耐水性可喷墨打印的片材的制作方法

专利名称：耐水性可喷墨打印的片材的制作方法
技术领域：
本发明涉及可喷墨打印的基材。尤其，本发明涉及基本上耐水的、至少部分涂布的可喷墨打印的基材。本发明进一步涉及多层制品，其包括至少部分连接于基本上无孔材料的可喷墨打印的基材。而且，本发明涉及生产该多层制品的方法。本申请要求2003年9月3日提出的10/654,377；2003年9月3日提出的10/654,119；和2003年9月3日提出的10/654,433的优先权。
背景技术：
本领域已知用各种施胶组分来将纸施胶，用于阻止或防止液体渗透到该结构内。例如，“内施胶”包括在造纸操作过程中将施胶材料引入到纸浆中。施胶材料沉淀到纤维上，主要用于控制液体渗透到最终的干燥纸中。此外，“表面施胶”包括将成膜物质比如转化淀粉、树胶和改性聚合物的分散体施涂于预先形成的纸。表面施胶赋予纸以强度。
施胶的纸用主要含有水基油墨的喷墨打印机打印的应用可能获得具有卷曲成管的倾向性的图像纸。使用未施胶的纸可以导致图像在片材内迁移并且当有图像的一面与水接触时被在另一面的图像所干扰。
在本领域中已经做了各种尝试来克服上述问题。例如，美国专利5,709,976公开了用疏水阻隔材料和图像接受层涂布的纸基材。美国专利6,140,412教导了用阳离子聚氨酯树脂水溶液涂布纸的方法。日本专利(JP)11216945公开了用包含聚乙烯基吡咯烷酮、聚氨酯树脂乳液、聚乙烯醇和阳离子树脂的组合物涂布纸的方法。此外，美国专利6,020,058公开了丙烯酸组合物和美国专利6,025,068公开了尿烷-丙烯酸共聚物。
美国专利4,861,644和5,196,262公开了微孔材料片材，其包含线性超高分子量聚烯烃、大比例的细粒水不溶性硅质填料和互连孔隙的基质。US专利No.6,025,068教导了用包含在挥发性水性液体介质中溶解或分散的粘结剂的涂料组合物涂布微孔聚烯烃基材的方法。
日本专利(JP)2001-184881披露了用于喷墨记录材料的另一涂料组合物。该参考文献披露了包含非离子或阴离子聚氨酯和单体仲胺与表氯醇的反应产物的涂料组合物。日本专利(JP)11268406和(JP)2000153667披露了可用于喷墨打印基材的防水涂层的阳离子聚氨酯。
对于耐久性、耐水的并在应用喷墨打印油墨时能够记录清晰图像的喷墨记录介质存在着需求。

发明内容
本发明涉及用于可喷墨记录的基材的基本耐水的涂料组合物。该涂料组合物具有小于7的pH，包括(a)聚氨酯水分散体；和(b)含氮的聚合物染料固定化合物的水溶液。
在一个非限制性实施方案中，本发明的涂料组合物可以进一步包含丙烯酸聚合物。
本发明还涉及至少部分涂布可喷墨记录的基材的方法，其中将上述涂料组合物施涂于基材上。
本发明进一步涉及可喷墨记录的基材，其中该基材的至少一面具有上述涂料组合物的至少部分涂层。
本发明还涉及包括至少部分连接于基本无孔材料的微孔基材的多层制品，所述微孔基材用上述涂料组合物至少部分涂布。
本发明的详细说明除非另有规定，在这里使用的表示成分、反应条件等的所有数值或表达被认为在所有情况下可以用词语“大约”来修饰。
除非另有规定，所提到的全部(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸酯和(甲基)丙烯酰胺单体意欲包括甲基丙烯酸类和丙烯酸类物质。
在本专利申请中公开了许多数值范围。因为这些范围是连续的，所以它们包括了在最小值和最大值之间的每一个值。除非另有明确规定，在本申请中指定的各种数值范围是近似值。
本发明的涂料组合物包括聚氨酯水分散体和含氮聚合物染料固定化合物的水溶液。
适用于本发明的聚氨酯可以包括在水中可基本上分散的任何聚氨酯。用于本发明的聚氨酯水分散体的非限制性例子包括任何已知的水分散性非离子聚氨酯、阴离子聚氨酯、阳离子聚氨酯和它们的混合物。
阴离子聚合物和阳离子聚合物的混合可以获得聚合盐，其常常不溶于水和其它溶剂。在本发明中，已经发现，将阳离子含氮聚合物加入到水性阴离子聚氨酯分散体中获得了稳定分散体，该分散体可用作可喷墨记录的基材的涂料组合物。然而，其中将阴离子聚氨酯分散体加入到阳离子含氮聚合物的水溶液中的添加次序的颠倒能够导致聚合盐从水溶液中形成和沉淀。
在本发明的一个非限制性实施方案中，包含分散于水性介质的聚氨酯聚合物的颗粒的聚氨酯树脂的水分散体可用于本发明。
用于本发明的聚氨酯可以通过本领域已知的各种方法来制备。例如，多异氰酸酯可以与多元醇反应，形成预聚物，比如异氰酸酯终端的预聚物。这里和权利要求书使用的术语“多异氰酸酯”是指具有一个以上的异氰酸酯基的化合物，例如、但不限于二异氰酸酯。适用于本发明的二异氰酸酯的非限制性例子能够包括、但不限于甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯和二环己基甲烷二异氰酸酯。适合的三或更高官能异氰酸酯的非限制性例子能够包括、但不限于二异氰酸酯与多元醇，例如三羟甲基丙烷、甘油和季戊四醇的反应产物。在一个非限制性实施方案中，用于本发明的多异氰酸酯能够包括可从Bayer Corporation市购的Desmodur。
这里和权利要求使用的术语“多元醇”是指具有一个以上的羟基的化合物。适用于本发明的多元醇的非限制性例子能够包括例如、但不限于可以制备多异氰酸酯的那些多元醇，聚酯多元醇和聚醚多元醇之类的多元醇。
多异氰酸酯和多元醇的反应可以在有机溶剂的存在下进行。适合的有机溶剂可以包括、但不限于N-甲基吡咯烷酮，四氢呋喃和二醇醚。
在一个非限制性实施方案中，该预聚物可以与具有酸基的二羟基化合物，例如二羟甲基丙酸反应，从而形成具有至少一个侧挂酸基的聚氨酯。该酸基可以包括羧酸基团或磺酸基团。具有侧挂酸基的聚氨酯然后可以与碱反应，形成阴离子聚氨酯。
用于本发明的阴离子聚氨酯树脂的水分散体可以包括分散于水性介质中的阴离子聚氨酯聚合物的颗粒。该聚氨酯聚合物可以具有至少一个侧挂酸基，该酸基可以在碱的存在下被中和，形成阴离子基团，后者可以稳定分散体。该碱可以选自无机碱、氨、胺和它们的混合物。
用于本发明的阴离子聚氨酯可以通过本领域已知的方法来制备。在一个非限制性实施方案中，(i)多异氰酸酯，(ii)多元醇，(iii)具有酸基的化合物，和任选的(iv)扩链化合物，例如多胺或肼可以反应，形成阴离子聚氨酯。
在一个非限制性实施方案中，异氰酸酯终端的预聚物可以在碱的存在下分散于水中，然后通过添加多元胺来扩链。在又一个非限制性实施方案中，该预聚物在有机溶剂的溶液中扩链，然后在碱的存在下将聚氨酯聚合物分散于水中。
适用于本发明的阴离子聚氨酯可以包括基于芳族聚醚聚氨酯、脂族聚醚聚氨酯、芳族聚酯聚氨酯、脂族聚酯聚氨酯、芳族聚己内酰胺聚氨酯和/或脂族聚己内酰胺聚氨酯的阴离子聚氨酯。在一个非限制性实施方案中，用于本发明的阴离子聚氨酯分散体可以以WitcoBond的商品名从Crompton Corporation市购。
在可供选择的非限制性实施方案中，本发明的水性阴离子聚氨酯分散体可以含有至多70wt％，或至多65wt％，或至多60wt％，或至多50wt％的阴离子聚氨酯。在又一个可供选择的非限制性实施方案中，该水性阴离子聚氨酯分散体包括至少1wt％，或至少5wt％，或至少10wt％，或至少20wt％的阴离子聚氨酯。在水性阴离子聚氨酯分散体中的阴离子聚氨酯的量不是严格要求的。一般，该量应不至于多得引起分散体本身或其与含氮聚合物的混合物不稳定，或者不至于少得致使该涂料组合物不能提供充分的耐水性和耐摩擦性，或者引起分散体本身不稳定。该阴离子聚氨酯能够以包括上述那些的任何范围的值存在于水性阴离子聚氨酯分散体中。
用于本发明的阳离子聚氨酯分散体能够包括各种已知的水分散性阳离子聚氨酯。非限制性例子可以包括、但不限于以Witcobond的商品名从Crompton Corporation市购的那些阳离子聚氨酯，例如Witcobond W-213和W-215配制料。
该阳离子聚氨酯可以通过本领域已知的各种方法来制备。美国专利3,470,310公开了含有键合于聚氨酯的盐类基团的聚氨酯的水分散体的制备方法。美国专利3,873,484公开了由季铵化聚氨酯预聚物制备的聚氨酯的水分散体，该预聚物通过让烷氧基化二醇、N-烷基二链烷醇胺、有机二异氰酸酯反应并用硫酸二烷基酯季铵化剂季铵化来制备。美国专利6,221,954教导了制备聚氨酯预聚物的方法，在该方法中，N-单链烷醇叔胺与环氧烷在强酸的存在下反应，形成多元醇盐，后者进一步与过量的有机多异氰酸酯反应，再用含活性氢的化合物扩链。
在可供选择的非限制性实施方案中，用于本发明的水性阳离子聚氨酯分散体可以含有至多70wt％，或至多65wt％，或至多60wt％，或至多50wt％的阳离子聚氨酯。在另一个可供选择的非限制性实施方案中，水性阳离子聚氨酯分散体可以包括至少1wt％，或至少5wt％，或至少10wt％，或至少20wt％的阳离子聚氨酯。在水性阳离子聚氨酯分散体中的阳离子聚氨酯的量不是严格要求的。一般，该量应不至于多得引起分散体本身或其与含氮聚合物的混合物不稳定，或者不至于少得致使该涂料组合物未能提供充分的耐水性和耐摩擦性，或引起分散体本身不稳定。该阳离子聚氨酯能够以包含上述那些在内的任何范围的值存在于水性阳离子聚氨酯分散体中。
用于本发明的非离子聚氨酯分散体可以选自各种已知的水分散性非离子聚氨酯。非离子聚氨酯可以通过本领域已知的各种方法来制备。例如，Szycher(即，Michael Szycher，″Szycher′s Book ofPolyurethanes″，CRC Press，New York，NY，1999，第14-10到14-15页)描述了聚氨酯的水分散体的制备，该聚氨酯含有在聚氨酯主链上分支或终端的亲水性聚醚类基团。聚环氧乙烷单元(具有200-4,000的分子量(MW))可以用作分散位点。在可供选择的非限制性实施方案中，非离子聚氨酯可以使用携带侧挂聚环氧乙烷链的二醇或二异氰酸酯共聚单体来制备。
在可供选择的非限制性实施方案中，用于本发明的水性非离子聚氨酯分散体可以含有至多70wt％，或至多65wt％，或至多60wt％，或至多50wt％的非离子聚氨酯。在另一个可供选择的非限制性实施方案中，水性非离子聚氨酯分散体可以包括至少1wt％，或至少5wt％，或至少10wt％，或至少20wt％的非离子聚氨酯。存在于水性非离子聚氨酯分散体中的非离子聚氨酯的量不是严格要求的。一般，该量应不至于多得引起分散体本身或其与含氮聚合物的混合物不稳定，或不至于少得致使涂料组合物未提供充分的耐水性和耐摩擦性，或者引起分散体本身不稳定。该非离子聚氨酯可以以包括上述那些在内的任何范围的值存在于水性非离子聚氨酯分散体中。
