī)硅烷試劑的官能部分可以直接結(jié)合硅烷基團(tuán)，或者可以與硅烷基團(tuán)例如通過1至10個(gè)碳原子或其他已知間隔基團(tuán)適當(dāng)隔開。有機(jī)硅烷試劑的硅烷基團(tuán)可以通過存在于試劑上的羥基、商化物基團(tuán)，或烷氧基結(jié)合至多孔介質(zhì)涂料組合物的半金屬氧化物或金屬氧化物微粒上?；蛘?，在一些情況下，有機(jī)硅烷試劑可以僅僅結(jié)合至無(wú)機(jī)微粒的表面。術(shù)語(yǔ)“官能部分”是指有機(jī)硅烷試劑向無(wú)機(jī)金屬氧化物微粒的表面提供功能的部分。根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，官能部分可以是特定應(yīng)用所需的任何部分。在一個(gè)實(shí)施方案中，官能部分為伯胺、仲胺、叔胺或季胺。在一個(gè)實(shí)施方案中， 所述胺在多孔墨接收層的PH和/或墨吸收層的pH小于約6，并優(yōu)選為約3至約5時(shí)用作官能部分特別有用。這樣的PH值導(dǎo)致胺被質(zhì)子化或陽(yáng)離子化，其可吸引噴墨墨中可能存在的陰離子著色劑。在一些實(shí)施方案中，設(shè)計(jì)所得的預(yù)應(yīng)力照相紙以針對(duì)圖像層的特定要求(例如，張力或壓縮力)調(diào)節(jié)其在15 - 32°C和20 - 80%相對(duì)濕度的任何環(huán)境條件下的卷曲補(bǔ)償。下文描述新型預(yù)應(yīng)力照相基紙和預(yù)應(yīng)力照相紙的實(shí)施例。這些實(shí)施例僅僅是說(shuō)明性的，無(wú)意于以任何方式限制權(quán)利要求。實(shí)施例使用以下程序制得一系列預(yù)應(yīng)力基紙
(1)在造紙機(jī)上制造在該實(shí)施例中用于介質(zhì)的紙底材，所述纖維配比由80%- 100%硬木纖維、0% - 20%軟木，和至多25%的具有烷基烯酮二聚體(AKD)內(nèi)施膠劑的沉淀碳酸鈣組成。底材紙的基重為約160 - 170 gsm。原基紙底材在背面預(yù)應(yīng)力涂層中涂布有不同涂層重量和不同水平的水溶性粘合劑。(2)在該實(shí)施例中用于各介質(zhì)的涂料組合物在實(shí)驗(yàn)室中制備。將適當(dāng)量的水首先裝入容器中，接著裝入無(wú)機(jī)顏料和其他聚合物粘合劑和/或添加劑如聚乙烯醇。任選地，可以將其他涂料添加劑如PH控制劑、保水劑、增稠劑和表面活性劑加入容器中。(3)使用邁耶棒在板式涂布站中通過手動(dòng)泄降(drawdown)以少量，或者通過配備有槽模作為計(jì)量裝置的試驗(yàn)涂布機(jī)以大量完成涂布工藝。涂層中的涂層重量對(duì)于背面而言為約5至約30 gsm,而對(duì)正面而言為0至25 gsm。表面涂料組合物的示例性配方作為非限制性實(shí)例示于表1和表2中。份數(shù)是按干重計(jì)，而涂層重量為干涂層重量。各個(gè)組分份數(shù)除以涂料份數(shù)的總和產(chǎn)生干重分?jǐn)?shù)，這對(duì)應(yīng)于上述水溶性粘合劑(WSB)和水分散性粘合劑 (WDB)的術(shù)語(yǔ)。表權(quán)利要求
1.一種用于照相紙(10)的預(yù)應(yīng)力底材(12)，包括(a)具有正面和背面的基紙(100)，(b)在所述正面上的頂面預(yù)應(yīng)力涂層(101)，所述頂面預(yù)應(yīng)力涂層包含第一預(yù)應(yīng)力混合物，所述第一預(yù)應(yīng)力混合物至少含有第一顏料、包含第一水溶性粘合劑(WSB1)和第一水分散性粘合劑(WDB1)的第一粘合材料(TBM1)；和(c)在所述背面上的背面預(yù)應(yīng)力涂層(104)，所述背面預(yù)應(yīng)力涂層包含第二預(yù)應(yīng)力混合物，所述第二預(yù)應(yīng)力混合物至少含有第二顏料、包含第二水溶性粘合劑(WSB2)和任選的第二水分散性粘合劑(WDB2)的第二粘合材料(TBM2)，其中TBM1中的WSB1的重量％小于TBM2 中的WS&的重量％，其中所述預(yù)應(yīng)力底材(1 具有朝向背面的預(yù)定彎曲程度并且能夠?qū)乖趫D像接收層涂布和最終產(chǎn)品使用期間出現(xiàn)的卷曲力。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)應(yīng)力底材，其中在(b)中，所述頂面預(yù)應(yīng)力涂層(101’)包括(h)含有所述第一顏料和所述第一粘合材料的第一預(yù)應(yīng)力涂層(102)，和(b2)布置在所述基紙的所述正面和所述第一預(yù)應(yīng)力涂層(10 之間的預(yù)應(yīng)力下涂層 (103)，所述預(yù)應(yīng)力下涂層(10 包含第三顏料和第三粘合材料(TBM3)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)應(yīng)力底材，其中在所述預(yù)應(yīng)力下涂層(10 中的所述第三顏料與所述第一預(yù)應(yīng)力涂層(10 中的所述第一顏料相比，具有相等或更低的平均表面積和相等或更高的平均粒度。