CN1254861A - 具有控制卷曲的层压方法 - Google Patents

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Abstract

一种在将聚合物片材层压至芯材料两侧上时控制卷曲的方法,所述方法包括:提供底面聚合物片材;使所述的底面片材与热源接触;提供所述芯材料;使所述芯材料与所述底面聚合物片材接触,同时在所述底面片材和所述芯之间施加粘合剂,以形成层压材料;提供顶面聚合物片材;使所述顶面片材与所述层压材料接触,同时在所述顶面片材和所述层压材料之间施加粘合剂,以形成复合材料,其中各片材与芯的模量比大于1,所述复合材料具有所希望的卷曲。

Description

具有控制卷曲的层压方法
本发明涉及印刷介质。在优选的方式中，本发明涉及照相材料用的改善的基底。
如果印刷介质抗卷曲且保持平坦，那么它们被改善了。这对于形成彩色图像中使用的介质来说，是特别重要的。所述介质包括：喷墨，热染料升华成像，蜡染料热转印，电子照相术所使用的那些介质。对于彩色照相纸而言，形成平坦基底是特别重要的。在彩色照相纸中，需要提供具有改善抗卷曲性的彩色照相纸。目前的彩色照相纸在显影和储存期间将发生卷曲。所述的卷曲认为是：当彩色照相纸经受显影和干燥处理时，其各层不同的性能所造成的。在彩色照相纸储存期间湿度的改变将导致卷曲。当彩色照相纸经受延长的高湿度如大于50％相对湿度储存时，彩色照相纸将产生一些特殊的问题。低于20％相对湿度的过低的湿度也将使照相纸产生卷曲。
卷曲值是抛物面变形试样挠曲量的量度。在测试湿度条件下将8.5厘米直径的圆形试样储存21天。所需的时间取决于施加至潮湿敏感纸基上层压材料的蒸汽阻挡性能，并且，如果需要的话，应通过测量在测试湿度下试样重量平衡所需的时间来进行调节。卷曲读数以ANSI卷曲单位表示，具体地说，该单位等于100除以单位为英寸的曲率半径。
曲率半径通过用肉眼将沿卷曲轴观察的卷曲形状与背景中的标准曲线进行对照而确定。卷曲可以是正的或负的，对于照相产品而言，通常的习惯是：正方向是朝光敏层方向进行卷曲。如果照相印刷纸的潮湿卷曲能减少的话，那么这将是所希望的。
彩色印刷纸通常由乳液下的三个结构层制成；即原纸基，和挤出铸塑聚乙烯的顶涂层和底涂层。在该形式中，与原纸基相比，由于聚乙烯的强度性能较差，因此，在弯曲时印刷品的卷曲性能或挺度完全由原纸基来确定。由于在制备期间纸张纤维的对准，因此，原纸基在纸张平面内就强度性能而言是高度取向的；例如，在最强对最弱方向的弹性模量比经常为2∶1，其中最强方向为MD(纵向)。这就是为什么通常的聚乙烯试样形状为沿MD方向卷曲轴的圆柱体形，其中卷曲是由于在一低湿度表面上抗乳液收缩所造成的，因此，试样在其最弱方向，或沿CD(横向)卷曲。
因此，目前需要一种用于印刷和照相的基底，所述基底在处理之后和在储存期间将抗卷曲，并且能使影像保持平坦。特别是，需要一种基材，所述基材在印刷材料寿命期间，在湿度改变时将抗平面取向的改变。
本发明的目的是提供改善的印刷材料。
本发明的另一个目的是提供在湿度改变时具有抗卷曲性的印刷材料。
本发明的目的是：当高强度片材其模量或厚度并不是精确相同时，当组装一复合结构时，提供一种卷曲控制方法。
本发明的另一个目的是：当组件不需要张力控制时，对组装复合结构的卷曲进行调节的方法。
本发明的这些目的和其它目的通过将聚合物片材层压至芯材料两侧的卷曲控制方法而得以实现，所述方法包括：提供底面聚合物片材；使所述底面片材与热源接触；提供所述的芯材料；使所述芯材料与所述底面聚合物片材接触，与此同时，在所述底面片材和所述芯材料之间施加粘合剂，从而形成一层压材料；提供一顶面聚合物片材；使所述顶面片材与所述的层压材料接触，与此同时在所述顶面片材和所述层压材料之间施加粘合剂，从而形成复合材料；其中每个片材与芯材料的模量比大于1，其中所述的复合材料具有所希望的卷曲。
本发明提供一种改善的成像元件的生产方法，所述元件在各种条件下均具有抗卷曲性能。特别是，本发明提供一种在制造时控制复合结构卷曲的工艺。
图1是通过对片材温度的控制而控制卷曲的本发明方法的图解说明。
图2是通过在芯材料两侧进行加热和冷却，而增加温度对卷曲控制作用的方法的图解说明。
图3是实施例1的图解说明，示出了在该实施例中使用的底面双轴取向片材的加热布置。
本发明有许多优于现有技术的优点。当平衡图像卷曲力而使用薄且强韧的聚合物层时，本发明的成像元件可以是薄的。由于图像是平坦的，因此本发明的成像元件对于图像观看者来说更加令人愉快，因而，不会由于观看卷曲图像所造成的不希望的倒影和失真。本发明的成像材料还有发下的优点：即所述成像材料在不发生卷曲的情况下容易进行处理。卷曲会导致用于显影、输送和包装图像材料所需的机器发生输送困难和卡纸。如果在成像步骤期间发生卷曲，那么，照相纸将使图像失真且对焦不准。本发明提供了在制造时控制成像元件的图像卷曲的方法。这使得能根据一种设计来制造许多种产品，而不是改变各种现有技术中常用的材料。由于成像元件的卷曲将使纸道卡纸并降低设备的生产率，因此，在本发明中，层压成像基底还有如下的优点：即易于将图像基底材料喂入电子照相的复印机、热染料转印、及喷墨打印机中。在参考下面详细的说明之后，本发明的这些和其它的优点将变得显而易见。
高强度塑料片通常通过双轴取向共挤出流铸厚(1025微米)聚烯烃而制得。在食品包装应用中所使用的常用片材是双轴取向的聚丙烯。能得到厚度约26微米的双轴取向聚烯烃片材，所述片材已在MD拉伸5倍，然后在CD拉伸8倍。最终的主强度性能与CD对准，并且通常为MD的1.8倍。
所述这些材料的弹性模量与原料处于同一数量级，因此，所得到的层是通常弱的聚乙烯的很好的替代物。对于横向与纵向取向比为5∶8的双轴取向聚烯烃片材而言，主强度轴几乎垂直于原料基底，因此，理论上能够选择粘结至基底上的两片双轴取向片材的组合，得到MD和CD方向相等的复合弯曲挺度。如果用于照相材料的基底可由双轴取向片材和纤维素纸构成，得到MD和CD方向相等的复合弯曲挺度，那将是所希望的，这是因为消费者在感觉上优选MD和CD方向上相等的挺度。
在两层或多层体系中进行卷曲控制，将比产生足够的挺度以便阻挡表面涂层发生卷曲更为复杂。当将各层进行组合时，具有相同数量级强度性能的各组分的多层层压材料也对引入的应力敏感。业已知道，尤其是利用高挺度的层压产品，其起始卷曲量及其方向多少受将材料送入粘结各层的压区中所使用的张力控制。例如，如果将高强度薄膜层粘结至纸基上，那么组件的卷曲将随着薄膜张力的增加而增加卷曲值；这是因为，薄膜本身以拉伸状态粘结至纸张上，并且在粘结完成之后组件不处于张力条件下，因此，薄膜将继续拉曳纸张表面并产生卷曲条件。如果使多层进行粘结，那么所述过程将重复，并且最终组合的卷曲为各层的所有这些作用的总和，而且层合经常在两侧上进行，试图保持整个层压材料平坦。
现在考虑三层结构，即薄膜、纸和薄膜，在组合之后它们要求是平坦的。很明显，两个外层薄膜可由相同的材料和厚度制得，并且利用相同的喂料张力进行组合，从而实现了CD和MD应变的平衡，以便使卷曲变得最少。出于经济的原因，如果两外层薄膜具有不同的厚度并因此是不相配的话，很明显的是，需要在更薄的薄膜上增加张力，从而实现相同的表面拉力，以便使包装平衡。
通过在原纸两侧提供双轴取向聚合物片材形成层压基底而实现本发明。对原纸顶面和底面上的双轴取向片材进行选择，以致使，它们与原纸一起在各种湿度条件下能抗弯曲。优选的芯材料是纤维素纸。纤维素纸相对较为便宜并且具有产生感觉上优选挺性的照相部件的高模量。由于双轴取向片材在其成形期间可以制造成在纵向和横向具有选择的性能，因此它们特别适合于抗原纸的弯曲。所述的这种选择性能是在成形期间在两个方向上进行拉伸的结果。例如，在双轴取向片材成形期间，在横向进行更大的拉伸，将使得片材在横向强度更大。所述的聚合物片材当与横向更弱的纸张结合时，将形成一片材，该片材具有很强的保持层压片材平坦的趋势的复合力。
在层压期间，其中将双轴取向片材粘结至原材料上，在层压之前对双轴取向片材进行加热或冷却。在层压之后，当片材恢复至环境温度条件时，在双轴取向片材尺寸改变相反的方向上将产生成像载体的卷曲。由于现有技术的照相材料使用低强度熔融挤出的聚乙烯，因此，聚乙烯层不足以强至使载体发生弯曲。