在本发明的可供选择的非限制性实施方案中，在涂料组合物中用作染料固定剂的含氮聚合物的水溶液可以具有小于7，或小于6，或小于5的pH。在该范围内的pH值可使至少一部分的氮原子携带至少部分电荷。在又一个可供选择的非限制性实施方案中，所得涂料组合物可以具有小于7，或小于6，或小于5的pH。此外，在选择的基材上，当pH是在上述范围内时，涂料组合物的润湿作用可以被改进。在一个非限制性实施方案中，用于工业应用的涂料组合物可以具有大于2的pH。
这里和权利要求书中使用的“水溶液”是指含氮聚合物在液体介质比如水中至少部分可溶。
染料固定剂一般用于将染料固定于基材上，以便当基材与水接触时，阻止染料从基材上渗出或迁移出来。
在涂料组合物的上述pH范围内至少一部分氮原子携带至少一部分阳离子电荷的已知阳离子含氮聚合物可以在本发明中用作染料固定剂。适合的阳离子含氮聚合物能够包括具有由下列含氮单体的一种或多种衍生的一个或多个单体残基的阳离子聚合物
其中R1在各结构式中的各种情况下独立地表示H或C1-C3脂族基团，各结构式中的R2独立地表示选自C2-C20脂族烃、聚乙二醇和聚丙二醇中的二价连接基团；R3在各结构式中的各种情况下独立地表示H，C1-C22脂族烃，或由该氮与表氯醇反应得到的残基；Z选自-O-或-NR4-，其中R4是H或CH3；以及X是卤素或甲基硫酸根。
用于本发明的含氮单体或所得单体残基的非限制性例子可以包括(甲基)丙烯酸二甲基氨基乙基酯，(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲基卤化铵，甲基硫酸(甲基)丙烯酰氧基乙基三甲基铵，二甲基氨基丙基(甲基)丙烯酰胺，(甲基)丙烯酰胺基丙基三甲基卤化铵，氨基烷基(甲基)丙烯酰胺，其中该胺与表氯醇反应，甲基硫酸(甲基)丙烯酰胺基丙基三甲基铵，二烯丙基胺，甲基二烯丙基胺，和二烯丙基二甲基卤化铵。
在一个非限制性实施方案中，含氮聚合物可以含有其它单体残基。其它单体残基可以由各种可聚合的烯属不饱和单体获得，当与含氮单体共聚时，可使所得聚合物在水中至少部分可溶。这里和权利要求书所使用的“部分可溶”是指当将十(10)克聚合物加入到一(1)升水中并混合24小时的时候，有至少0.1克的聚合物溶于水中。
可以与含氮单体共聚的单体的非限制性例子包括(甲基)丙烯酰胺，N-烷基(甲基)丙烯酰胺，(甲基)丙烯酸，(甲基)丙烯酸的烷基酯，(甲基)丙烯酸的二醇酯，(甲基)丙烯酸的聚乙二醇酯，(甲基)丙烯酸羟烷基酯，衣康酸，衣康酸的烷基醚，马来酸，马来酸的单烷基酯和二烷基酯，马来酸酐，马来酰亚胺，乌头酸，乌头酸的烷基酯，烯丙醇和烯丙醇的烷基醚。
在可供选择的非限制性实施方案中，含氮聚合物可以是含氮单体的均聚物，或一种或多种含氮单体的共聚物。在另一个实施方案中，含氮的聚合物可以是一种或多种可聚合的烯属不饱和单体和一种或多种含氮单体的共聚物。当含氮聚合物包括任何上述其它可聚合的烯属不饱和共聚单体时，含氮聚合物可以包括不超过70mol％，或不超过50mol％，或不超过25mol％，或不超过10mol％的含氮单体。含氮单体的量可以取决于用于本发明涂料组合物的聚氨酯。一般，当在含氮聚合物中使用的含氮单体的量太多时，能够产生不稳定的含氮聚合物和聚氨酯分散体的混合物。难以将不稳定混合物适当施涂于可喷墨记录的基材。
在可供选择的非限制性实施方案中，当含氮聚合物包括任何上述其它可聚合烯属不饱和共聚单体时，含氮聚合物可以包含至少0.1mol％，和至少1.0mol％，或至少2.5mol％，或至少5.0mol％的含氮单体。在又一个可供选择的非限制性实施方案中，当含氮聚合物中的含氮单体的量太少时，含氮聚合物不能提供充分的染料固定性能，在涂布基材上记录的油墨图像可能缺乏充分的耐水牢度和耐摩擦牢度性能。
含氮单体能够以包括上述那些在内任何范围的值存在于含氮聚合物中。其它可聚合的烯属不饱和单体能够以使得总百分率为100mol％的量存在。
在本发明的可供选择的实施方案中，含氮聚合物染料固定剂的水溶液包括至少5wt％，或至少10wt％，或至少15wt％的含氮聚合物；并且不超过50wt％，或不超过45wt％，或不超过40wt％的含氮聚合物。一般，当含氮聚合物的浓度太小时，这对于工业应用来说可能是不经济的，并且可能太稀而不能提供与聚氨酯的最佳比率。一般，当浓度太高时，溶液太粘而不易在工业环境中处理。可用于本发明的阳离子含氮聚合物的非限制性例子可以包括与表氯醇的聚酰胺胺的溶液，其可以CinFix的商品名从Stockhausen GmbH & Co.KG，Krefeld，Germany市购。
在可供选择的非限制性实施方案中，本发明的可喷墨记录的基材涂料组合物能够包括10到70wt％，或20到60wt％，或30到50wt％的水性聚氨酯分散体；以及30到90wt％，或40到80wt％，或50到70wt％的含氮聚合物的水溶液。这些重量百分率是以可喷墨记录的基材涂料组合物的总重量为基准计。
在本发明的非限制性实施方案中，本发明的涂料组合物可以包括丙烯酸聚合物。丙烯酸聚合物可以选自本领域技术人员已知的各种各样的阴离子、阳离子和非离子丙烯酸聚合物。
适合的阳离子丙烯酸聚合物的非限制性例子能够包括、但不限于聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚丙烯腈和具有选自丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺和它们的混合物中的单体类型的聚合物。
该阳离子丙烯酸聚合物可以通过本领域已知的各种方法来制备。在一个非限制性实施方案中，阳离子丙烯酸聚合物可以通过自由基溶液聚合由单体类型丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙基酯合成。丙烯酸丁酯的摩尔当量能够是0.10-0.95，或0.15-0.75；甲基丙烯酸甲酯的摩尔当量能够是0.10-0.85，或0.15-0.70；以及甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙基酯的摩尔当量能够是0.10-0.25，或0.12-0.20。该反应混合物可以用酸处理，使得pH是在4.0-7.0的范围内。该混合物然后能够用水和提取过的溶剂稀释。适用于该处理步骤的酸的非限制性例子能够包括各种各样的酸，它们能够用作增溶剂或分散剂，以形成阳离子聚合物的稳定分散体。适用于提取工艺的溶剂的非限制性例子包括、但不限于异丙醇和甲基异丁基酮(MIBK)。
在本发明的可供选择的非限制性实施方案中，丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙基酯的摩尔当量可以分别是0.200-0.250∶0.600-0.630∶0.150-0.170；或分别是2.19比0.621比0.160。
在又一个可供选择的非限制性实施方案中，用于本发明的阳离子丙烯酸聚合物能够具有至少1500或小于8000，或1500-8150，或2900-7125的数均分子量。
在本发明的可供选择的非限制性实施方案中，可喷墨记录的基材涂料组合物能够包括20到75wt％，或25到70wt％，或30到60wt％的水性聚氨酯分散体；5到75wt％，或15到70wt％，或30到65wt％的含氮聚合物的水溶液；以及1到75wt％，或20到60wt％，或25到50wt％的丙烯酸聚合物。这些重量百分率是以可喷墨记录的基材涂料组合物的总重量为基准计。
在本发明的另一个非限制性实施方案中，水能够与含氮聚合物、聚氨酯和丙烯酸聚合物一起存在。当存在水时，所得可喷墨记录的基材涂料组合物可以具有5到35wt％，或5到20wt％，或5到15wt％的总树脂固体，以可喷墨记录的基材涂料组合物的总重量为基准计。一般，太高的总树脂固体可以引起涂料组合物的粘度增高，使得涂料组合物在基材上的渗透可能不太理想。一般，太低的总树脂固体可以引起涂料组合物的粘度降低，使得涂层对基材的渗透可能不太理想。在可供选择的非限制性实施方案中，当采用布鲁克菲尔德粘度计在25℃下测量时，涂料组合物的粘度能够低于500cps，或小于400cps和至少10cps，或至少25cps。
在又一个非限制性实施方案中，本发明的涂料组合物可以包括助溶剂。适合的助溶剂能够包括本领域技术人员已知的各种助溶剂。非限制性例子能够包括、但不限于低级烷基醇，N-甲基吡咯烷酮，DowanolPM，甲苯，和二醇醚。
本发明的涂料组合物还可以包括本领域通常已知的其它添加剂。此类添加剂能够包括、但不限于表面活性剂，例如非离子、阳离子、阴离子、两性和两性离子表面活性剂；流变改性剂，例如聚乙烯醇，聚乙烯基吡咯烷酮，聚环氧乙烷，聚丙烯酰胺，天然和合成树胶；生物杀伤剂，例如以Kathon的商品名从Rohm and Haas Co.市购的5-氯-2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮和2-甲基-4-异噻唑啉-3-酮的共混物，2-羟丙基甲烷硫代磺酸酯，和二硫代氨基甲酸酯；和偶联剂，例如钛、硅烷类、焦磷酸三钠。
本发明还涉及制备可喷墨记录的基材涂料组合物的方法。在一个非限制性实施方案中，含氮聚合物的水溶液可以加入到水性聚氨酯分散体中。在另一个非限制性实施方案中，可以添加丙烯酸聚合物。在该添加过程中可以保持充分的混合，使得能够获得均匀混合物。
本发明进一步涉及涂布可喷墨记录的基材的方法。该方法包括下列步骤
(a)提供具有顶面和底面的可喷墨记录的基材；(b)提供上述涂料组合物；和(c)将涂料组合物施涂于可喷墨记录的基材的至少一个表面。
本领域已知的各种可喷墨记录的基材可以在本发明中使用。在一个非限制性实施方案中，可喷墨记录的基材能够包括纤维素型纸。美国专利4,861,644和5,196,262描述了适用于本发明的微孔基材。
在另一个非限制性实施方案中，可喷墨记录的基材能够是微孔基材。适合的微孔基材的非限制性例子能够包括具有顶面和底面的可喷墨记录的基材，该基材包括(a)包含聚烯烃的基质；(b)分布在整个基质中的颗粒硅质填料；和(c)孔隙网络，其中孔隙构成了微孔基材体积的至少35％。
本领域已知的各种聚烯烃，例如、但不限于聚乙烯或聚丙烯能够在微孔基材中使用。在一个非限制性实施方案中，聚乙烯可以是具有至少10分升/克的特性粘度的线性高分子量聚乙烯，而聚丙烯能够是具有至少5分升/克的特性粘度的线性高分子量聚丙烯。这里和权利要求书使用的“高分子量”是指20,000到2,000,000的重均分子量。