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的預(yù)應(yīng)力底材，其中在所述預(yù)應(yīng)力下涂層中的所述TBM3包含第三水溶性粘合劑(WSB3)和第三水分散性粘合劑(WSB3)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的預(yù)應(yīng)力底材，其中所述WSB1的量小于所述TBM1 的50重量％，而所述WS&的量大于所述TBM2的50重量％。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的預(yù)應(yīng)力底材，其中所述TBM1小于WSB1的10 wt%，并且所述TBM2大于WSB2的10 wt%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的預(yù)應(yīng)力底材，其中所述背面預(yù)應(yīng)力涂層(104) 包含的涂層重量為所述頂面預(yù)應(yīng)力涂層(101)的1-3倍。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的預(yù)應(yīng)力底材，其中當(dāng)所述底材處于15°C和 20 - 80%相對(duì)濕度，或者30°C和20 - 80%相對(duì)濕度時(shí)，所述底材具有朝向背面的所述彎曲。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的預(yù)應(yīng)力底材，還包括(d)在所述頂面預(yù)應(yīng)力涂層(101)上的第一聚合物膜層(110)；和(e)在所述背面預(yù)應(yīng)力涂層(104)上的第二聚合物膜層(120)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的預(yù)應(yīng)力底材，其中所述第二聚合物膜層(120)的涂層重量與所述第一聚合物膜層(110)的涂層重量之比小于2。
11.一種照相紙(10)，包括根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的預(yù)應(yīng)力底材；和布置在所述第一聚合物膜層(110)上的微孔圖像接收層000)。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的照相紙，其中所述紙還包括在所述圖像接收層上的印刷噴墨圖像，并且所述含圖像的照相紙?jiān)诩s15 - 32°C和約20 - 80%相對(duì)濕度的環(huán)境條件下耐卷曲ο
13.一種制造耐卷曲紙的方法，其包括(a)向原基紙的正面上施涂包含第一預(yù)應(yīng)力混合物的頂面預(yù)應(yīng)力涂層，所述第一預(yù)應(yīng)力混合物至少含有第一顏料以及包含第一水溶性粘合劑(WSB1)和第一水分散性粘合劑 (WDB1)的第一粘合材料(TBM1)；和(b)向所述基紙的背面上施涂第二預(yù)應(yīng)力混合物以在所述背面上形成背面預(yù)應(yīng)力涂層，所述第二預(yù)應(yīng)力混合物含有第二顏料以及包含第二水溶性粘合劑(WSB2)和任選的第二水分散性粘合劑(WDB2)的第二粘合材料(TBM2)，其中施涂于所述正面的TBM1中的WSB1的重量％比施涂于所述背面的TBM2中的WS&的重量％小，由此獲得在15 - 32°C和20 - 80%相對(duì)濕度的環(huán)境條件下耐卷曲的預(yù)應(yīng)力基紙。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中在(a)中，所述施涂包括(B1)向所述正面施涂第三預(yù)應(yīng)力混合物以在所述正面上形成預(yù)應(yīng)力下涂層(103)，所述第三預(yù)應(yīng)力混合物包含第三顏料以及含有第三水溶性粘合劑和第三水分散性粘合劑的第三粘合材料，(a2)向所述預(yù)應(yīng)力下涂層上施涂所述第一預(yù)應(yīng)力混合物，以在所述預(yù)應(yīng)力下涂層 (103)上形成第一預(yù)應(yīng)力涂層(102)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，還包括(c)在所述頂面預(yù)應(yīng)力涂層上形成第一聚合物膜；以及(d)在所述背面預(yù)應(yīng)力涂層上形成第二聚合物膜，以獲得預(yù)應(yīng)力照相基紙。
全文摘要
公開了一種用于照相紙的預(yù)應(yīng)力底材。該預(yù)應(yīng)力底材包括(a)基紙，(b) 在所述基紙正面上的頂面預(yù)應(yīng)力涂層，所述頂面預(yù)應(yīng)力涂層包含第一預(yù)應(yīng)力混合物，所述第一預(yù)應(yīng)力混合物至少含有第一顏料、第一粘合材料；和(c)在所述基紙背面上的背面預(yù)應(yīng)力涂層，所述背面預(yù)應(yīng)力涂層包含第二預(yù)應(yīng)力混合物，所述第二預(yù)應(yīng)力混合物至少含有第二顏料、第二粘合材料。所述預(yù)應(yīng)力底材具有朝向背面的預(yù)定彎曲程度并且能夠?qū)乖谑褂妙A(yù)應(yīng)力底材時(shí)出現(xiàn)的卷曲力。
文檔編號(hào)B41M5/00GK102333658SQ200980157643
公開日2012年1月25日 申請(qǐng)日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月27日
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