为了形成将是平坦的平衡的层压片材，需要根据在负载下原纸和所选双轴取向片材的挠曲趋势而精确地测量其性能。通过在至少纵向和横向测量双轴取向薄膜的片材和原纸的扬氏模量，而完成所述的测量。该测量是通过确定各材料的应力-应变曲线而完成。该试验通过利用Instron拉伸测试仪进行。由于纸张性能随湿度而改变，因此，就纸张而言，这些试验是在各种湿度下进行的。
对热膨胀系数(mm/mm-℃)的测量是有用的，它将测量薄膜随温度而改变尺寸的能力，高膨胀系数的材料将更加适合用于控制由于温度而发生的卷曲。优选的是，热膨胀系数大于0.00001mm/mm-℃的聚烯烃片材。当热膨胀系数小于0.00001mm/mm-℃时，对于在层压之前对片材施加预应力而言，膨胀将不够。
在确定了原纸和双轴取向片材的性能之后，对具有平衡抗卷曲力的原纸和薄膜进行选择。该选择过程通常是通过数学模拟进行的。就简单的情况而言，在每一侧，包装是相对平衡的，将弯曲中心设定在包装的几何中心，并且各个不同层对弯曲挺度的作用根据模量乘以单位横截面的惯性运动而计算得到。偏离中心的各层，其惯性运动必须使用平行轴理论进行校正。
计算层压薄膜的热膨胀或收缩所产生的力，并加上薄膜的喂料张力。利用束弯曲理论(beam bending theory)，在数学上将所述的力与包装的挺度进行对照，从而确定卷曲量。在不平衡设计的情况下，弯曲中心是未知的，或者对于非线性材料需要极其精确的解决办法，可使用非线性有限元素分析。
在照相纸成形时，在形成抗卷曲产品时所要考虑的另一个因素是：置于纸张上的乳液层的性能。当乳液层随着湿度的改变膨胀和收缩时，乳液层将力施加至纸张上。为了生产出在各种湿度条件下均具有最佳抗卷曲性的层压材料，也应考虑乳液所施加的力。当成形之后进行干燥时，乳液将收缩，这将使得承载乳液层的纸张朝里发生卷曲，特别是在低湿度的常用条件下。当用作照相基底时，将本发明的层压原纸设计成：乳液存在于其表面上的各种条件下几乎是平坦的。
就在照相纸中使用的层压照相基底材料而言，可以使用原纸和双轴取向薄膜性能的任何合适的组合。用于层压纸张载体的优选的双轴取向片材，其扬氏模量至少为340MPa。对于扬氏模量低于300MPa的双轴取向片材而言，它们将没有足够的强度来抵抗明胶乳液成像层所产生的卷曲力。用于层压纸张载体的最优选的双轴取向片材，其纵向或横向扬氏模量在690MPa和5520MPa之间。原纸的扬氏模量优选为：纵向在13800MPa和2760MPa之间，横向在6900MPa和1380MPa之间。对于原纸而言，纵向低于2700Mpa，横向低于1300MPa的扬氏模量，将不能提供在高质量照相反射成像中消费者所期待触感的挺度。
在本发明中使用的术语“顶”，“上”，“乳液侧”，以及“正面”意指：承载成像层的照相部件或图像部件的一侧，或面对承载成像层的照相部件或图像部件的一侧。术语“底”，“下侧”，和“背面”意指：与承载光敏成像层或显影图像的一侧相反的照相部件的一侧，或面对与承载光敏成像层或显影图像的一侧相反的照相部件的一侧。通过如喷墨或热染料转印的方法，也可以将层压原材料用于成像用的基底。
任何合适的双轴取向聚烯烃片材均可用于本发明层合基底顶表面上的片材。微空隙的复合双轴取向片材是优选的并可通过芯层和表面层的共挤出，然后进行双轴取向而方便地制备；借此，沿包含在芯层中的空隙起始材料形成了空隙。所述复合片材披露于US4,377,616；4,758,462；和4,632,869中。
优选的复合片材的芯，其厚度为片材总厚度的15-95％，优选为总厚度的30-85％。因此，无空隙的皮层占片材厚度的5-85％，优选占15-70％。
复合片材的密度(比重)以“固体密度的百分比”表示，并且按下式进行计算：
100×复合片材密度/聚合物密度＝％固体密度
百分固体密度应在45％和100％之间，优选在67％和100％之间。当百分固体密度低于67％时，由于拉伸强度下降，因此，复合片材将变得较难制备，并且将变得更易物理损坏。
顶层复合片材的总厚度从12-100微米，优选从20-70微米。当厚度低于20微米时，微空隙的片材的厚度将不足以使载体中固有的非平面性变得最小，并且将变得更难以制备。当厚度大于70微米时，表面平滑性或机械性能只有很少的改进，并且就进一步增加额外材料的成本而言，这将是不合理的。
本发明的双轴取向片材，其水蒸汽渗透性优选低于0.85×10-5克/毫米2/天/大气压。在将乳液涂布至载体上时，当本发明的层合载体在乳液涂布至载体上期间水蒸汽将不能透过乳液层，这将使得乳液能更快的固化。传递速率是由ASTM F1249测量的。
在本发明中使用的“空隙”指的是：没有添加的固体和液体物质，但“空隙”中可能包含气体。留在最终包装片材芯中的空隙起始颗粒，其粒径应从0.1-10微米，优选为圆形，以便产生所希望形状和大小的空隙。另外，空隙的大小还取决于在纵向和横向的取向程度。实际上，空隙可假设为由两个相对的且边缘接触的凹盘限定的形状。换句话说，空隙往往有透镜状或两面凸的形状。使空隙取向，以致使两个主要尺寸与片材的纵向和横向对准。Z轴有很小的尺寸，并且约等于空隙颗粒侧面的直径。空隙通常是闭孔的，因此，实际上没有通过此能输送气体或液体的从空隙芯的一侧通向另一侧的通道。
空隙起始材料可以从许多材料中进行选择，并且以芯基体聚合物重量计，其用量应从约5-50％重量。优选的是，所述空隙起始材料包含聚合材料。当使用聚合材料时，该材料可以是这样的聚合物，它能与制备芯基体的聚合物熔混并且当悬浮液冷却时能形成分散的球形颗粒。所述聚合物的例子包括：分散在聚丙烯中的尼龙，聚丙烯中的聚对苯二甲酸丁酯，或分散于聚对苯二甲酸乙酯中的聚丙烯。如果使聚合物预成形并混入基体聚合物中，那么，重要的特性是颗粒的大小和形状。球形是优选的，并且它们可以是中空或实心的。这些球可以由交联聚合物制得，所述交联聚合物选自：通式为Ar-C(R)＝CH2的烯基芳香化合物，式中Ar表示芳香烃基团，或苯系的芳香卤代烃基团，R为氢或甲基基团；丙烯酸酯型单体包括：式CH2＝C(R’)-C(O)(OR)的单体，式中R选自：氢和包含约1-12个碳原子的烷基基团，R’选自：氢和甲基；氯乙烯和偏二氯乙烯，丙烯腈和氯乙烯，溴乙烯，具有式CH2＝CH(O)CR的乙烯基酯的共聚物，式中R为包含2-18个碳原子的烷基基团；丙烯酸，甲基丙烯酸，衣康酸，柠康酸，马来酸，富马酸，油酸，乙烯基苯甲酸；通过对苯二甲酸和对苯二甲酸二烷基酯或其成酯衍生物与式HO(CH2)nOH的二元醇的反应而制得的合成聚酯树脂，式中n为2-10的数，并且在聚合物分子内有活性烯键，上述聚酯包括：其中至多20％重量的具有活性烯烃不饱和的仲酸或其酯及其混合物和选自如下的交联剂发生共聚合的物质；所述交联剂选自：二乙烯苯，二甘醇二甲基丙烯酸酯，富马酸二烯丙酯，邻苯二甲酸二烯丙酯，及其混合物。
制备交联的空隙起始聚合物的典型单体的例子包括：苯乙烯，丙烯酸丁酯，丙烯酰胺，丙烯腈，甲基丙烯酸甲酯，二甲基丙烯酸乙二醇酯，乙烯基吡啶，醋酸乙烯酯，丙烯酸甲酯，氯化乙烯苯，偏二氯乙烯，丙烯酸，二乙烯苯，丙烯酰氨甲基丙磺酸，乙烯基甲苯等。优选的是，交联聚合物为聚苯乙烯或聚(甲基丙烯酸甲酯)。最优选的是，聚苯乙烯并且交联剂为二乙烯基苯。
现有技术中熟知的方法将得到不均匀大小的颗粒，其特征在于宽的粒径分布。通过对复盖原始大小分布范围的小粒进行筛选，而对所得到的小粒进行分类。其它方法，如悬浮聚合，有限聚结将直接得到非常均匀大小的颗粒。
空隙起始材料可以用有利于成空隙的制剂进行涂布。合适的制剂或润滑剂包括：胶体二氧化硅，胶体氧化铝，和金属氧化物如氧化锌和氧化铝。优选的制剂是胶体二氧化硅和氧化铝，最优选的是二氧化硅。带有制剂涂层的交联聚合物可以通过现有技术的方法进行制备。例如，优选的有，其中将制剂添加至悬浮液中的常规的悬浮聚合法。作为制剂，优选的是胶体二氧化硅。
另外，空隙起始颗粒也可以是无机球，包括：实心或空心的玻璃球，金属或陶瓷珠或无机颗粒，如粘土、滑石、硫酸钡和碳酸钙。重要的是，所述材料不与芯基体聚合物发生化学反应，从而产生一个或多个下列的问题：(a)基体聚合物结晶动力学的变更，使之难以取向，(b)芯基体聚合物的破坏，(c)空隙起始颗粒的破坏，(d)空隙起始颗粒粘结至基体聚合物上，或(e)产生不希望的反应产物，如有毒或深色部分。空隙起始材料不应是照相活性或降解的，即其中使用双轴取向聚烯烃片材的照相元件的性能。