特性粘度可以使用各种普通技术来测定。在这里和权利要求书中记录的特性粘度通过将聚烯烃的几种稀溶液的比浓粘度或比浓对数粘度外推至0浓度来测定，其中该溶剂是已经添加了0.2wt％ 3，5-二叔丁基-4-羟基氢化肉桂酸，新戊烷四基酯[CAS登记号6683-19-8]的蒸馏十氢萘。聚烯烃的比浓粘度或比浓对数粘度由使用Ubbelohde No.1粘度计在135℃下获得的相对粘度确定。
按未涂覆、无印刷油墨、无浸渍剂和粘结前基准计，孔隙构成了微孔基材体积的至少35％。在可供选择的非限制性实施方案中，孔隙能够构成微孔基材体积的至少60％，或微孔基材体积的35到大约80％，或60到75％。
在可供选择的非限制性实施方案中，硅质颗粒能够以最终颗粒、最终颗粒的聚集体或二者的结合物的形式存在。这里和权利要求书使用的术语“最终颗粒”是指组成无定形硅石的胶体聚合硅酸单元的小的离散颗粒。这里和权利要求书使用的术语“聚集体”是指这样一种结构，其中最终颗粒凝聚，形成开放、但基本连续的链结构或基本互连孔隙的实体结构。
在一个实施方案中，硅质颗粒是细粒状的。这里和权利要求书所使用的“细粒”是指在40目筛网上0.01wt％的最高保留率。
在又一个非限制性实施方案中，硅质颗粒能够是基本上不溶的。这里和权利要求书所使用的术语“基本上不溶”是指在水中在25℃的温度下表现了70ppm到高于150ppm的可再现的平衡水溶性的无定形硅石。据信，溶解度的变动能够归因于粒度差，内部水合的状态和在硅石中或吸附在其表面上的痕量杂质的存在。硅石的溶解度还能够取决于水的pH。当pH从中性(即，pH7)增高到碱性(即，pH大于9)时，硅石的溶解度也能够增高。(参见“The Chemistry of Silica”，R.K.Iler，Wiley-Interscience，NY(1979)，第40-58页)。
在本发明的一个非限制性实施方案中，用于制备微孔基材的硅石颗粒的至少90wt％能够具有5-40微米的粒度。该粒度可以通过各种常规技术来测定。在本发明中，使用TaII型Coulter Multisizer粒度分析仪(Coulter Electronics，Inc.)，其中在用Coulter分析仪分析之前，采用四叶片、4.445厘米直径螺旋桨式搅拌器将填料在Isoton II电解质溶液中(Curtin Matheson Scientific，Inc.)搅拌10分钟。在一个非限制性实施方案中，至少90wt％的硅质颗粒能够具有10-30微米的粒度。据信，填料聚集体的粒度在制备微孔基材的成分的加工过程中可以减小。
适合的硅质颗粒可以包括本领域技术人员已知的各种硅质颗粒。非限制性例子能够包括、但不限于硅石、云母、蒙脱石、高岭石、石棉、滑石、硅藻土、蛭石、天然和合成沸石、水泥、硅酸钙、硅酸铝、硅酸铝钠、聚硅酸铝、氧化铝硅石凝胶和玻璃颗粒。在一个非限制性实施方案中，硅石和粘土可以作为硅质颗粒使用。在又一个非限制性实施方案中，可以使用沉淀硅石、硅胶或热解法硅石。
一般，硅石可以通过将可溶性金属硅酸盐的水溶液与酸合并来制备。可溶性金属硅酸盐可以是碱金属硅酸盐，例如硅酸钠或硅酸钾。该酸可以选自无机酸，有机酸，和二氧化碳。硅酸盐/酸淤浆然后可以陈化。可以将酸或碱加入到硅酸/酸淤浆中。能够将所得硅石颗粒与混合物的液体部分分离；分离的硅石可以用水洗涤；可以干燥湿硅石产品；可以使用常规洗涤、干燥和分离方法将干燥硅石与其它反应产物的残留物分离。
在一个非限制性实施方案中，在引入到微孔基材之前，硅质颗粒可以使用上述涂料组合物涂布。可以采用本领域已知的各种方法，以至少部分涂布这些颗粒。所选择的涂布方法不是严格要求的。在又一个非限制性实施方案中，可以在充分的搅拌下将涂料成分加入到预洗涤的硅石滤饼的水性淤浆中，以便基本上完全混合各种成分，随后使用本领域已知的常规技术进行干燥。
序号09/636,711；09/636,312；09/636,310；09/636,308；09/636,311和10/041,114的美国专利申请披露了可以在本发明中采用的适合的涂料组合物和涂布硅石颗粒的方法。
在可供选择的非限制性实施方案中，颗粒硅质填料可以构成微孔基材的50-90wt％，或55-85wt％，或60-80wt％。
在一个非限制性实施方案中，除了硅质颗粒以外，在微孔基材中还可以采用基本上水不溶性非硅质填料颗粒。此类任选的非硅质填料颗粒的非限制性例子能够包括、但不限于二氧化钛、氧化铁、氧化铜、氧化锌、氧化锑、氧化锆、氧化镁、氧化铝、二硫化钼、硫化锌、硫酸钡、硫酸锶、碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁的颗粒，以及细粒的、基本上水不溶性阻燃剂填料颗粒，例如、但不限于亚乙基双(四溴邻苯二甲酰亚胺)，八溴二苯醚，十溴二苯醚，和亚乙基双二溴降冰片烷二甲酰亚胺的颗粒。
在本发明的一个非限制性实施方案中，该基材能够是高度多孔的。术语“高度多孔”是指具有不超过20,000，或不超过10,000，或不超过7,500秒/100cc空气的孔隙率的基材。在又一个非限制性实施方案中，该孔隙率能够是至少50秒/100cc空气。这些孔隙率值根据在ASTMD726中所述的方法测定，只是与ASTM方法的第8部分相比，有以下不同。在本发明中，测试片材样品，未根据ASTM D685进行调节，既定样品类型仅仅测试三(3)件试样，对于既定试样类型进行总共六(6)次测量(三次测量/两个表面)，而非如在ASTM D726中所述的既定样品有最少10件试样。一般，按秒/cc空气计的值越低，基材的孔隙率越高。高度多孔基材可以通过本领域已知的各种方法来制备，例如热处理基材、取向、通过增加填料含量来改变组成、在薄膜中形成微孔，或蚀刻。高度多孔基材的非限制性例子能够包括、但不限于热处理微孔基材，例如Teslin TS-1000，后者可以从美国宾夕发尼亚州匹兹堡市的PPG Industries，Inc.市购。
在本发明的可供选择的非限制性实施方案中，涂布微孔基材能够具有至少0.1密尔，或0.5-100密尔，或1-50密尔，或4-14密尔的厚度。一般，当涂布微孔基材具有超过上述范围的厚度时，它不能适当地进给喷墨打印机。一般，当涂布微孔基材的厚度小于所述范围时，它可能不具有对于其目的用途来说足够的强度。
本领域已知的各种方法可以用来将本发明的涂料组合物至少部分施涂于可喷墨记录的基材上。适合方法的非限制性实例能够包括、但不限于胶版印刷、喷涂、气刀涂布、幕涂、浸涂、棒涂、刮涂、凹版印刷、逆向辊涂、辊涂、渗吸、施胶、印刷、刷涂、拉延、缝口模头涂布和挤出。
在本发明的一个非限制性实施方案中，该涂料组合物可以使用气刀涂布技术至少部分涂布于基材上，其中至少一部分的过量涂料能够用来自气刀的强力射流所“吹走”。在另一个非限制性实施方案中，可以采用逆向辊涂法。在该工序中，通过准确设定在上部计量辊和其下的施涂辊之间的间隙，可以将涂料组合物计量到施涂辊中。当通过底部的载体辊时，该涂料能够被基材从施涂辊上至少部分擦去。
在本发明的另一个非限制性实施方案中，可以采用凹版涂布来至少部分施涂涂料组合物。在凹版涂布方法中，压花辊在涂布浴中操作，它用涂料组合物至少部分填充该辊的雕刻点或雕刻线。在该辊上的至少一部分过量涂料能够被刮刀至少部分擦去，当在压花辊和压力辊之间通过时，该涂料能够沉积到基材上。还可以使用逆向凹版涂布方法。在该方法中，涂料组合物可以在被至少部分擦去之前用辊上的压花来计量，如在普通逆向辊涂方法中那样。
在又一个非限制性实施方案中，能够采用计量辊来至少部分施涂涂料组合物。当使用计量辊时，至少一部分的过量涂料能够在其于浴辊(bath roller)上通过的时候沉积到基材上。绕线计量棒，有时称为迈耶棒，可使所需量的涂料保留在基材上。该量通过在棒上采用的线的直径来决定。
施涂于基材上的基本上干燥的涂层的量，或“涂布量”，可以作为每涂布面积的涂料量来测定。涂布量可以变化很大。在可供选择的非限制性实施方案中，涂布量可以是至少0.001g/m2，或至少0.01g/m2，或至少0.1g/m2；或不超过50g/m2，或不超过40g/m2，或不超过35g/m2。该涂布量可以在上述任何量之间变化。
在将涂料组合物施涂于基材之后，可以通过任何常规干燥技术从施涂的涂层上除去溶剂。在一个非限制性实施方案中，涂层能够通过让涂布基材接触从环境温度到350°F的温度来干燥。
该涂料组合物可以按至少一次至少部分施涂于基材的至少一个表面。在一个非限制性实施方案中，该涂料组合物能够施涂一次以上。在该实施方案中，施涂的涂层可以在涂层施涂之间至少部分干燥。
当将涂料组合物施涂于微孔基材上时，该涂料组合物能够至少渗透到基材中。涂层渗透到微孔基材中能够改进在涂布基材上的喷墨印刷质量。在可供选择的非限制性实施方案中，该涂层可以渗入到至少前一(1)微米，或至少前十(10)微米，或至少前二十(20)微米或至少前三十(30)微米的微孔基材。
本发明还涉及涂布微孔基材。该涂布微孔基材可以包括至少一个涂布表面。该表面可以用上述涂料组合物，采用上述涂布技术来涂布。
在可供选择的非限制性实施方案中，基本干燥的涂层能够包括涂层的10-70wt％，或20-60wt％，或30-55wt％的量的聚氨酯；以及涂层的30-90wt％，或40-80wt％，或45-70wt％的量的含氮聚合物。在基本上干燥的涂层中的各组分的量可以通过用于制备涂料组合物的各自量来确定。
这里和权利要求书中使用的“基本干燥”用来表示指触干燥的涂层。
可喷墨记录的基材可以采用各种各样的印刷方法用各种印刷油墨来印刷。印刷油墨和印刷方法本身在本领域中是常规和已知的。在一个非限制性实施方案中，本发明的基材可以用作喷墨印刷用可喷墨记录的基材。在可供选择的非限制性实施方案中，印刷可以在将可喷墨记录的基材组装成本发明的多层制品之前或在组装这种多层制品之后进行。
在本发明中，该基本上耐水的、至少部分涂层的可喷墨记录的基材能够连接于至少一种基本上无孔材料。这里和权利要求书所使用的术语“连接”是指直接或通过一种或多种介入材料间接地连接在一起或按一定关系放置。这里和权利要求书所使用的术语“基本无孔材料”是指一般不透过液体、气体和细菌的材料。在宏观上，基本上无孔材料显示了很少的孔，倘若有的话。这里和权利要求书所使用的术语“孔”是指物质能够通过的细小的开孔。用于本发明的基本上无孔材料能够大幅度变化，可以包括通常以其已知的阻隔性能公认和使用的那些材料。此类适合的材料的非限制性例子能够包括基本上无孔的热塑性聚合物，基本上无孔的金属化热塑性聚合物，基本上无孔的热固性聚合物，基本上无孔的弹性体，以及基本上无孔的金属。基本上无孔的材料能够以片材、膜或箔的形式存在，或者当需要时，可以使用其它形状，例如板、棒、杆、管，以及更复杂的形状。在其它可供选择的非限制性实施方案中，用于本发明的基本上无孔的材料能够以片材、膜或箔的形式存在。
这里和权利要求书所使用的术语“热塑性聚合物”是指能够通过热来软化，然后在冷却时恢复其初始性能的聚合物。这里和权利要求书所使用的术语“热固性聚合物”是指在加热时固化或定形并且不能再熔融的聚合物。
适合的热塑性聚合物材料的非限制性例子能够包括、但不限于聚乙烯，高密度聚乙烯，低密度聚乙烯，聚丙烯，聚(氯乙烯)，莎纶，聚苯乙烯，高冲击聚苯乙烯，尼龙，聚酯，例如聚(对苯二甲酸乙二醇酯)，乙烯和丙烯酸的共聚物，乙烯和甲基丙烯酸的共聚物，以及它们的混合物。在又一个可供选择的非限制性实施方案中，含羧基的共聚物的羧基的全部或一部分能够用钠、锌等中和。金属化热塑性聚合物材料的非限制性例子可以是铝化聚(对苯二甲酸乙二醇酯)。
适合的热固性聚合物材料的非限制性例子能够包括、但不限于热固性酚醛树脂，热固性蜜胺-甲醛树脂，以及它们的混合物。
适合的弹性体材料的非限制性例子能够包括、但不限于天然橡胶，氯丁橡胶，苯乙烯-丁二烯橡胶，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯橡胶，弹性体聚氨酯，以及乙烯和丙烯的弹性体共聚物。
适合的金属的非限制性例子能够包括、但不限于铁，钢，铜，黄铜，青铜，铬，锌，模铸(die)金属，铝，和镉。
本发明的多层制品可以采用用于将至少一层可喷墨记录的基材与至少一层基本无孔材料至少部分连接的各种已知方法来制造。在一个非限制性实施方案中，至少一层基本上耐水的、至少部分涂布的可喷墨记录的基材能够与至少一层基本无孔的材料熔融粘结。该可喷墨记录的基材一般包括表现片材、膜、箔和板的特点的对置的主要表面。所得多层制品能够包括一层或一层以上的可喷墨记录的基材，以及一层或一层以上的基本无孔的材料。在一个非限制性实施方案中，至少一个外层可以是可喷墨记录的基材。在一个可供选择的非限制性实施方案中，可喷墨记录的基材可以是微孔基材。
在一个非限制性实施方案中，本发明的多层制品可以通过在没有粘合剂的情况下的熔融粘结来生产。熔融粘结可以使用常规技术来熔融粘结，例如通过使用加热辊、加热棒、加热板、加热带、加热金属丝、火焰粘结、射频(RF)密封和超声密封来密封。如果基本上无孔的材料可以在所应用的溶剂中至少部分可溶至该表面变粘的程度，可以使用溶剂粘结。可喷墨记录的基材可以与发粘的表面接触，然后可以除去溶剂，形成熔融粘结。在一个非限制性实施方案中，可发泡的组合物可以在与可喷墨记录的基材的至少部分接触中发泡，从而在泡沫和基材之间形成熔融粘结。可以挤出无孔基材的薄膜或片材，趁热和发粘的时候，可以与可喷墨记录的基材接触，形成熔融粘结。熔融粘结可以是永久的或可剥离的，取决于已知的粘结技术和/或所使用的基本上无孔材料的性质。
在一个非限制性实施方案中，可以使用热密封来将可喷墨记录的基材熔融粘结于基本上无孔的材料。一般，热密封可以包括将可喷墨记录的基材插入到本领域已知的标准热密封设备中。在一个非限制性实施方案中，可喷墨记录的基材可以与基本上无孔的材料一起插入，后者能够是热塑性和/或热固性聚合物。可以将热和/或压力施加于基材/聚合物结构达一定时间。热和/或压力的量以及时间长度可以变化很大。一般，选择温度、压力和时间，使得基材和聚合物可以至少部分连接在一起，形成多层制品。在一个非限制性实施方案中，温度是在100°F到400°F的范围内。在另一个非限制性实施方案中，压力可以是在5psi到250psi的范围内。在又一个非限制性实施方案中，时间可以是一(1)秒到三十(30)分钟。该多层制品然后可以在处于压力的同时冷却一定时间，例如、但不限于三十(30)分钟。虽然在基材和聚合物之间形成的粘结的强度可以改变，但强度通常应使得它能够超过单独的基材的拉伸性能。
在一个非限制性实施方案中，基本上无孔的材料能够是聚氯乙烯。
在一个非限制性实施方案中，在本发明中使用的可喷墨记录的基材能够通过在没有外加粘合剂的情况下的热密封而至少部分连接于无孔基材，例如聚乙烯和聚丙烯。所得熔融粘结能够具有充分的强度，这是令人惊奇的，因为材料与聚烯烃的层压一般是困难的，除非使用特殊的粘合剂。
在可供选择的非限制性实施方案中，该可喷墨记录的基材可以基本上连续地至少部分连接于该基本无孔的材料，或者它可以非连续地至少部分连接于该基本无孔的材料。非连续粘结的非限制性例子能够包括一个或多个点、块、条、条纹、V字形、波状条纹、Z字形条纹、开放弯曲条纹、封闭完弯曲条纹、不规则面积等形式的粘结区域。在可供选择的非限制性实施方案中，当存在粘结模式时，它们可能是随机的、重复的，或二者的结合。
在另一个非限制性实施方案中，可喷墨记录的基材可以在粘合剂的存在下至少部分连接于基本上无孔的材料。用于本发明的粘合剂可以选自本领域已知的各种粘合剂。适合的粘合剂可以包括具有足够的分子量和粘度的那些，使得该粘合剂不大量迁移或大量渗透到可喷墨记录的基材中。粘合剂在基材中的迁移或渗透可以减小粘合剂的粘性和粘结强度。适用于本发明的粘合剂的非限制性例子能够包括、但不限于聚乙酸乙烯酯，淀粉，树胶，聚乙烯醇，动物胶，丙烯酸树脂，环氧树脂，含聚乙烯的粘合剂，和含橡胶的粘合剂。在可供选择的非限制性实施方案中，该粘合剂可以施涂于基材上，或施涂于基本无孔的材料上，或施涂于基材和基本上无孔的材料上。在又一个非限制性实施方案中，该粘合剂可以通过使用连接载体涂层来引入。
在粘合剂的存在下将基材和基本上无孔的材料粘结的方法可以使用本领域已知的各种常规技术来完成。在一个非限制性实施方案中，基材/粘合剂/材料结构可以插入到标准加工设备。可以将热和/或压力施加于基材/粘合剂/材料结构达一定时间。热和/或压力的量和时间长度可以大幅度变化。一般，选择温度、压力和时间，使得基材和基本上无孔材料可以至少部分连接在一起，形成多层制品。在一个非限制性实施方案中，该温度是在100°F到400°F的范围内。在另一个非限制性实施方案中，该压力是在5psi到250psi的范围内。在又一个非限制性实施方案中，该时间可以是一(1)秒到三十(30)分钟。该多层制品然后可以在压力下冷却一定时间，例如三十(30)分钟。虽然在可喷墨记录的基材和基本上无孔的材料之间形成的粘结的强度可以变化，但该粘结一般应使得它超过了单独的基材的拉伸性能。
本发明的可喷墨记录的基材可以采用本领域已知的常规模塑技术来模塑。在可供选择的非限制性实施方案中，该基材可以在有或无基本上无孔的材料(例如、但不限于热塑性和/或热固性聚合物)的情况下模塑。一般，可喷墨记录的基材能够插入到标准模塑设备中。在一个非限制性实施方案中，可以将热塑性和/或热固性聚合物引入到基材上，然后该基材/聚合物结构可以插入到模腔中。在另一个非限制性实施方案中，可以将基材投入到模腔中，然后可以将热塑性和/或热固性聚合物引入到基材上。可以将热和/或压力施加于基材/聚合物结构达一定时间。热和/或压力的量和时间长度可以变化很大。一般，可以选择温度、压力和时间，使得该基材和聚合物能够至少部分连接在一起，形成多层制品。典型温度能够是在100°F到400°F的范围内。在其中该聚合物包括热塑性聚合物的一个非限制性实施方案中，将该基材/聚合物结构可以加热到等于或超过热塑性聚合物的熔体温度的温度。在其中热塑性聚合物能够是无定形的另一个非限制性实施方案中，可以将该基材/聚合物结构加热到等于或超过维卡温度的温度。在其中该聚合物包括热固性聚合物的又一个非限制性实施方案中，该温度可以低于聚合物的固化温度或交联温度。典型压力能够是在5psi到250psi的范围内，典型时间可以是一(1)秒到十五(15)分钟的范围内。模塑方法的典型结果是初始制品的再成型。再成型一般通过模腔的设计来确定。因此，在标准模塑方法中，二维平坦片材可以再成型为三维制品。
在本发明的一个非限制性实施方案中，该可喷墨记录的基材能够包括可以从宾夕发尼亚州匹兹堡市的PPG Industries Incorporated购买的Teslin。本发明的可喷墨记录的基材的厚度可以根据应用或用途而广泛变化。在一个非限制性实施方案中，该可喷墨记录的基材可以是5-20密尔厚。
一般，本发明的多层制品可以使用本领域已知的各种模塑和层压工序来制造，包括、但不限于压塑、滚塑、注塑、压延、辊/隙层压，热成型，真空成型，挤出涂布，连续皮式层压，和挤出层压。
在一个非限制性实施方案中，本领域已知的其它粘结涂层可以与基材和基本上无孔的材料一起使用。
在另一个非限制性实施方案中，减小摩擦的涂料组合物能够至少部分施涂于可喷墨记录的基材和基本上无孔材料的至少一种。在又一个非限制性实施方案中，减小摩擦的涂料组合物可以包括至少一种润滑剂和至少一种树脂。可以使用技术人员已知的各种各样的润滑剂和树脂。
此类适合的润滑剂的非限制性例子可以包括、但不限于天然和合成蜡，天然和合成油，聚丙烯蜡，聚乙烯蜡，硅油和硅酮蜡，聚酯，聚硅氧烷，烃蜡，巴西棕榈蜡，微晶蜡和脂肪酸，以及它们的混合物。在一个非限制性实施方案中，用于本发明的润滑剂能够包括聚硅氧烷，例如、但不限于硅酮。
适合树脂的非限制性例子能够包括、但不限于聚氨酯，聚酯，聚乙酸乙烯酯，聚乙烯醇，环氧树脂，聚酰胺，聚胺，聚亚烷基，聚丙烯，聚乙烯，聚丙烯酸类，聚丙烯酸酯，聚环氧烷，聚乙烯基吡咯烷酮，聚醚，聚酮，以及它们的共聚物和混合物。在一个非限制性实施方案中，用于本发明的树脂可以包括苯乙烯-丙烯酸聚合物，例如、但不限于包括苯乙烯丙烯酸的聚氨酯，聚环氧化物，聚乙烯醇，聚酯，聚醚，以及它们的共聚物和混合物。
在又一个非限制性实施方案中，用于本发明的减小摩擦的涂料组合物能够包括Wikoff SCW 4890和2295，它们可以作为poly boardaqua涂料产品从Wikoff Industries，Incorporated市购。
不希望受任何特定理论的制约，据信，减小摩擦的涂料的树脂组分的分子可以与可喷墨记录的基材和/或基本上无孔的材料至少部分互连或互联，使得硅酮可以基本上固定于所述基材和/或所述材料的表面。在一个非限制性实施方案中，热塑性树脂组分的分子可以通过熔融与可喷墨记录的基材和/或基本上无孔的材料至少部分互连。在另一个非限制性实施方案中，热固性树脂组分的分子可以通过交联于可喷墨记录的基材和/或基本上无孔的材料至少部分互联。
在又一个非限制性实施方案中，减小摩擦的涂料组合物可以包括水和/或有机溶剂。可以采用技术人员已知的各种有机溶剂。此类适合的有机溶剂的非限制性例子可以包括、但不限于N-甲基吡咯烷酮(NMP)，甲基乙基酮(MEK)，丙酮，二乙醚，甲苯，Dowanol PM，丁基溶纤剂，和它们的混合物。在一个非限制性实施方案中，减小摩擦的涂料组合物可以包括水和有机溶剂，其中所述有机溶剂与水至少部分混溶。