对于面对乳液的顶面上的双轴取向片材而言，用于优选复合片材的双轴取向片材和芯基体聚合物的合适的热塑性聚合物包含聚烯烃。合适的聚烯烃包括：聚丙烯，聚乙烯，聚甲基戊烯，聚苯乙烯，聚丁烯及其混合物。也可以使用聚烯烃的共聚物，它们包括丙烯，乙烯，己烯，丁烯，以及辛烯的共聚物。由于聚丙烯成本低，且具有希望的强度性能，因此，聚丙烯是优选的。
复合片材无空隙的皮层可以由如上所述芯基体相同的聚合材料制得。复合片材可以用与芯基体相同的聚合材料制得，或者可以用与芯基体具有不同聚合组分的皮层制得。在多层体系的情况下，当使用不同的聚合材料时，可以需要另外的层，以便促进不相容聚合材料之间的粘结作用，以致使在制备期间或在最终的成像元件格式中，双轴取向的片材不会产生层的开裂。
顶面皮层或暴露表层的总厚度应在0.20微米和1.5微米之间，优选在0.5微米和1.0微米之间。当厚度低于0.5微米时，共挤出皮层中任何固有的非平面性可能会导致不可接受的颜色改变。当皮层厚度大于1.0微米时，照相光学性能如图像分辨率将降低。当厚度大于1.0微米时，就污染如块料而言还将对更大量体积的材料进行过滤，还将有差的彩色颜料分散作用，或还将有污染。
可以将附加物添加至顶表面皮层中，以便改变成像元件的色彩。对于照相用途而言，优选带浅蓝色调的白色基底。可以通过现有技术中已知的任何方法实现浅蓝色调的添加，所述方法包括：在已按希望混合比预混的蓝色着色剂挤出和熔融挤出之前彩色浓缩物的机械混合。耐挤出温度大于320℃的着色剂是优选的，这是因为对于皮层的共挤出，需要大于320℃的挤出温度。用于本发明的蓝色着色剂可以是不对成像元件产生副作用的任何着色剂。优选的蓝色着色剂包括酞菁蓝颜料，Cromophtal蓝颜料，Irgazin蓝颜料，Irgalite有机蓝颜料，以及颜料蓝60。
本发明的一个优选的实施方案是直接在乳液层之下表面上的很薄的涂层(0.2-1.5微米)，所述涂层可通过利用共挤出然后在宽度和长度方向进行拉伸而制得。业已发现，实际上所述层的厚度是相当精确的，并且能用来提供：通常分布在乳液和原纸之间片材整个厚度上的所有的色修正。所述最外层是如此的有效，以致使提供修正所需的总着色剂量为如果着色剂分散在整个厚度所需量的一半以下。着色剂经常是由于浆块和差的分散作用所致的斑痕的原因。由于本发明使用了更少的着色剂，因此，利用本发明改善了降低图像商业价值的斑痕，而且，由于在原纸和光敏层之间着色剂用量通常仅为聚合物总量的2-10％，因此，清理着色层的高质量过滤作用将更容易完成。
尽管在本发明的薄皮层中添加二氧化钛不会对片材的光学性能有大的影响，但它将产生许多制备方面的问题，如产生挤出模头线和斑点。因此优选的是，皮层基本不含二氧化钛。添加至0.20和1.5微米之间厚度的层中的二氧化钛不会明显地改善载体的光学性能，将添加设计成本，并将在挤出过程中产生不合适的颜料线。
可以将附加物添加至本发明的双轴取向片材中，结果是，当从表面观察该双轴取向片材时，当暴露至紫外光照射中时，该成像元件将发射出可见光谱的光线。在紫外光能量的存在下，发射可见光谱的光线使得载体具有所希望的背景色彩。当户外如在含有紫外能的太阳光线下观察图像时，这是特别有用的，并且对于消费者和商业用途来说，这可以用来使图像质量最佳化。
在蓝色光谱中发射可见光线的现有技术中已知的附加物是优选的。与定义为在零点的b*单位内的b*的白色相比，消费者通常优选定义为负性b*的浅蓝色调至白色。b*是CIE空间中黄色/蓝色的量度。正性b*表示黄色，而负性b*表示蓝色。添加在蓝色光谱发射光线的附加物使得载体能在不添加将降低图像白度的着色剂的情况下进行调色。优选的发射在1和5δb*单位之间。δb*被定义为：利用紫外光源和没有明显紫外能的光源对试样照射时所测量的b*的差值。δb*是确定将光学增亮剂添加至本发明的顶面双轴取向片材中其基本作用的优选量度。小于1b*单位的发射光将不能被绝大多数消费者观察到；因此，只添加少量光学增亮剂至双轴取向片材中将不能降低成本。大于5b*单位的发射光将影响印刷品的色平衡，对于绝大多数消费者来说，将使得白纸变得太蓝。
本发明优选的附加物是光学增亮剂。光学增亮剂是：吸收紫外光并发射出可见蓝光的无色、荧光、有机化合物。其例子包括但不局限于：4，4’-二氨基芪-2，2’-二磺酸的衍生物，香豆素衍生物如4-甲基-7-二乙基氨基香豆素，1，4-双(O-氰基苯乙烯基)苄醇，以及2-氨基-4-甲基苯酚。
在本发明双轴取向片材暴露表面层之下的各层也可以包含：已知能改善照相光学灵敏度如白度或锐度的各种颜料。在本发明中使用二氧化钛来改善图像的锐度，白度，并给双轴取向片材提供所需的不透明度。所使用的二氧化钛可以是锐钛矿型或金红石型二氧化钛。对于本发明，由于金红石型独特的粒径和几何构形对于绝大多数消费者用途而言，将使图像质量最佳化，因此，金红石型是优选的。照相体系可接受的金红石型二氧化钛的例子是：杜邦化学公司的R101金红石二氧化钛和杜邦化学公司的R104金红石二氧化钛。在本发明中也可以使用改善图像质量的其它颜料。
包含光学增亮剂的传统的照相载体通常将锐钛矿型二氧化钛与光学增亮剂结合使用。使用金红石二氧化钛尽管对于图像质量是优选的，但是，当光学增亮剂和金红石二氧化钛结合使用时，往往会降低光学增亮剂的效率。包含光学增亮剂的现有技术的照相载体通常将锐钛矿型二氧化钛与光学增亮剂结合使用。通过将光学增亮剂和金红石二氧化钛浓集在一功能薄层中，金红石二氧化钛将不会明显地降低光学增亮剂的效率，使得金红石二氧化钛和光学增亮剂能一起使用，这将改善图像质量。二氧化钛优选的位置是邻接曝光层。由于二氧化钛不会与暴露的挤出模头表面接触，因此该位置使得能有效的制备双轴取向共挤出结构。
可以将光学增亮剂添加至多层共挤出双轴取向聚烯烃片材中任一层中。优选的位置是邻接所述片材的曝光表面层或在所述层中。这使得光学增亮剂能有效的聚集，当与传统的照相载体相比时，这将能使用更少的光学增亮剂。当光学增亮剂聚集邻近成像层的功能层中时，通常需要20％至40％的更少的光学增亮剂。
当希望光学增亮剂的重量百分负载接近光学增亮剂迁移至成像层中形成结晶的载体表面的浓度时，优选将光学增亮剂添加至邻接曝光层的层中。在使用光学增亮剂的现有技术成像载体中，使用昂贵的光学增亮剂来防止其迁移入成像层中。正如光学增亮剂的迁移将在底面成像层中形成不希望的结晶一样，光学增亮剂迁移将成为问题。在光敏卤化银成像体系，邻接明胶层的优选的层包含基本不含光学增亮剂的聚乙烯。由于聚乙烯表面层起光学增亮剂迁移阻挡层的作用，因此，从邻接聚乙烯层的层的光学增亮的迁移将明显减少，这将使得更多的光学增亮剂用来使图像质量最佳化。另外，使光学增亮剂位于邻接聚乙烯层的层中，使得能使用不太昂贵的光学增亮剂作为基本不含光学增亮剂的聚乙烯层，将防止光学增亮剂的明显迁移。
对于邻接聚乙烯表面的层而言，通过使用聚丙烯减少本发明双轴取向片材中不希望的光学增亮剂的迁移，这将是优选的。现有技术的照相载体通常使用熔融挤出的聚乙烯，以便给原纸提供防水作用。由于与聚乙烯相比，光学增亮剂更易溶于聚丙烯中，因此，光学增亮剂不太可能从聚丙烯中迁移至曝光表面层中。
优选有微空隙芯的本发明的双轴取向片材。微空隙芯将不透明性和白度加至成像载体，这将进一步改善成像质量。将微空隙芯对图像质量的益处与吸收紫外能并发射可见光谱光的材料相结合，将使得图像质量进行独特的最佳化作用，如，当暴露至紫外能中时，图像载体能有一色调，但是当利用不含有大量紫外能如室内光线对图像进行观察时，仍保留优异的白度。
另外，还可以将附加物添加至芯基体中，以便进一步改善这些片材的白度。这将包括现有技术中已知的任何方法，包括添加白色颜料，如二氧化钛，硫酸钡，粘土，或碳酸钙。这还将包括添加在紫餐区吸收能量并在蓝光区大量发光的荧光剂，或改善片材物理性能或可制造性的其它添加剂。
可以通过生产取向片材的现有技术中已知的任何方法对这些复合片材进行共挤出，骤冷，取向，和热定型，所述方法如平片法，膜泡法或管膜法。平片法包括：通过缝模头挤出共混物，并且在骤冷鼓上迅速地使挤出的膜骤冷，以致使片材的芯基体聚合物组份和皮层组份被骤冷至其玻璃化转变温度以下。然后，通过在基体聚合物玻璃化转变温度以上，在熔融温度以下，在相互垂直的方向上的拉伸而使骤冷片材双轴取向。可以在一个方向对片材进行拉伸，然后在第二方向进行拉伸，或者可以同时在两个方向上进行拉伸。定义为纵向和横向总计的最终长度除以纵向和横向总计的原始长度的拉伸比，优选至少为10-1。在片材拉伸之后，通过加热至足以使聚合物结晶或退火的温度，同时一定程度地限制片材在两个拉伸方向上的收缩，而使片材热定型。