在一个非限制性实施方案中，减小摩擦的涂料组合物可以至少部分施涂于本发明的可喷墨记录的基材和基本无孔材料的至少一种。所述减小摩擦的涂料组合物在所述基材和/或所述材料上的施涂可以采用各种已知技术。在可供选择的非限制性实施方案中，前述用于将基本耐水的涂层施涂于可喷墨记录的基材上的技术可以用于将减小摩擦的涂料组合物施涂于可喷墨记录的基材和/或基本上无孔的材料上。
施涂于基材/材料的基本干燥的减小摩擦涂层的量，或“涂布量”通常作为每涂布面积的涂布量来测定。该涂布量可以变化很大。在可供选择的非限制性实施方案中，基本干燥的减小摩擦涂层的涂布量可以是至少0.1克/平方米，或高于0到50克/平方米，或1克/平方米到15克/平方米。
在一个非限制性实施方案中，本发明的多层制品可以包括含有基本上耐水的涂料组合物的10密尔厚Teslin的片材，10密尔聚氯乙烯片材，10密尔厚聚氯乙烯片材，和含有减小摩擦的涂料组合物的2密尔厚聚氯乙烯片材。在又一个非限制性实施方案中，减小摩擦的涂料组合物可以包括聚硅氧烷和苯乙烯丙烯酸聚合物。
在一个非限制性实施方案中，本发明的多层制品能够包括可磁化的材料。这里和权利要求书所使用的术语“可磁化的材料”是指能够传递磁性能的材料。许多可磁化材料是本领域技术人员所已知的。已知的可磁化材料可以各种形式，例如、但不限于片材、膜、带或条的形式获得。
可用于本发明的可磁化材料可选自能够被磁场磁化的各种材料。适合的可磁化材料能够包括、但不限于氧化物材料。适合的氧化物材料的非限制性例子能够包括氧化亚铁，氧化铁，和它们的混合物。在一个非限制性实施方案中，氧化物颗粒能够存在于淤浆配制料中。
适用于本发明的可磁化材料能够包括本领域已知的那些，它们显示了例如、但不限于充分容易编码的能力、编码足够量的信息的能力和充分耐擦除的能力之类的性能特性。在一个非限制性实施方案中，编码到可磁化材料上的信息量能够被称为级数或磁道(track)数。级数或磁道数可以改变。在可供选择的非限制性实施方案中，用于本发明的可磁化材料能够具有至少一(1)个磁道，或不超过六(6)个磁道，或三(3)到四(4)个磁道。
在一个非限制性实施方案中，耐擦除性能够被称为“矫顽磁性”。一般，矫顽磁性值越高，耐擦除性越高。矫顽磁性值可以改变。在可供选择的非限制性实施方案中，用于本发明的可磁化材料能够具有至少200，或不超过5000，或500-2500，或100-1500的矫顽磁性。
适用于本发明的可磁化的材料的非限制性例子能够包括、但不限于可从JCP、Kurz、EMTEC和DuPont市购的磁箔。
在一个非限制性实施方案中，可磁化的材料可以至少部分连接于选自防护材料、载体材料或粘合剂材料中的至少一种或多种材料。防护材料、载体材料和粘合剂材料可以选自本领域已知用于各功能的各种材料。适合的防护材料的非限制性例子可以包括、但不限于PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，聚酯和它们的结合物。载体材料的非限制性例子可以包括、但不限于PET、聚酯和它们的结合物。适合的粘合剂的非限制性例子可以包括、但不限于本文所列举的那些。
在另一个非限制性实施方案中，防护材料可以至少部分连接于可磁化的材料，该可磁化的材料能够至少部分连接于载体材料，以及该载体材料可以至少部分连接于粘合剂材料。
在可供选择的非限制性实施方案中，该可磁化的材料可以至少部分连接于可喷墨记录的基材和/或至少一种基本上无孔材料。可喷墨记录的基材的非限制性例子可以包括、但不限于前文列举的那些。在一个非限制性实施方案中，可喷墨记录的基材可以是微孔基材，例如前文所列举的那些。在又一个非限制性实施方案中，微孔基材可以是从PPG Industries，Incorporated购买的Teslin印刷片材。适合的基本上无孔材料的非限制性例子可以包括、但不限于前文列举的那些。在一个非限制性实施方案中，基本上无孔的材料可以是聚氯乙烯。
本发明的含可磁化的材料的多层制品可以通过本领域已知的各种方法来制备。在一个非限制性实施方案中，可磁化的材料可以至少部分连接于至少一种基本上无孔材料。适用于将可磁化材料至少部分连接于基本上无孔材料的各种应用技术是技术人员所已知的。在一个非限制性实施方案中，可磁化的材料可以使用粘合剂材料来至少部分连接。适合的粘合剂材料的非限制性例子可以包括、但不限于技术人员已知的各种粘合剂，例如、但不限于前文列举的那些。在一个非限制性实施方案中，该粘合剂材料可以选自热敏或压敏粘合剂。
在又一个非限制性实施方案中，可磁化的材料可以至少部分连接于粘合剂材料，该粘合剂材料可以至少部分连接于微孔基材的表面和/或至少一种基本上无孔的材料。
在可供选择的非限制性实施方案中，在常规层压过程，例如、但不限于前文所述的层压过程之前、期间或之后，可磁化的材料可以至少部分连接于微孔基材和/或至少一种基本上无孔的材料。
在另一个非限制性实施方案中，可磁化的材料可以基本上与微孔基材的表面和/或它所能连接的基本无孔材料齐平。
在一个非限制性实施方案中，可以将基本上耐水的涂料组合物至少部分施涂于可磁化的材料。在可供选择的非限制性实施方案中，在将可磁化的材料至少部分连接于微孔基材或基本上无孔材料之前或之后，可以将该涂层至少部分施涂于可磁化材料。在又一个非限制性实施方案中，可以将粘合剂材料至少部分施涂于可磁化材料的未涂覆表面，该含粘合剂的表面可以至少部分连接于微孔基材或基本上无孔材料。在可供选择的非限制性实施方案中，该基本上耐水的涂料组合物可以至少部分施涂于可磁化材料、微孔基材和基本上无孔材料的至少一种。在又一个非限制性实施方案中，该基本上耐水的涂料组合物可以包括本文列举的那种。
在一个非限制性实施方案中，可以将减小摩擦的涂料组合物至少部分施涂于可磁化材料上。在可供选择的非限制性实施方案中，在将可磁化材料至少部分连接于微孔基材或基本上无孔材料之前或之后，该涂层可以至少部分施涂于可磁化材料。在又一个非限制性实施方案中，可以将粘合剂材料至少部分施涂于可磁化材料的未涂覆表面，该含粘合剂的表面可以至少部分连接于微孔基材或基本上无孔的材料。在可供选择的非限制性实施方案中，可以将减小摩擦的涂料组合物至少部分施涂于可磁化材料、微孔基材和基本上无孔的材料的至少一种。在又一个非限制性实施方案中，充分减小摩擦的涂料组合物可以包括本文列举的那种。
该涂料组合物可以通过本领域已知的各种方法来施涂。在可供选择的非限制性实施方案中，该涂料组合物可以通过前文所述的方法来施涂。
在又一个非限制性实施方案中，本发明的多层制品可以包括至少部分连接于第一基本上无孔的材料的微孔基材；该第一基本上无孔的材料可以至少部分连接于第二基本上无孔的材料；该第二基本上无孔的材料可以至少部分连接于第三基本上无孔的材料；所述第三基本上无孔的材料能够包括可磁化材料。在又一个非限制性实施方案中，该微孔基材和/或基本上无孔的材料可以采用粘合剂材料来至少部分连接，该粘合剂材料可以至少部分施涂于基材和/或材料的至少一个表面。
在另一个非限制性实施方案中，可以将防粘衬里至少部分连接于本发明的多层制品的至少一个表面。防粘衬里可以用作阻隔层，以基本上防止在制造过程中的制品的损害或使之减到最小。在一个非限制性实施方案中，由于印出(print-off)，涂层残留物可以在层压过程中沉积在不锈钢设备上。涂层在设备上的沉积可以导致对多层制品的涂布表面的至少部分损害。在可供选择的非限制性实施方案中，防粘衬里可以至少部分连接于涂层或未涂覆的可磁化材料、涂层或未涂覆的基本上无孔的材料，和/或涂层或未涂覆的微孔基材上。
防粘衬里可以选自本领域已知可完成上述功能的各种材料。一般，在本发明中适合用作防粘衬里的材料可以具有下列特性的至少一种超过层压温度的熔体温度，基本上不迁移到材料中的能力和可接受的撕裂强度，使得它可以充分容易地被拉脱。
在又一个非限制性实施方案中，微孔基材、基本上无孔的材料和含可磁化材料的基本上无孔的材料可以按基本上平行的构型排列，形成叠层制品。
在另一个非限制性实施方案中，该微孔基材可以在没有粘合剂材料的情况下至少部分连接于基本上无孔的材料。在另一个非限制性实施方案中，该基本上无孔的材料可以在没有粘合剂的情况下至少部分连接于另一基本上无孔的材料。
在另一个非限制性实施方案中，本发明的多层制品可以包括数据传输/存储器件。此类器件可以变化很大。适用于本发明的器件可以包括本领域已知的那些。在一个非限制性实施方案中，该器件可以包括天线、电子芯片和/或其它相关电路。在又一个实施方案中，该器件可以包括载体材料。该载体材料可以选自本领域已知的大量材料。在一个非限制性实施方案中，该载体材料可以是基本上无孔的材料。适合的基本上无孔的材料可以包括前文列举的那些。在一个非限制性实施方案中，载体材料可以是聚氯乙烯。
在又一个实施方案中，该器件可以包括在电路的至少一个面上的阻隔材料。阻隔材料的功能可以封装电路并在器件的外面提供基本上平坦的表面。该阻隔材料可以选自本领域已知的大量材料。在一个非限制性实施方案中，该阻隔材料可以是基本上无孔的材料。适合的基本上无孔的材料能够包括前文列举的那些。在一个非限制性实施方案中，该阻隔材料可以是聚氯乙烯。
在一个非限制性实施方案中，本发明的多层制品可以包括可喷墨记录的基材，数据传输/存储器件，和至少一种基本上无孔的材料。该可喷墨记录的基材可以选自本领域已知的大量此类材料。适合的非限制性例子可以包括前文所述的那些。在一个非限制性实施方案中，可喷墨记录的基材可以是微孔基材，例如前文列举的那些。在又一个非限制性实施方案中，可喷墨记录的基材可以是可以从PPG Industries，Incorporated市购的Teslin印刷片材。如前文所述，可喷墨记录的基材可以在至少一个表面上至少部分涂布，或未涂覆。适合的涂料组合物可以包括前文所述的那些。在一个非限制性实施方案中，可以将基本上耐水的涂料组合物至少部分施涂于可喷墨记录的基材上。
该基本上无孔的材料可以选自本领域已知的各种此类材料。基本上无孔的材料的适合的非限制性例子可以包括前文所述的那些。在一个非限制性实施方案中，基本上无孔的材料可以是聚氯乙烯。如前文所述，基本上无孔的材料可以在至少一个表面上至少部分涂布，或未涂覆。适合的涂料组合物可以包括前文所述的那些。在一个非限制性实施方案中可以将减小摩擦的涂料组合物至少部分施涂于该基本上无孔的材料。
在又一个非限制性实施方案中，该数据传输/存储器件可以采用粘合剂材料至少部分连接于阻隔材料。本领域已知有许多适合的粘合剂材料和施涂方法。非限制性例子包括前文所述的那些粘合剂材料和施涂方法。
在另一个非限制性实施方案中，该阻隔材料可以具有至少部分用涂料组合物涂布的至少一个表面。适合的涂料组合物可以包括前文所述的那些。在一个非限制性实施方案中，减小摩擦的涂料组合物可以至少部分施涂于阻隔材料。