优选具有至少三个微空隙芯层和在两侧的皮层的复合片材，另外还可以有起改变双轴取向片材性能的另外的层。可以利用能提供改善的粘结力，或照应载体和照相元件的表面来形成双轴取向的片材。如果希望的话，可以利用10层来进行双轴取向挤出，从而实现某些特别希望的性能。
在共挤出和取向处理之后，或在铸塑和完全取向之间，可以利用任何数量的涂层对这些复合片材进行涂布或处理；所述涂层可以用来：改善片材的性能包括适印性，提供蒸汽阻挡层，使它们热可密封，或改善对载体或对光敏层的粘结作用。涂层的例子有：用于改善适印性的丙烯酸涂层，用于改善热密封性的涂布的聚偏二氯乙烯。另外的例子包括：火焰、等离子体或电晕放电处理，以便改善适印性或粘结作用。
在微空隙芯上通过具有至少一个无空隙的皮层，增加了片材的拉伸强度，并且使之更易制造。与利用全部带空隙的层制造片材相比，上述的结构使得片材能以更宽且更高的拉伸比进行制造。对各层的共挤出进一步简化了制造过程。
其中，用成像层涂布暴露表面的、本发明优选的双轴取向顶面片材的结构如下：
   含蓝色颜料的聚乙烯表面层
   含有光学增亮剂和18％金红石型二氧化钛的聚丙烯
   密度等于0.65g/cm3的微空隙的聚丙烯层
   含有18％锐钛矿的聚丙烯
   聚乙烯
与乳液层相反的原纸一侧上的底面片材可以是任何合适的片材。该底层片材可以是微空隙的或非微空隙的。它可以与纸张背材顶面上的片材具有相同的组份。通过对底面片材进行共挤出，然后进行双轴取向，可以方便地制得双轴取向聚合物背侧片材；所述片材可以包含若干层。所述的双轴取向片材披露于US4,764,425中。
优选的底面双轴取向片材是双轴取向的聚烯烃片材，最优选的是聚乙烯或聚丙烯片材。双轴取向底面片材的厚度应从10-150微米。当低于15微米时，该片材的厚度将不足以使载体中固有的非平面性变得最小，并且将更难以制造。当厚度大于70微米时，在表面平滑性或机械性能方面几乎没有改进，并且就进一步增加额外材料的成本而言，这将是不合理的。
用于底面双轴取向片材的合适的热塑性聚合物包括：聚烯烃，聚酯，聚酰胺，聚碳酸酯，纤维素酯，聚苯乙烯，聚乙烯基树脂，聚磺酰胺，聚醚，聚酰亚胺，聚偏二氟乙烯，聚氨酯，聚苯硫，聚四氟乙烯，聚缩醛，多磺酸盐，聚酯离聚物，和聚烯烃离聚物。另外，也可以使用这些聚合物的共聚物和/或混合物。
用于底面片材的合适的聚烯烃包括：聚丙烯，聚乙烯，聚甲基戊烯，及其混合物。另外，还可以使用聚烯烃共聚物，包括丙烯和乙烯如己烯，丁烯和辛烯的共聚物。由于聚丙烯成本低且具有良好的强度和表面性能，因此聚丙烯是优选的。
合适的聚酯包括：由4-20个碳原子的芳族，脂族或环脂族二羧酸和2-24个碳原子的脂族或脂环族二醇生产的那些物质。合适二羧酸的例子包括：对苯二甲酸，间苯二甲酸，邻苯二甲酸，萘二甲酸，琥珀酸，戊二酸，己二酸，壬二酸，癸二酸，富马酸，马来酸，1，4-环己烷二甲酸，钠代磺基间苯二甲酸，及其混合物。合适二醇的例子包括：乙二醇，丙二醇，丁二醇，戊二醇，己二醇，1，4-环己烷二甲醇，二甘醇，其它的聚乙二醇及其混合物。所述的聚酯是现有技术中熟知的，并且可以通过熟知的技术进行制备，所述技术例如描述于US2,465,319和US2,901,466中。优选的连续的基体聚酯是具有如下重复单元的那些物质：对苯二甲酸或萘二甲醇和至少一种选自乙二醇、1，4-丁二醇和1，4-环己烷二甲醇的二醇。尤其优选的是，可以通过少量其它单体进行改性的聚对苯二甲酸乙酯。其它合适的聚酯包括：通过包括适量共酸组份如二苯乙烯二甲酸的液晶共聚多酯。所述液晶共聚多酯的例子披露于US4,420,607,4,459,402和4,468,510中。
有用的聚酰胺包括：尼龙6，尼龙66，及其混合物。另外，聚酰胺的共聚物也是合适的连续相聚合物。有用聚碳酸酯的例子是双酚-A聚碳酸酯。适用作复合片材连续相聚合物的纤维素酯包括：硝酸纤维素，三醋酸纤维素，二醋酸纤维素，醋酸丙酸纤维素，醋酸丁酸纤维素，及其混合物或共聚物。有用的聚乙烯基树脂包括：聚氯乙烯，聚(乙烯基缩醛)，及其混合物。另外，也可以使用乙烯基树脂的共聚物。
可利用相同聚合物材料的层制备层压基底背侧上双轴取向片材，或者可利用不同的聚合物成份的层进行制备。就相容性而言，可使用辅助层来促进多层的粘结作用。
可以将附加物添加至双轴取向背侧片材上，以改善这些片材的白度。这将包括现有技术中已知的任何方法，包括添加白色颜料，如二氧化钛，硫酸钡，粘土，或碳酸钙。另外，优选的是，添加吸收紫外区能量并且在蓝光区大量发光的荧光剂。将在紫外区吸收能量并且在蓝光区大量发光的材料添加至背侧片材中，将掩盖纸张如随时间和温度老化的纸张返黄。对于本发明底面片材而言，光学增亮剂的优选位置是邻接暴露的皮层处。这使得皮层起光学增亮剂迁移阻挡层的作用。
可以通过生产取向片材的现有技术中已知的任何方法对这些双轴取向的片材进行共挤出，骤冷，取向，和热定型，所述方法如平片法，膜泡法或管膜法。平片法包括：通过缝模头挤出或共挤出共混物，并且在骤冷鼓上迅速地使挤出或共挤出的膜骤冷，以致使片材的聚合物组份被骤冷至其固化温度以下。然后，通过在聚合物玻璃化转变温度以上的温度，在相互垂直的方向上的拉伸而使骤冷片材双轴取向。可以在一个方向对片材进行拉伸，然后在第二方向进行拉伸，或者可以同时在两个方向上进行拉伸。在片材拉伸之后，通过加热至足以使聚合物结晶的温度，同时一定程度地限制片材在两个拉伸方向上的收缩，而使片材热定型。
在层压基底背侧上的、优选具有至少一层的双轴取向片材另外还可以备有起改变双轴取向片材性能的另外的层。通过另外的层可以取得不同的作用。所述的层可以包含：使片材产生独特性能的着色剂、美学材料，或滑爽剂。可以利用能提供改善的粘结力，或照应载体和照相元件的表面来形成双轴取向的片材。如果希望的话，可以利用10层来进行双轴取向挤出，从而实现某些特别希望的性能。
在共挤出和取向处理之后，或在铸塑和完全取向之间，可以利用任何数量的涂层对这些复合片材进行涂布或处理，所述涂层可以用来改善片材的性能包括适印性，提供一蒸汽阻挡层，使片材变得热可密封，或者改善与载体或与光敏层的粘结作用。涂层的例子有：用于改善适印性的丙烯酸涂料，用于改善热密封性的涂布的聚偏二氯乙烯。另外的例子包括：火焰、等离子体或电晕放电处理，以便改善适印性或粘结作用。
其中实心芯层粘结至载体基底上的本发明优选的双轴取向底面片材的结构如下：
聚乙烯和乙烯、丙烯和丁烯的三元共聚物(皮层)
聚丙烯(实芯层)
对于光敏卤化银层的层压载体而言，层合微空隙复合片材和双轴取向片材的载体可以是：聚合、合成的纸，布，纺织聚合物纤维，或纤维素纤维纸载体，或其层合物。另外，底基也可以是微空隙的聚对苯二甲酸乙酯，如US4,912,333；4,994,312；以及5,055,371中所披露的。
当与聚合物基底相比时纤维素纸的成本低并且纸张的物理性能在照相处理设备设计说明书的范围内，因此，优选的载体是照相级纤维素纤维纸。当从背侧进行观察时，传统照相级纸张包含给纸张提供浅蓝色调的光学增亮剂。这种浅蓝色调将盖住纸张过时不希望的返黄。当将光学增亮剂添加至顶面和底面片材中时，优选的是，纤维素原纸基本不含光学增亮剂，这是因为光学增亮剂可聚集，并因此在层压至原纸上的双轴取向片材中是更为有效的。
当使用纤维素纤维纸载体时，优选的是，利用聚烯烃树脂，将微空隙复合片材挤出复合至原纸上。挤出复合是这样进行的：通过在本发明的双轴取向片材和原纸之间利用熔融挤出粘合剂使它们粘合在一起，然后在如两辊之间的压区中对它们进行压缩。粘合剂可以在它们被送入压区之前施加至双轴取向片材上或者施加至原纸上。在优选的方式中，与双轴取向片材和原纸同时地将粘合剂加至压区中。粘合剂可以是对照相元件没有有害作用的任何合适的材料。优选的材料是在置于原纸和双轴取向片材间压区中时将熔融的聚乙烯。
通过对本发明双轴取向片材进行可控的加热和随后的冷却，可控制成像元件的卷曲。当与现有技术的流延聚乙烯层相比，由于本发明的双轴取向片材强度高，因此，如果在层压之前对它们进行加热的话，它们将膨胀。在随后的冷却时，双轴取向片材将对平衡湿度敏感明胶成像层的成像元件施加应力。