在一个非限制性实施方案中，具有可磁化材料或具有透射/存储器件的多层制品可以具有变化很大的厚度。在可供选择的非限制性实施方案中，制品的厚度可以是至少10密尔，或小于60密尔，或30-50密尔。
具有可磁化材料或数据传输/存储器件的多层制品可以用于各种各样的应用。在可供选择的非限制性实施方案中，它可以在与安全访问、访问控制、数据存储和数据传输有关的应用中使用。
本发明的多层制品具有许多不同用途，包括、但不限于衬垫、垫组件、标牌、卡片、印刷基材、笔墨画的基材、地图(尤其海洋地图)、封皮、书页、墙面覆盖物和可透气包装的接缝、连接和密封。
本发明的多层制品可用于装饰或标记基本上无孔的材料，或为基本上无孔的材料赋予基材表面的独特性能。该可喷墨记录的基材可以用各种方法来装饰，包括、但不限于胶版/平版印刷，胶版印刷，上漆，凹版印刷，喷墨打印，电子照相印刷，升华印刷，热转移印刷，和丝网印刷。装饰还可以包括通过本领域已知的常规涂布方法将单层或多层涂层至少部分施涂于可喷墨记录的基材。一般，可喷墨记录的基材能够在基本上无孔的材料上赋予的独特性能包括、但不限于下列的一种或多种改进的表面能，增高的孔隙率，减低的孔隙率，增高的后续涂层的粘结强度，以及聚合物表面结构或图案的改良。
US专利No.4,892,779公开了聚合物加工技术。
在下面的实施例中更具体地说明了本发明，但这些实施例仅仅用来举例说明，因为其中的许多修改和变动是本领域技术人员所显而易见的。除非另有规定，所有份和百分率按重量计，所有提到的水打算是去离子水。
实施例实施例1本发明的涂料组合物通过在不锈钢混合罐中用顶部混合器在高速混合下将以WitcoBond 234的商品名从Crompton Corporation，Greenwich，Connecticut购得的61.5％固体重量的阴离子聚氨酯分散体稀释至9.22％固体重量来制备。在一个单独的进料罐中，将以CinFix NF的商品名由德国克雷费尔德的Stockhausen GmbH & Co.KG出售的与表氯醇反应的聚酰胺胺的55％固体重量的溶液稀释至5.78％固体重量，随后加入到稀释的阴离子聚氨酯分散体中，再将该混合物混合15分钟。用冰醋酸将pH调至5.0±0.5。混合物的总树脂固体是7.5％，混合物的粘度是46cps，该粘度采用布鲁克菲尔德粘度计RVT，1号转子，在50rpm和25℃下测定。
实施例2-5如实施例1所述制备涂料组合物，再施涂于Teslin微孔基材。使用计量棒涂布两件基材(实施例2和4)。计量棒置于Teslin片材以上1-2英寸，与顶部边缘平行。将10-20ml量的涂料吸取到一次性塑料注射器中。该涂料作为与计量棒紧邻并接触计量棒的圆珠长条(bead strip)(大约1/8英寸宽)沉积。该棒在Teslin片材上完全拉延，尝试连续/恒定的速率。将所得湿片材置于强迫空气烘箱内，关闭，在95℃下干燥2分钟。从烘箱中取出干燥片材，在片材的相反面重复相同的涂布工序。然后印刷片材，并测试。对于具有7.5％的总树脂固体的涂料组合物，粘度是46cps；而对于10.0％固体，粘度是63cps。粘度值采用布鲁克菲尔德粘度计RVT，1号转子，在50rpm和25℃下测定。
采用胶版印刷或凹版涂布方法施涂涂料来涂布两件基材(实施例3和5)。在该涂布方法中，采用由两个涂布站(各自具有强迫空气干燥烘箱)组成的生产线。各涂布站由涂料给料室、Anilox辊和橡胶施涂辊组成。涂料给料室由涂料储存罐和泵供给。涂布Teslin片材的两面。给该装置装配7BCM(10亿立方微米)Anilox辊，线速度是180fpm，烘箱温度是105℃(220°F)和每一卷材施涂8道，这转换为每表面4道。
涂料组合物以0.73g/m2的近似涂布量(正面和背面的总量)施涂。涂布量如下测定在涂布“Y”平方米的Teslin中消耗的“X”克涂料(按干燥固体计)的涂布量是“X除以Y”克每平方米。
表1示出了所生产的片材的特性。
表1

*BPS＝每表面的隆起数所得涂布片材用HP970型喷墨打印机(Hewlett Packard Company)印刷试验印刷图案。通过在环境温度下在去离子水中浸没15分钟的时间，从水中取出，风干1小时，再测定每一种颜色的光学密度来测量由试验印刷图案得到的色带的光学密度。在水浸泡之前和之后采用RD922型MacBeth ANSWER II光密度计(由Kolimorgen InstrumentCorporation制造)测量青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、黑色(K)和复合黑(CMY)的光学密度。结果在表2中示出。
表2

实施例6如实施例2-5所述使用计量棒将WitcoBond 234的9.22％固体重量的溶液施涂于Teslin TS1000基材上。此后立即将CinFix NF的5.78％固体重量的溶液施涂于该基材。涂布的Teslin TS 1000然后在95℃下干燥2分钟。从烘箱中取出干燥的片材，在该片材的反面重复相同的涂布工序。如实施例2-5所述，采用HP970喷墨打印机在涂布的Teslin上印刷试验印刷图案。基于目测，打印的图像显示了过度的油墨渗出和低劣的干燥性能。
实施例7通过用顶部混合器在高速混合下在不锈钢混合罐内将以WitcoBond 234的商品名从Crompton Corporation，Greenwich，Connecticut购得的61.5％固体重量的阴离子聚氨酯分散体稀释至9.22％固体重量来制备涂料组合物。在一个单独的进料罐中，将以CinFix NF的商品名由德国克雷费尔德的Stockhausen GmbH & Co.KG出售的与表氯醇反应的聚酰胺胺的55％固体重量的溶液稀释至5.78％固体重量。将WitcoBond 234分散体加入到稀释的CinFix NF溶液中。所得悬浮液显示了不可接受的稠厚沉淀，它是CinFix NF和WitcoBond 234的聚合盐。
实施例8-10如实施例1制备涂料组合物，再施涂于丝绸织物(0.10lb/sq yd，5mil厚度)，棉织物(0.34lb/sq yd，13.6密尔厚度)和聚丙烯/纤维素非织造基材(0.14lb/sq yd，9.5密尔厚度)上。对于所涂布的每一种材料，将片材(8.5″×11″)固定于15″×20″×20密尔背衬片材上。将计量棒置于片材的顶部以上1-2英寸，与顶部边缘平行。将10-20ml量的涂料吸取到一次性塑料注射器中。该涂料作为与计量棒紧邻并接触计量棒的圆珠长条(bead strip)(大约1/8英寸宽)沉积。该棒在片材上以连续/恒定速率完全拉延。将所得湿片材置于强迫空气烘箱内，关闭，在95℃下干燥2分钟。从烘箱中取出干燥片材，在片材的相反面重复相同的涂布工序。然后用胶带将该片材粘贴于透明片材上以提供刚性，然后准备印刷，并测试。该涂料组合物以0.73g/m2的近似涂布量(正面和背面的总量)施涂。涂布量如前面在实施例2-5中所述测定。
实施例8-10用HP970型喷墨打印机(加利福尼亚州Palo Alto的Hewlett Packard Company)印刷，并与没有涂层的相同基材比较。在印刷之后，各片材从刚性透明片材上去除。将涂布和未涂布的印刷片材类型在环境温度下在水中浸泡5天。在5天的浸泡之后测定光学密度。在水浸泡之前和之后采用RD922型MacBeth ANSWER II光密度计(由Kolimorgen Instrument Corporation制造)测量青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)、黑色(K)和复合黑(CMY)的光学密度。
涂布基材的记录图像在15分钟之后保持完整无缺，即，各样品的油墨不渗出或图像的光学密度没有显著降低。未涂布的片材立即渗出，在15分钟的浸泡时间内完全地洗掉了印刷图像。在各涂布基材上的印刷图像在5天的水浸泡接触之后没有出现油墨渗出，这可以由光学密度值发现。所得印刷图像退色，但具有良好的线条清晰度和清晰的文本。

实施例11在这里表示为“01”的涂料组合物如下制备。在用顶部混合器的高速混合下，在混合容器内将以WitcoBond W-234的商品名由Crompton Corporation，Greenwich，Connecticut出售的61.5％固体重量的阴离子聚氨酯分散体用去离子水稀释成10.0％固体重量的分散体。在一个单独的容器中，将以CinFix NF的商品名由德国克雷费尔德的Stockhausen GmbH & Co.KG出售的与表氯醇反应的聚酰胺胺的55％固体重量的溶液用去离子水稀释成10.0％固体重量的溶液，随后加入到稀释的阴离子聚氨酯分散体中。在添加结束后将该混合物混合15分钟。所得混合物含有40重量份固体的CinFix NF和60重量份固体的Witcobond W-234。
如上所述制备第二涂料，不同的是按同等干燥固体基准计，用CinFix RDF代替CinFix NF。该第二涂料组合物在这里被称为01/RDF。CinFix RDF是购自德国克雷费尔德Stockhausen GmbH & Co.KG的31％固体的聚(二烯丙基二甲基氯化铵)的水溶液。在添加到Witcobond W-234之前，将CinFix RDF稀释至10.0％固体重量。
如以上对于“01”组合物所述制备第三涂料，不同的是按同等干燥固体基准计，用二烯丙基二甲基氯化铵代替CinFix NF。该第三涂料组合物在这里被称为“01/DADMAC”。二烯丙基二甲基氯化铵作为65％水溶液从威斯康星州密尔沃基Aldrich Chemical Company市购。在添加到Witcobond W-234之前，将它稀释至10.0％固体重量。
如以上对于“01”组合物所述制备第四涂料，不同的是按同等干燥固体基准计，用等摩尔量的二乙胺和表氯醇的反应产物在水中的30％固体代替CinFix NF。该第四涂料组合物在这里被称为“01/DEA-EPI”。在30％固体所必需的30/70重量份混合物中，该反应产物与水不完全混溶，因此，用醋酸酸化至pH5，以使得它在水中可溶，以便用于涂料。在添加到Witcobond W-234之前，将它稀释至10.0％固体。
采用9号棒，用上述各种涂料涂布在Teslin TS1000和SP1000片材的两个面。将涂料施涂于正面，在95℃的温度下干燥2分钟的时间。然后施涂于背面，再在95℃下干燥2分钟。然后用Hewlett-Paekard960C打印机在“HP Premium Photo Paper-Glossy”设置下在成品片材上印刷图案。图案的打印色带部分的色密度采用用白色瓷砖标准校准的X-Rite 418型光密度计测定。从各片材上切取打印的色带片段，在烧杯的去离子水中浸渍过夜(即，14小时)。然后从水浴中取出这些片段，再风干4小时的时间。然后测定浸泡后的色密度。
在下表中示出了结果

在任一基材上的“01”涂层显示了可接受的色密度和耐水性，并且没有渗色的目视证据。基于肉眼观察，打印图像是鲜活而清晰的。“01/RDF”涂层还显示了可接受的色密度和耐水性，没有显示可见渗出。然而，基于肉眼观察，在SP1000基材上具有轻微的图像“洇色”或模糊。“01/DADMAC”涂层在浸泡之前具有高色密度，但基于肉眼观察，油墨在表面上没有完全干燥，并且在浸泡过程中从两种基材上几乎完全被去除。此外，基于肉眼观察，图像是不清晰的，具有明显的渗色，图像是不清楚的。“01/DEA-EPI”涂层在两种基材上均具有低色密度，并且耐水性是低劣的。基于肉眼观察，没有渗色和图像是清楚的，但出现了退色。
实施例12将一件涂层Teslin片材置于一件0.10英寸聚氯乙烯(PVC)的20英寸×25英寸片材(由Empire Plastics供应)的上部。在长丝绺方向上切取PVC片材。在PVC层以下是第二层20英寸×25英寸×10密尔PVC，短丝绺方向切割。在10密尔PVC短丝绺层以下是长丝绺方向切割的Klockner ZE84的21英寸×25英寸×2密尔PVC片材。将21英寸×26英寸的2密尔透明聚酯片材置于Teslin片材上，用作防粘衬里。将该结构置于两件21″×26″×30密尔抛光不锈钢金属板之间。将相同的聚酯/处理的Teslin片材/PVC/PVC/PVC叠层置于现有结构的不锈钢板的上面。将抛光金属板置于暴露的聚酯防粘衬里上。该模式再重复10次，使得在该堆叠体中存在十二件预压制多层铺层。将所得堆叠体置于缓冲垫之间。缓冲垫是聚酰胺纤维和工业橡胶结合物，由Yamauchi Corporation制造和供应，设计用于在热层压过程中更均匀分布温度和压力。然后将所得堆叠体加缓冲垫置于两块稍微更大的125密尔未抛光的非腐蚀性金属板之间。该整个结构(称为书(book))置于预热至300°F的TMP层压压机中。该复合结构在203psi的压力下层压。整个书保持在该条件下，直到书的中间层达到261°F的温度为止。然后，在仍然处于压力下的同时，将压板冷却足以使相同的中心层达到100°F的时间。在从压机中取出之后，从书中取出全部十二件复合片材。全部十二件复合片材在PVC表面上用固定护挡板(staticguard)局部处理。所有十二件成品复合片材具有良好的完整性；任何分层尝试均毁坏了Teslin层，这证明了在Teslin和PVC之间具有良好的粘合力和无缝的粘结。使用PMC高模切设备(high dieequipment)将ISO7910 ID-1卡片进行模切，其中Teslin面朝向模具的切削叶片。来自各复合片材的成品卡片具有良好的整体性和良好的横向平坦性。所得卡片轻微地粘附(blocked)，没有显示所需的滑爽性能。
实施例13采用胶版印刷或凹版涂布方法将由Wikoff Industries生产和供应的涂料组合物Wikoff SCW 4890施涂于300ft的2密尔KlocknerZE84PVC片材上。单一涂布站安装6bcm Anilox辊和无纹理橡胶施涂辊。涂料给料室由涂料储存罐和泵供给。使连续卷材原料通过该设备，使得涂层片材进入干燥烘箱，其中涂布表面朝向热空气源。线速度是200fpm，烘箱温度是105℃(220°F)并应用单道涂布。该涂料组合物以6.1mg/平方英寸的近似涂布量施涂。按长丝绺方向将所得涂层卷材转化为20″×25″片材。
实施例14采用下列工序将如实施例13所述制备的2密尔涂层PVC片材制造成卡片。将一件涂覆的Teslin片材置于一件0.10英寸聚氯乙烯(PVC)的20英寸×25英寸片材(由Empire Plastics供应)的上部。在长丝绺方向上切取PVC片材。在PVC层以下是第二层20英寸×25英寸×10密尔PVC，短丝绺方向切割。在10密尔PVC短丝绺层以下是长丝绺方向切割的涂覆的20英寸×25英寸×2密尔PVC片材，该片材以涂层表面背离相邻的10密尔PVC铺层的方式定位。将21英寸×26英寸的2密尔透明聚酯片材置于Teslin片材上，用作防粘衬里。将该结构置于两件21″×26″×30密尔抛光不锈钢金属板之间。将相同的聚酯/处理的Teslin片材/PVC/PVC/PVC叠层置于现有结构的不锈钢板的上面。将抛光金属板置于暴露的聚酯防粘衬里上。该模式再重复10次，使得在该堆叠体中存在十二件预压制多层铺层。将所得堆叠体置于缓冲垫之间。缓冲垫是聚酰胺纤维和工业橡胶结合物，由YamauchiCorporation制造和供应，设计用于在热层压过程中更均匀分布温度和压力。然后将所得堆叠体加缓冲垫置于两块稍微更大的125密尔未抛光的非腐蚀性金属板之间。该整个结构(称为书(book))置于预热至300°F的TMP层压压机中。该复合结构在203psi的压力下层压。整个书保持在该条件下，直到书的中间铺层达到261°F的温度为止。然后，在仍然处于压力下的同时，将压板冷却足以使同一中心铺层达到100°F的时间。在从压机中取出之后，从书中取出全部十二件复合片材。所有十二件成品复合片材具有良好的完整性；任何分层尝试均毁坏了Teslin层，这证明了在Teslin和PVC之间具有良好的粘合力和无缝的粘结。由每一件20英寸×25英寸×30.5密尔复合片材模切ISO7910 ID-1卡片。来自各复合片材的成品卡片具有良好的整体性和良好的横向平坦性。所得卡片显示了无粘附特性和所需的滑爽性能。
摩擦力试验方法将卡片固定于平滑的平底。
将第二卡片置于基底卡片的上部，在长缘上具有1/2英寸的偏移。
采用缆线和滑轮系统将第二卡片连接于测力计。将测力计固定于英斯特朗试验机的移动臂。
将对称砝码(symmetrical weight)置于第二卡片上，其中该砝码的后缘居中并与第二卡片的后缘平齐。
在拉引之前，将该一对卡片存放(stage)一(1)分钟。
上部卡片在底部卡片上滑动大约1.5英寸，并记录用测力计测定的最大拉力。
该工序重复五(5)次，各次用不同的卡片对。
计算并报告所有六次测量的平均值、标准偏差和变异系数％。
卡片滑爽性能

实施例15将一件涂层Teslin片材置于一件0.10英寸聚氯乙烯(PVC)的20英寸×25英寸片材(由Empire Plastics供应)的上部。在长丝绺方向上切取PVC片材。在PVC层以下是第二层20英寸×25英寸×10密尔PVC，短丝绺方向切割。在10密尔PVC短丝绺层以下是长丝绺方向切割的Klockner ZE84的20英寸×25英寸×2密尔PVC片材，该片材以涂覆表面背离相邻的10密尔PVC铺层的方式定位。将21英寸×26英寸的2密尔透明聚酯片材置于Teslin片材上，用作防粘衬里。将该结构置于两件21″×26″×30密尔抛光不锈钢金属板之间。将相同的聚酯/处理的Teslin片材/PVC/PVC/PVC叠层置于现有结构的不锈钢板的上面。将抛光金属板置于暴露的聚酯防粘衬里上。该模式再重复10次，使得在该堆叠体中存在十二件预压制多层铺层。将所得堆叠体置于缓冲垫之间。缓冲垫是聚酰胺纤维和工业橡胶结合物，由Yamauchi Corporation制造和供应，设计用于在热层压过程中更均匀分布温度和压力。然后将所得堆叠体加缓冲垫置于两块稍微更大的125密尔未抛光的非腐蚀性金属板之间。该整个结构(称为书(book))置于预热至300°F的TMP层压压机中。该复合结构在203psi的压力下层压。整个书保持在该条件下，直到书的中间层达到261°F的温度为止。然后，在仍然处于压力下的同时，将压板冷却足以使同一中心层达到100°F的时间。在从压机中取出之后，从书中取出全部十二件复合片材。所有十二件复合片材在PVC表面上用固定护挡板(staticguard)局部处理。所有十二件成品复合片材具有良好的完整性；任何分层的尝试均毁坏了Teslin层，这证明了在Teslin和PVC之间具有良好的粘合力和无缝的粘结。由每一件20英寸×25英寸×30.5密尔复合片材模切ISO7910 ID-1卡片。来自各复合片材的成品卡片具有良好的整体性和良好的横向平坦性。所得卡片显示了无粘附特性和所需的滑爽性能。然而，当在85％RH、55℃和1kg负荷下接触24小时之后按100个卡片堆叠体放置时，这些卡片粘附。任何分层尝试均毁坏了Teslin层，这证明了在Teslin和PVC之间具有良好的粘合力和无缝的粘结。
层压板堆积(build-up)和摩擦力/PVC表面处理

Teslin涂布方法(25加仑混合物)成分 量CinFix RDF13.46kg去离子水 24.98kgPPG WC-71-213412.24kg去离子水 16.74kgWitcobond W24012.17kg去离子水 16.65kg混合工序-将规定量的CinFix RFD加入到主混合容器中，并搅拌。
-将规定量的去离子水加入到CinFix RFD中，并搅拌10分钟，之后进行下一道预混物添加。在整个混合工序中持续搅拌。
-将规定量的PPG WC-71-2134加入到预混容器中，并搅拌。
-将规定量的去离子水加入到PPG WC-71-2134中，并搅拌10分钟。
-将PPG WC-71-2134预混物加入到主混合容器中。
-将规定量的Witcobond W240加入到预混容器中，并搅拌。
-将规定量的去离子水加入到PPG WC-71-2134中，并搅拌10分钟。
-将Witcobond W240预混物加入到主混合容器中。
-将最终混合物搅拌15分钟。
-测量/监控固体，pH和粘度，并做任何必要的调节。
按所述形式给出的涂料组合物涂料说明40有效份的CinFix RDF30有效份的PPG WC-71-213430有效份的Witcobond W24012.5％总混合物固体。
实施例16采用胶版印刷/凹版涂布方法，将由Wikoff Industries供应和生产的Wikoff SCW 4890涂料施涂于3,660英尺的由JCP生产和供应的2密尔厚磁条标准卷材(Magnetic Stripe Master Roll)。单一涂布站安装5bcm Anilox辊和无纹理橡胶施涂辊。涂料给料室由涂料储存罐和泵供给。使连续卷材原料通过该设备，使得含有磁条带的表面接收该涂料。涂层片材还进入干燥烘箱，其中涂布表面朝向热空气源。线速度是300fpm，烘箱温度是105℃(220°F)并应用单道涂布。刚好在进入卷取工段以消除折叠和褶皱之前，将缓和的空气幕引入到连续涂层片材。该涂料以5mg/平方英寸的大致涂布量施涂。按短丝绺方向将所得涂层卷材转化为20″×25″片材。