图1示出了：用于薄膜的、有张力和温度调节的优选的薄膜层压体系，以便控制照相元件的卷曲。从宽辊10上解卷待层压的高强度双轴取向聚合物片材。通过张力传感控制装置12进行张力控制，并返回至解卷电机(辊10未示出)。将预热液输送至辊16，18和26。将这些辊设计成：在从缝型模头20施加熔融挤出粘合剂时，对双轴取向片材提供适当的温度控制。辊16和18可被能控制薄膜温度的其它方法替代，如强制空气或红外加热。如果对热转印的设计很充分的话，可以通过辊26对整个温度进行控制，而无需使用辊16和18。将控制好温度的双轴取向片材14层压至基底22上。辊24将压力施加至均匀连接的双轴取向片材、从缝型模头20施加的粘合剂、以及基底材料22上。在辊26上接触时，粘合剂将固化，然后，层压的基底28离开该层压过程。
在层压之前，优选通过加热辊对双轴取向片材加热的方法。加热辊能以连续的方法使移动料片进行足够的热传递。在层压之后使料片冷却的优选方法是冷却辊。冷却辊能以连续的方法使料片进行足够的冷却。
对底面片材加热的优选温度在环境温度和低于玻璃化转变温度之间。在层压之前，底面片材低于环境温度的温度将使片材收缩，当层压载体返回至环境温度时，将产生卷边和皱折。顶面片材优选的温度在环境温度或环境温度以下。在环境温度下，更厚的顶面片材可以平衡层压之前已加热的更薄的底面片材。在低于环境温度的温度，顶面片材将发生收缩，并与底面片材协同地工作。在高于玻璃化转变温度的温度下，聚合物将流动并将使应力降低。将该聚合物片材加热至基底聚合物的玻璃化转变温度，将消除用于控制卷曲的热诱导的应力。对于本发明的聚烯烃片材如聚烯烃片材而言，优选在32和100℃之间进行加热。就聚烯烃而言，低于30℃的温度将不能进行充分的热膨胀。高于120℃的温度，聚烯烃将接近玻璃化转变温度。
图2是：通过在基底材料的两侧进行加热和冷却而增加卷曲控制作用的优选方法和装置29的图解说明。从宽辊30提供芯材料31。双轴取向片材24从冷却辊36上退出。利用从缝型模头32中的熔融挤出粘合剂，将基底材料31和双轴取向片材34层压在一起。使料片输送通过压辊40和骤冷辊38所形成的压区。利用输送辊44和46使一侧层压的载体42退出第一层压过程，并输送至第二层压过程。然后，使一侧层压的料片42进入第二层压过程，并通过缝型模头62中的熔融挤出粘合剂，在压辊54和骤冷辊52形成的压区中，将通过辊50加热的双轴取向片材48层压至料片42上。通过引离辊56从辊52上引离层压的成像载体60，并退出该层压过程。将层压载体卷在辊59上。在该层压过程中，由于在环境温度下冷片材膨胀而加热的片材收缩，因此，该成像载体将朝加热侧卷曲。
在此使用的术语“成像元件”指的是：在形成图像时利用非照相技术或非卤化银技术的材料。非照相成像方法包括：热染料转印，喷墨，电子照相术，静电印刷术，苯胺印刷术，或照相凹版轮转印刷术。
本发明接受元件顶面上的热染料图像接受层可以包含：例如聚碳酸酯，聚氨酯，聚酯，聚氯乙烯，共聚(苯乙烯-丙烯腈)，聚(辛内酯)，或其混合物。对于预定用途而言，染料图像接受层可以以有效量存在。通常，在约1-约10g/m2的浓度时将得到良好的结果。如US4,775,657(Harrison等人)所述，另外还可以在染料接受层上涂布一罩面层。
借助本发明的染料接受元件而使用的染料给体元件通常包含：在其上有一含染料层的载体。任何染料均可用于本发明中采用的染料给体中，前提条件是，通过热的作用，它能转印至染料接受层上。利用可升华的染料将得到特别好的结果。可用于本发明的染料给体描述于例如US4,916,112；4,927,803；和5,023,228中。
如上所述，染料给体元件用来形成染料转印图像。所述的过程包含：成影像的加热染料给体元件，和将染料图像转印至如上所述的染料接受元件上，从而形成染料转印图像。
在热染料转印印刷方法优选的实施方案中，采用包含聚(对苯二甲酸乙酯)载体的染料给体元件，所述载体顺序涂布有青色、品红和黄色染料的重复区域，并且染料转印步骤就每处颜色来说是顺序进行的，以便得到三色染料转印图像。当然，当该方法只是就单色进行时，将得到一单色染料转印图像。
能用来将染料从本发明的染料给体转印至接受元件上的热打印头可从市场上得到。其中可使用的例如有：Fujitsu Thermal Head(FTP-040 MCS001)，TDK Thermal Head F415 HH7-1089，或RohmThermal Head KE2008-F3。另外，还可以使用用于热染料转印的其它已知的能量源，如描述于例如GB2,083,726A中的激光。
本发明的热染料转印装置包含：如上所述的(a)染料-给体元件和(b)染料接受元件，所述染料接受元件与染料给体元件处于叠加关系，因此，给体元件的染料层与接受元件的染料图像接受层接触。
当要得到三色图像时，在通过热打印头进行加热期间，三次形成上述的装置。在第一染料转印之后，将元件剥离。然后，将第二染料给体元件(或带不同染料区域的给体元件的另一个区域)与染料接受元件对准并重复所述过程。以相同的方式得到第三种颜色。
电记录方法和电摄影方法以及它们的各个步骤已详细描述于许多书和出版物中。所述方法包括如下基本步骤：产生静电图像，借助带电的彩色颗粒(色调剂)使所述图像显影，可有可无地将所得到的显影图像转印至第二基材上，以及将图像固着至该基材上。在这些方法和基本步骤中有许多变更；用液体色调剂替代墨粉是这些变更中简单的一种。
可通过各种方法来完成第一基本步骤即产生一静电图像。通过模拟或数字曝光，复印机的电摄影方法使用均匀带电光导体成影像的光致放电。感光体可以是一次性使用体系，或可以是可再充电的和可再次成像的，这类似于基于硒或有机感光体的那些体系。
在电摄影方法的一种形式中，通过模拟或数字曝光，复印机使用均匀带电感光体成影像的光致放电。感光体可以是一次性使用体系，或可以是可再充电的和可再次成像的，这类似于基于硒或有机感光体的那些体系。
在电摄影方法的一种形式中，光敏元件被永久地成像，从而形成不同导电性的区域。均匀的静电充电，然后是成图像元件的不同的放电，将产生一静电图像。由于这些元件在一次成像曝光之后能重复地进行充电和显影，因此它们被称之为电记录感光板或间接静电印刷感光板。
在另一电记录方法中，离子记录地产生静电图像。在介电(电荷保持)介质上，即纸或薄膜上产生潜像。根据在所述介质宽度上有一定间隔的一排触针，将电压施加至选择的金属触针或写头上，这将使得所选的触针和介质之间的空气绝缘击穿。离子将产生，所产生的离子在介质上形成潜像。
然而，所产生的静电图像需要用相反电荷的色调剂颗粒进行显影。就利用液体色调剂进行显影而言，该液体显影剂将直接与静电图像接触。通常使用流动的液体，以便保证足够的色调颗粒可以进行显影。由静电图像产生的电场使得带电颗粒悬浮于非导电的液体中，从而通过电泳进行移动。于是静电潜像的电荷被相反电荷的颗粒中和。
如果使用可再次成像的感光体或电记录感光板，那么，将着色的图像转印至纸(或其它基材)上。对纸张进行静电充电，其中所选的极性使得色调剂颗粒转印至纸张上。最后，使着色的图像固着至纸张上。对于自固着色调剂而言，通过通风干燥或加热，从纸张中除去残余的液体。在溶剂蒸发时，这些色调剂形成粘结至纸张上的一薄膜层。对于热可熔色调剂，将热塑性聚合物用作颗粒部分。加热不仅除去了残余的液体，而且使色调剂固着至纸张上。
用于喷墨成像的染料接受层(DRL)，可以通过任何已知的方法进行施加，如溶剂涂布技术或熔融挤出涂布技术。将DRL涂布在粘结层(TL)上，其厚度从0.1-10微米，优选从0.5-5微米。有许多可以用作染料接受层的已知的配方。主要的要求是：DRL与将成图像的油墨相容，以便得到希望的色域和颜色浓度。当墨滴通过DRL时，染料被留在DRL中或在DRL中进行媒染，而油墨溶剂将自由地通过DRL，并迅速地被TL吸收。另外，优选借助水来涂布DRL配方，它将显示出对TL足够的粘结力，并能容易地控制表面光泽。
例如，Misuda等人在US4,879,166；5,264,275；5,104,730；4,879,166和JP1,095,091；2,276,671；2,276,670；4,267,180；5,024,335；和5,016,517中披露了包含假勃姆石(bohemite)和某些水溶性树脂混合物的水基DRL配方。Light在US4,903,040；4,930,041；5,084,338；5,126,194；5,126,195；5,139,8667；和5,147,717中披露了包含乙烯基吡咯烷酮聚合物和某些水可分散的和/或水溶性的聚酯，以及其它的聚合物和附加物的混合物的水基DRL配方。Butters等人在US4,857,386和5,102,717中披露了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混合物的吸收油墨的树脂层。Sato等人在US5,194,317中，Higuma等人在US5,059,983中，披露了基于聚乙烯醇的含水的可涂布的DRL配方。Iqbal在US5,208,092中披露了包含随后将进行交联的乙烯基共聚物的水基油墨接受层(IRL)配方。除这些例子以外，还有其它已知的或预期的DRL配方，这些配方符合DRL的上述第一和第二要求，所有这些均落入本发明的精神和范围之内。
优选的DRL是0.1-10微米的DRL，所述的DRL是用5份铝氧烷和5份聚乙烯吡咯烷酮的水分散体涂布过的。另外，为了控制光泽，摩擦，和/或抗指印性，DRL还可以包含各种用量和大小的消光剂；增加表面均匀性且调节干燥涂层的表面张力的表面活性剂；媒染剂；抗氧剂；UV吸收化合物，光稳定剂，等等。
尽管如上所述的油墨接受元件能成功地用来实现本发明的目的，但是，为了增加成像元件的耐久性，优选对DRL进行罩面。所述的罩面层可以在元件成像之前或成像之后施加。例如，可通过油墨自由通过的油墨可渗透层对DRL进行罩面处理。所述的这种层描述于US4,686,118；5,027,131；和5,102,717中；以及EP0524 626中。另外，可以在元件成像之后施加罩面层。为此可以使用任何已知的层压薄膜和设备。在上述成像过程中使用的油墨是熟知的，并且油墨配方常与具体的方法即连续法、压电法、或热法有着密切的联系。因此，取决于具体的油墨方法，油墨可以包含很大区别用量和组合的溶剂、着色剂、防腐剂、表面活性剂、湿润剂等。优选与本发明图像记录元件组合使用的油墨是水基油墨，如目前出售的用于Hewlett-PackardDesk Writer 560C打印机的那些油墨。然而，打算使如上所述的图像记录元件的另外的实施方案落入本发明的范围内；可以配制所述图像记录元件，供对于给定的油墨记录方法或给定的市场卖主是特殊的油墨使用。
通常通过苯胺印刷或照相凹印完成印刷。苯胺印刷术是一种印板由橡胶或光聚合物制得的凸版印刷技术。通过将油墨从印板突起的表面转印至本发明的载体上而完成印刷。凹版印刷法使用带有成千上万小池的印刷圆筒，其中所述的小池在印刷圆筒表面之下。当在压印辊处使印刷圆筒与纸幅接触时，油墨从小池转印。
用于本发明的合适的油墨包括：溶剂基油墨，水基油墨，以及照射固化的油墨。溶剂基油墨的例子包括：硝化纤维素马来酸(maleic)，硝化纤维素聚酰胺，硝化纤维素丙烯酸(acrylic)，硝化纤维素氨基甲酸乙酯，氯化的橡胶，乙烯基，丙烯酸类，醇溶性丙烯酸类，醋酸纤维素丙烯酸苯乙烯(cellulose acetate acrylic styrene)，以及其它合成聚合物。水基油墨的例子包括：丙烯酸乳液，马来树脂分散体，苯乙烯马来酸酐树脂，以及其它合成聚合物。照射固化油墨的例子包括：紫外和电子束固化油墨。
当利用苯胺印刷油墨或凹版印刷油墨对本发明的载体进行印刷时，为使载体能进行有效的印刷，需要一油墨粘结涂层。可以用现有技术中任何已知的材料对双轴取向片材的顶层进行涂布，以改善油墨对本发明双轴取向片材的粘结力。例子包括：丙烯酸涂层和聚乙烯醇涂层。另外，也可以对本发明的双轴取向片材进行表面处理，以改善油墨的粘结力。其例子包括电晕处理和火焰处理。
在本发明中使用的术语“照相元件”指的是：在形成图像时使用光敏卤化银的材料。本发明的照相元件可以是黑白的单色元件，或多色元件。多色元件包含：对光谱的三原色区域的每一个区域均敏感的形成图像染料的单元。每个单元可包含：对给定光谱区域敏感的单乳液层或多重乳液层。包括形成图像单元的层在内的元件的各层可以现有技术中已知的各种顺序进行排列。在另一排列方式中，可以将对光谱的三原色区域的每一个区域均敏感的乳液排列成单一的分段层(segmentde layer)。
通常，通过现有技术中常规的方法，借助在胶体基体中使卤化银结晶进行沉淀而制得用于本发明的照相乳液。所述胶体典型地是亲水性薄膜形成剂，如明胶，海藻酸，或其衍生物。
对沉淀步骤中形成的结晶进行洗涤，然后通过添加光敏染料和化学增感剂而进行化学增感和光谱增感，接着，进行加热步骤，在该加热步骤间，乳液的温度通常从40℃升至70℃，并在所述温度下保温一段时间。在制备用于本发明的乳液时所使用的沉淀方法及光谱和化学增感方法可以是现有技术中已知的方法。
乳液的化学增感通常采用增感剂，如：含硫化合物，例如，异硫氰酸烯丙酯，硫代硫酸钠和烯丙基硫脲；还原剂，例如，聚胺和二价锡盐；贵金属化合物，例如，金，铂；以及聚合剂，例如，聚烯化氧。如上所述，采用加热处理来完成化学增感。光谱增感是利用染料混合物进行的，所述染料混合物其波长范围设计在可见光或红外光光谱内。已知的是，可以在加热处理之前和加热之后添加所述的染料。
在光谱增感之后，将乳液涂布至载体上。各种涂布技术包括：浸涂，气刀涂布，幕帘式涂布和挤出涂装。
用于本发明的卤化银乳液可以包含任何的卤化物分布。因此，它们可以包含氯化银，溴化银，溴氯化银，氯溴化银，碘氯化银，碘溴化银，溴碘氯化银，氯碘溴化银，碘溴氯化银，和碘氯溴化银乳液。然而，优选的是，所述乳液主要是氯化银乳液。主要为氯化银意指：乳液颗粒多于约50％摩尔的氯化银。优选的是，氯化银含量大于约90％摩尔；最佳的是大于约95％摩尔的氯化银。
卤化银乳液可包含任何大小和形态的颗粒。因此，所述颗粒可以是立方体，八面体，立方-八面体，或任何其它天然存在的立方晶格型卤化银颗粒的形态。此外，所述颗粒还可以是不规则的，如球形颗粒或管状颗粒。优选具有管形或立方形态的颗粒。
本发明的照相元件可以使用这样的乳液，所述乳液描述于：照相过程的理论，第四版，T.H.James，Macmillan Publishing Company，Inc.，1977，第151-152页中。业已知道，还原增感作用将改善卤化银乳液的照相灵敏度。尽管还原增感的卤化银乳液通常显示出良好的照相速度，但它们常常将遭受不希望的灰雾和差的储存稳定性。
可通过添加还原增感剂，银离子还原成金属银原子的化学剂，或者通过提供还原环境如高pH(过量氢氧化物离子)和/或低pAg(过量银离子)，而有意地进行还原增感作用。在卤化银乳液沉淀期间，当例如硝酸银或碱性溶液迅速添加时或者混合不好而形成乳液颗粒时，将发生无意的还原增感。另外，在熟化剂(颗粒生长改性剂)如硫醚，硒醚，硫脲，或氨存在下，卤化银乳液的沉淀往往会促进还原增感作用。
在沉淀或光谱/化学增感作用以还原增感乳液期间，可以使用的还原增感剂和环境的例子包括：在US2,487,850；2,512,925；和GB789,823中描述的抗坏血酸衍生物；锡化合物；聚胺化合物；和二氧化硫脲基化合物。S.Collier在照相科学工程，23，113(1979)中讨论了还原增感剂或条件的具体例子，如二甲氨基硼烷，二氯化锡，肼，高pH(pH8-11)和低pAg(pAg1-7)熟化。在EP0348 934 A1(Yamashita)，EP0 369 491(Yamashita)，EP0371 388(Ohashi)，EP0396 424 A1(Takada)，EP0404 142 A1(Yamada)，和EP 0435 355A1(Makino)中描述了有意地制备还原增感卤化银乳液方法的例子。
本发明的照相元件可以使用掺有第VIII族金属如铱，铑，锇，和铁的乳液，所述金属描述于Research Disclosure(1994.9，第36544款，第I部分，由Kenneth Mason Publications，Ltd.出版(Dudley，Annex，12a North Street，Emsworth，Hampshire PO10 7DQ，ENGLAND))中。另外，铱在卤化银乳液增感作用方面的用途概述于Carroll的“铱增感作用：文献回顾(literature review)”，照相科学工程，第24卷，第6号，1980中。在US4,693,965中描述了在铱盐和照相光谱增感染料存在下，通过使乳液化学增感而制备卤化银乳液的方法。在某些场合，当掺入所述的掺杂剂时，当在用British Journal ofPhotography Annual，1982，第201-203页中所述的彩色反转E-6法(color reversal E-6 process)进行处理时，乳液将显示出增加的新灰雾和降低的对比增感曲线。
本发明的典型的多色照相元件包含本发明的层合载体，所述载体含有青色染料成像单元，品红染料成像单元，和黄色染料成像单元；其中所述的青色染料成像单元含有至少一种对红色敏感的卤化银乳液层，该层带有与其缔合的至少一种形成青色染料的偶联剂；其中所述的品红成像单元含有至少一种对绿色敏感的卤化银乳液层，该层带有与其缔合的至少一种形成品红染料的偶联剂；其中所述的黄色染料成像单元含有至少一种对蓝色敏感的卤化银乳液层，该层带有与其缔合的至少一种形成黄色染料的偶联剂。所述元件可以含有另外的层，如过滤层，中间层，复盖层，底层等。另外，本发明的载体可以用作和黑白照相印刷元件。
另外，照相元件还可以包含透明的磁性记录层，如在透明载体底层上的包含磁性颗粒的层，如US4,279,945和4,302,523中所述。本发明的元件，其总厚度(除去载体)通常约5-30微米。
本发明可以采用Research Disclosure(40145，1997.9)中披露的材料。本发明特别适于采用XVI和XVII部分彩色纸例子的材料。第II部分的偶联剂也是特别合适的。第II部分的品红I偶联剂，特别是下列的M-7，M-10，M-11，和M-18是特别希望的。
Figure A9912436000271
Figure A9912436000281
为了成功地输送本发明的显示材料，希望减少在纸幅输送通过制备和图像处理时所产生的静电。由于本发明的光敏成像层会通过静电放电所产生的光而出现灰雾，因此，必须减少静电来避免不希望的静电灰雾；其中所述的静电放电是纸幅移动通过输送设备如辊和驱动压区时所积累的。本发明的聚合物材料当在输送期间与接触机器部件接触时，有着明显的积累静电电荷的趋势。因此，在本发明的纸幅材料上使用抗静电材料来减少积累的电荷是所希望的。可以将抗静电材料涂布至本发明的纸幅材料上，并且可以包含：在照相纸输送期间能涂布至照相纸幅材料上以减少静电的现有技术中任何已知的材料。抗静电涂料的例子包括：导电盐和胶体二氧化硅。本发明载体材料希望的抗静电性能也可以通过作为聚合物层整体部分的抗静电添加剂来完成。掺入能迁移至聚合物表面以改善导电性的添加剂包括：脂肪季铵化合物，脂肪胺，和磷酸酯。其它类的抗静电添加剂是：降低纸幅材料摩擦系数的吸湿性化合物，如聚乙二醇和疏水滑爽添加剂。优选的是，将抗静电涂层施加至图像层反面或掺入背侧聚合物层中。加至背侧是优选的，这是因为在制备和光学处理时在输送期间，纸幅的主要接触是在背侧。抗静电涂层优选的表面电阻率在50％RH时小于1013欧姆/平方。业已发现，在50％RH时抗静电涂层小于1013欧姆/平方的表面电阻率将有效地减少在制备时和在图像层光学处理期间的静电灰雾。
在下表中，列出了下列参考文献：(1)Research Disclosure，1978.12，第17643款，(2)Research Disclosure，1989.12，第308119款，(3)Research Disclosure，1996.9，第38957款，所有这些均由Kenneth Mason Publications，Ltd.出版(Dudley，Annex，12aNorth Street，Emsworth，Hampshire PO10 7DQ，ENGLAND)。须阅读该表及表中引证的参考文献，这是因为它们是特别适用于本发明的组分。该表及其引证的参考文献也描述了对本发明元件合适的制备方法，曝光方法，处理方法以及控制方法，以及包含在其中的图像。
参考文献 部分           内容
1        I，II          颗粒组分2        I，II，IX，X， 形态和制备。XI，XII，      乳液制备XIV，XV        包括硬化剂，涂布I，II，III，IX 助剂，附加物等。3        A&B
1        III，IV        化学增感和2        III，IV        光谱增感/3        IV，V          灵敏度降低
1        V              UV染料，光学增亮剂，2        V              荧光染料3        VI
1        VI2        VI             消雾剂和稳定性3        VII
1        VIII2        VIII，XIII，   吸收和散射材料；XVI            抗静电层；3        VIII，IX       消光剂C&D
1        VII            图像偶联剂和图像2        VII            改善偶联剂；染料3        X              稳定剂和色调改善剂
1    XVII2    XVII        载体3    XV
3    XI          具体层的排列
3    XII，XIII   负性操作乳液；直接正性乳液
2    XVIII       曝光3    XVI
1    XIX，XX2    XIX，XX     化学处理；XXII        显影剂3    XVIII，XIXXX
3    XIV         扫描和数字处理步骤
照相元件能利用各种形式的能量进行曝光，所述能量包括：电磁光谱的紫外光区，可见光区，和红外光区；或者能利用如通过激光产生的电子束，β-照射，γ-照射，X-射线，α-粒子，中子照射，以及呈散粒状(无规相)或呈相干(同相)形式的其它形式的微粒或波状照射能进行曝光。当打算用X-射线对照相元件进行曝光时，这些照相元件可包括在常规射线照相的元件所发现的特征。
优选的是，使照相元件暴露至通过在可见光区内的光化照射中，形成一潜像，然后，进行处理以形成可见图像，所述的处理优选不是热处理。优选的是，利用已知的RA-4TM(Eastman Kodak Company)法或其它适合于高氯化物含量乳液的处理体系进行处理。
下面的实施例将对本发明进行说明。这些实施例并不意味着穷举了本发明所有可能的变更。除非另有说明，份数和百分数均以重量计。
实施例1
在本实施例中，通过将顶面和底面双轴取向聚烯烃片材层压至纤维素纸上而制得成像载体材料。本实施例的试样1(对比例)使用标准的挤出层压法条件，而没有在利用熔融挤出聚乙烯将双轴取向片材层压至纸基上时对片材进行加热和冷却。本发明的试样2(发明)，在恰好熔融挤出层压之前，使用加热辊使底面双轴取向聚合物片材进行热膨胀。该例将表明：对底面双轴取向片材的热膨胀将大大地改善成像载体的卷曲性。
通过将顶面和底面双轴取向片材挤出层合至照相级纤维素纸基的两侧上而制得下列的层压照相基底。
纤维素纸基：
通过双盘磨，然后通过Jordan圆锥精浆机将纸浆配料精制至200cc的加拿大标准游离度而生产照相纸载体；其中所述的纸浆配料由50％漂白阔叶木硫酸盐浆，25％漂白阔叶木亚硫酸盐浆，和25％漂白针叶木亚硫酸盐浆组成。向所得到的纸浆配料中添加：以干重计，0.2％烷基烯酮二聚体，1.0％阳离子玉米淀粉，0.5％聚酰胺-表氯醇，0.26％阴离子聚丙烯酰胺，和5.0％二氧化钛。在长网纸机上制备约227g/m2绝干重量(46.5磅/1000英尺2(ksf))的原纸，湿压至42％的固含量，然后利用蒸汽加热的烘缸干燥至10％的水湿度，其中原纸的Sheffield多孔性为160Sheffield单位，表现密度为0.70克/厘米3。然后，利用含有10％羟乙基化玉米淀粉液的垂直施胶压榨，对原纸进行表面施胶，从而取得3.3重量％淀粉的负载量。然后将表面施胶的载体压光至1.04g/cc的表现密度。原纸的厚度为0.142mm，MD模量为6205MPa，MD/CD模量比为1.89。
顶面双轴取向片材：
一种复合片材(0.0356mm厚，d＝0.70g/cc)，由微空隙且取向的聚丙烯芯组成。该复合片材由五层构成，它们分别是L1，L2，L3，L4，和L5。L1是顶面片材上的薄的着色层。L2是光学增亮剂和二氧化钛添加至其中的层。所使用的光学增亮剂是由Ciba-Geigy制造的Hostalux KS。所使用的金红石型二氧化钛是DuPont R104(粒径为0.22微米的二氧化钛)。L3是聚丙烯的微空隙芯。L4和L5为实心聚丙烯。CD(横向)模量为2758MPa，并且CD/MD(纵向)模量比为1.85。
底面双轴取向片材：
层压至照相基底A和B背侧上的底面双轴取向片材是一侧消光整饰、一侧处理过的双轴取向聚丙烯片材(25.6微米厚)(d＝0.90g/cc)，该片材由实心的取向的聚丙烯层，和聚乙烯与包含乙烯，丙烯，和丁烯的三元共聚物的嵌段共聚物的皮层组成。所述皮层在底面，并将聚丙烯层层压至纸张上。该底面片材的厚度为0.0178毫米，其MD模量为4000MPa，CD/MD模量比为1.85。
使用熔融挤出的粘合剂粘结层，将各层片材粘结至原纸上，各层的厚度为0.0114mm。与片材或原纸相比，粘结层没有高的模量，但是，当设计包装时，由于相对于原纸而言取向聚丙烯片材的位置可改变总的挺度，因此必须考虑所述的位置。所使用的粘合剂是挤出级低密度聚乙烯(d＝0.92g/cm3)。
试样1(对比例)，如图3所示，用标准的层压构形施加顶面和底面片材，但不对顶面和底面片材进行加热或冷却。
试样2(发明)利用表1列出的处理设置使用图3中列出的薄膜加热体系。从宽辊70解卷底面双轴取向片材72。使该双轴取向片材输送通过张力控制装置74。通过输送辊76和78输送底面双轴取向片材72。利用缝型模头85中的熔融挤出的聚乙烯，将底面双轴取向片材72层压至纤维素纸基80上。层压在加热辊84和压辊85形成的压区中进行。通过引离辊86从加热辊84上引离一侧层压的纤维素纸88，并退出该层压过程。图3中的层压过程在层压之前将使底面双轴取向片材进行热膨胀。与试样1(对比例)的唯一变化是对底面片材的预热。
表1试验器件说明                     值         单位底面片材温度起始值               24         ℃底面片材热膨胀系数               1.1E-04    mm/mm℃图3中的水温，辊(84)              57.2       ℃图3中冷却辊直径，辊(84)          610        mm图3中的包角，器件(83)            45         度线速度                           130        米/分在图3中薄膜的张力，器件(74)      0.088      牛顿/毫米传热系数，顶面片材对转筒         5.258E+4   焦耳/分钟平方米2℃图3中加热辊上的停留时间，辊(84)  0.110      秒
在顶面片材层压之后，就载体的卷曲对试样1和试样2进行测量。卷曲值是呈抛物线变形试验挠曲量的量度。将直径8.5厘米的复合材料的圆形试样在测试湿度下储存21天。所需的时间取决于施加至湿气敏感纸基上层压材料的蒸汽阻挡性能，并且，如果需要的话，应通过测量在测试湿度下试样重量平衡所需的时间来进行调节。卷曲读数以ANSI卷曲单位表示，具体地说，该单位等于100除以单位为英寸的曲率半径。曲率半径通过用肉眼将沿卷曲轴观察的卷曲形状与背景中的标准曲线进行对照而确定。卷曲可以是正的或负的，对于照相产品而言，通常的习惯是：正方向是朝光敏层方向进行卷曲。恰好在层压之前，将十个试样的平均卷曲值以及底面片材的温度列于表2中。
表2
                                  试样1          试样2
在连接处底面薄膜的温度            22℃           56.5℃
在环境温度的卷曲测量值            +15            -2
该实施例的目的是：通过将高度正卷曲改变成基本平坦而改善层压成像载体的卷曲。当顶面片材相当厚时，卷曲在试样1中将是不平衡的，并且当在环境温度对所有层进行组装时，这将是不平衡的设计。在610毫米的加热辊(57℃)上，本发明使用0.111秒的停留时间，并且能在组装时使底面双轴取向聚合物片材膨胀，以便当试样达到环境温度时提供足够的收缩，从而使卷曲趋于零。本发明有很大的商业价值，其中层压载体的卷曲能在层压过程中得以控制。这将使各种成像层设计成能改变载体的卷曲，以致使图像的最终卷曲接近零。现有技术的熔融挤出聚乙烯成像载体需要对载体设计进行昂贵的改进，以便取得可接受的图像卷曲。其中一个例子是施加至现有技术喷墨反射纸背侧上的明胶涂层。所述明胶涂层的目的是平衡图像的卷曲，并且，由于需要额外的材料和另外的涂布操作，因此是昂贵的。
通过参考某些优选的实施方案，已对本发明进行了详细的描述。但应理解的是，在本发明的精神和范围内，还能进行各种各样的变更和改进。

Claims (22)

1.一种在将聚合物片材层压至芯材料每侧上时控制卷曲的方法，所述方法包括：提供底面聚合物片材；使所述的底面片材与热源接触；提供所述芯材料；使所述芯材料与所述底面聚合物片材接触，同时在所述底面片材和所述芯之间施加粘合剂，以形成层压材料；提供顶面聚合物片材；使所述顶面片材与所述层压材料接触，同时在所述顶面片材和所述层压材料之间施加粘合剂，以形成复合材料，其中各片材与芯的模量比大于1，所述复合材料具有所希望的卷曲。
2.权利要求1的方法，其中所述的热源包括加热辊。
3.权利要求1的方法，其中所述的顶面片材处于环境温度。
4.权利要求1的方法，其中所述的芯包括纸。
5.权利要求1的方法，其中所述的顶面聚合物片材和底面聚合物片材包括双轴取向聚烯烃片材。
6.权利要求1的方法，其中所述的顶面和底面片材的模量大于340MPa。
7.权利要求1方法，其中所述的顶面和底片材的膨胀系数大于0.00001毫米/毫米-℃。
8.权利要求1的方法，其中将所述的底面片材加热至大于环境温度的温度和低于所述底面片材的玻璃化转变温度。
9.权利要求8的方法其中所述的底面片材包含双轴取向聚烯烃片材，并且所述加热温度必须在32和100℃之间。
10.权利要求1的方法，其中，通过使所述片材与冷却辊接触而使所述的顶面片材冷却至16和2℃之间。
11.权利要求4的纸芯，其中所述的纸芯，其横向扬氏模量在1380和6900MPa之间，纵向扬氏模量在2760和1380MPa之间。
12.一种在将聚合物片材层压至芯材料每侧上时控制卷曲的方法，所述方法包括：提供底面聚合物片材；提供所述芯材料；使所述芯材料与所述底面聚合物片材接触，同时在所述底面片材和所述芯之间施加粘合剂，以形成层压材料；提供顶面聚合物片材；使所述顶面片材与所述层压材料接触，同时在所述顶面片材和所述层压材料之间施加粘合剂，以形成复合材料；其中各片材与芯的模量比大于1，所述复合材料具有所希望的卷曲。
13.权利要求12的方法，其中所述的冷却源包括冷却辊。
14.权利要求13的方法，其中所述的底面片材处于环境温度。
15.权利要求14的方法，其中所述的芯包括纸。
16.权利要求15的方法，其中所述的顶面聚合物片材和底面聚合物片材包括双轴取向聚烯烃片材。
17.权利要求16的方法，其中所述的顶面和底面片材的模量大于340MPa。
18.权利要求16方法，其中所述的顶面和底片材的膨胀系数大于0.00001毫米/毫米-℃。
19.权利要求16的方法，其中将所述的底面片材加热至大于环境温度和低于所述底面片材的玻璃化转变温度的温度。
20.权利要求19的方法，其中所述的底面片材包含双轴取向聚烯烃片材，并且所述加热温度必须在32和100℃之间。
21.权利要求12的方法，其中，通过使所述片材与冷却辊接触而使所述的顶面片材冷却至16和2℃之间。
22.权利要求15的纸芯，其中所述的纸芯，其横向扬氏模量在1380和6900MPa之间，纵向扬氏模量在2760和1380MPa之间。
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