实施例17采用下列工序将如实施例16所述制备的2密尔涂层磁条标准片材(Magnetic Stripe Master Sheet)制造成卡片。将一件涂覆的Teslin片材置于一件0.10英寸聚氯乙烯(PVC)的20英寸×25英寸片材(由Empire Plastics供应)的上部。在长丝绺方向上切取PVC片材。在PVC层以下是第二层20英寸×25英寸×10密尔PVC，长丝绺方向切割。在10密尔PVC长丝绺层以下是短丝绺方向切割的涂覆的20英寸×25英寸×2密尔磁条标准片材(Magnetic Stripe MasterSheet)，该片材以涂覆表面背离相邻的10密尔PVC铺层的方式定位。将21英寸×26英寸的2密尔透明聚酯片材置于Teslin片材上，用作防粘衬里。将该结构置于两件21″×26″×30密尔抛光不锈钢金属板之间。将相同的聚酯/处理的Teslin片材/PVC/PVC/磁条标准片材叠层置于现有结构的不锈钢板的上面。将抛光金属板置于暴露的聚酯防粘衬里上。该模式再重复10次，使得在该堆叠体中存在十二件预压制多层铺层。将所得堆叠体置于缓冲垫之间。缓冲垫是聚酰胺纤维和工业橡胶结合物，由Yamauchi Corporation制造和供应，设计用于在热层压过程中更均匀分布温度和压力。然后将所得堆叠体加缓冲垫置于两块稍微更大的125密尔未抛光的非腐蚀性金属板之间。该整个结构(称为书(book))置于预热至300°F的温度的TMP层压压机中。该复合结构在203psi的压力下层压。整个书保持在该条件下，直到书的中间层达到261°F的温度为止。然后，在趁热的同时，使所有的书免除压机的压力达1分钟，然后再引入压力。将压板冷却足以使同一中心层达到100°F温度的时间。在从压机中取出之后，从书中取出全部十二件复合片材。从Teslin片材除去聚酯防粘衬里。磁条表面显示了由Wikoff涂料印出(print-off)到层压板上导致的缺陷。所有十二件成品复合片材具有良好的完整性；任何将制品分层的尝试均毁坏了Teslin层，这证明了在Teslin和PVC之间具有良好的粘合力和无缝的粘结。由每一件20英寸×25英寸×30.5密尔复合片材模切IS07910 ID-1卡片。来自各复合片材的成品卡片具有良好的整体性和良好的横向平坦性。所得卡片显示了无粘附特性和良好的滑爽性能。
实施例18-热层压由标准卷材切割尺寸8.5×11英寸的TS1000片材(购自PPGIndustries，Incorporated，商品名Teslin)。在Tslin片材的每一面进行四(4)道涂布。用于涂布Teslin的涂料组合物通过首先在不锈钢混合罐中用顶部混合器在高速混合下将以WitcoBond 234的商品名出售(Crompton Corporation，Greenwich，Connecticut)的31％固体的阴离子聚氨酯稀释至12.3％固体来制备。在一个单独的进料罐中，将与二甲胺和表氯醇反应的聚酰胺胺的55％固体的溶液(以CinFix NF的商品名由德国克雷费尔德的Stockhausen GmbH & Co.KG出售)稀释至7.7％固体，随后以50/50体积比加入到稀释的阴离子聚氨酯分散体中，再将该混合物混合15分钟。将pH调至5.0±0.5。混合物的总树脂固体是10％。
采用包括含有强迫空气干燥烘箱的两个涂布站的胶版印刷涂布技术将该涂料组合物施涂于Teslin的片材(10密尔厚)上。各涂布站由涂料给料室、Anilox辊和橡胶辊组成。涂料给料室由涂料储存罐和泵供给。在该材料的制备中使用仅一个涂布站。给该装置装配7BCM(10亿立方微米)Anilox辊，线速度是180fpm(英尺/分钟)，以及烘箱温度是105℃(220°F)。每一卷材施涂八(8)道，这对应于每表面四(4)道。
然后使用HP1220C彩色喷墨打印机将试验印花打印到片材上。该打印片材采用下列层压剥离强度试验方法层压。Teslin的8.5×11英寸片材用8.5×11英寸Sealtran 3/2层压薄膜覆盖。在Teslin上沿中心线(在11英寸方向上)放置20lb证券纸的2×11英寸长条。将所要测试的薄膜切割成8.5英寸×11英寸，直接置于上述结构的上面。将层压片材切割成4.25英寸×11英寸的小片。然后使用JDC精密样品切割器(Thwing Albert Instruments)切割长条(1英寸×4.25英寸)。将各长条放入硅氧烷涂布的“层压袋”内。将该袋进给大得足以容纳该袋的袋层压机。层压辊温度在275到300°F(120-135℃)的范围内变化。然后在剥离试验之前将层压样品在室温下储存至少24小时。从Teslin上剥离层压薄膜，再放入拉伸试验机的上夹头。底部部分被置于拉伸试验机的底部夹头。以0.5英寸/分钟进行180度剥离，样品速度为4.0pt./秒。试验结果显示初始剥离强度是9.6lb/inch，证明了所得基材在24小时水浸泡之后保持了其完整性。
实施例19在本发明的涂料组合物的制备中，在不锈钢或聚乙烯混合容器中，在缓和的搅拌下，将以CinFix RDF的商品名由德国克雷费尔德Stockhausen GmbH & Co.KG出售的31％聚二甲基二烯丙基氯化铵用去离子水稀释至10％。缓和搅拌通过中度倾斜的三叶形混合头、混合头与混合容器直径比为1-3的系统和在600-1000rpm下旋转并适当定位的混合头来确立。在单独的混合容器内，将以WC-71-2143的名称由PPG Industries，Inc.出售的29％阳离子丙烯酸树脂水溶液用去离子水稀释至10％，再加入到含有预先稀释的CinFix RDF的主混合容器中。在单独的混合容器中，用去离子水将以Witcobond W240的商品名由Crompton Corporation出售的30％阳离子聚氨酯水分散体稀释至10％，再加入到含有CinFix RDF和PPG WC-71-2143混合物的主混合容器内。将所得涂料组合物搅拌15分钟。所得pH是5.5+/-0.5。组合物的总固体是10％，粘度为56cps，采用布鲁克菲尔德粘度计RVT，1号转子，在50rpm和25℃下测定。
为了对比，使用可供选择的CinFix添加剂和聚氨酯分散体生产其它涂料组合物，用或不用WC-71-2143。

所有值按重量份(pbw)给出。
成分
CinFix NF-聚(季化胺)聚合物的50-60％活性水溶液(CAS No.68583-79-9)，出自德国克雷费尔德的Stockhausen GmbH & Co.KG。
CinFix 167-聚(季化胺)的50-60％活性水溶液(组成-商业秘密)，出自德国克雷费尔德的Stockhausen GmbH & Co.KG。
CinFix RDF-聚(季化胺)聚合物的30-35％活性水溶液(CASNo.26062-79-3)，出自德国克雷费尔德的Stockhausen GmbH & Co.KG。
WitcoBond W-234 阴离子脂族尿烷的30-35％固体水基分散体，出自康奈提格州Middlebury的Uniroyal Chemical。
WitcoBond X-051 阳离子脂族尿烷的30-35％固体水基分散体，出自康奈提格州Middlebury的Uniroyal Chemical。
WitcoBond W-240-30-35％固体水基自交联阴离子聚氨酯分散体，出自康奈提格州Middlebury的Uniroyal Chemical。
WC-71-2143-阳离子丙烯酸聚合物的25-30％固体水分散体，出自宾西法尼亚州匹兹堡的PPG Industries。
PPG配制料no.WC-71-2143是经由溶液聚合制备的水性仲胺和羟基官能化丙烯酸聚合物。还作为阳离子丙烯酸聚合物水分散体描述。WC-71-2143如下制备。
成分重量，克初始投料异丙醇 130.0进料1异丙醇 113.0丙烯酸正丁基酯 69.2甲基丙烯酸甲酯 153.0甲基丙烯酸2-(叔丁基氨基)乙基酯(CAS 73.03775-90-4)苯乙烯 69.2
VAZO67引发剂118.2进料2冰醋酸 17.7进料3去离子水 1,085.01 2，2′-偶氮双(2-甲基丁腈)引发剂，购自特拉华州Wilmington的E.I.du Pont de Nemours and Company。
在搅拌下，将该初始投料在反应器内加热到回流温度(80℃)。进料1以连续方式在3小时的过程中添加。在进料1添加完后，反应混合物在回流下保持3小时。所得丙烯酸聚合物溶液具有61.7％的总固体含量(通过在110℃下加热1小时之前和之后的样品的重量差来测定)和4792的数均分子量(通过使用聚苯乙烯作为标准的凝胶渗透色谱法来测定)。此后，在室温下，在搅拌的同时，经5分钟添加进料2。在添加完进料2后，经30分钟添加进料3，同时加热反应混合物，用于共沸蒸馏异丙醇。当蒸馏温度达到99℃时，继续蒸馏另外大约1小时，然后将反应混合物冷却到室温。所收集的总馏出物是550.6克。属于阳离子丙烯酸聚合物水溶液的产物具有32.6wt％的固体含量(通过在110℃下加热1小时之前和之后的样品的重量差来测定)和5.25的pH。
所有％固体值按重量计。
将涂料施涂于空白的8.5″×11″Teslin TS 1000片材。通过使用电子天平获得的差值来测定涂布量。
·将空白片材称重。
·使用9号绕线棒将涂料施涂于正面。
·将片材在纺织品烘箱(LTF型，出自瑞士苏黎世的Werner MathisAG)在95℃下烘烤2分钟。
·从烘箱中取出片材，使用9号绕线棒将涂料施涂于背面。
·将该片材在纺织品烘箱中在95℃下再烘烤2分钟。
·取出片材，使之冷却到指触干燥，再称重。
·通过将重量差(毫克)除以涂布面积来测定涂布量(毫克/平方英寸)。
混合涂料的动态粘度使用2号赞恩杯测定，静态粘度使用布鲁克菲尔德DV-1+型粘度计，用2号转子，在100rpm下测定。

设定于正常默认打印方式的HP960C打印机产生了涂覆的Teslin片材的试验印花。使用用Macbeth黑/白标准板校准的X-Rite光密度计418型测定光学密度值。还使用未涂布的Teslin TS1000产生试验印花，用于对比。在下表中列举了光学密度值。


将09涂料施涂于Teslin TS 1000和SP 1000的8.5″×11″片材，并如上所述固化。设定于正常默认打印方式的HP960C打印机产生了涂覆的Teslin片材的试验印花。使用用Macbeth黑/白标准板校准的X-Rite光密度计418型测定光学密度值。在下表中列举了光学密度值。

实施例20将几件10.5密尔Teslin TS1000的6,600英尺卷材用实施例19所述的涂料组合物根据在实施例19中所述的技术来施胶。按长丝绺方向将所得卷材转化为8.5″×11″片材。用设定于最佳喷墨相片级无光饰面的HP960C打印机产生试验印花。基材的两面进行打印。测定表示五种原色/油墨类型的色带的光学密度复合黑，青色，品红色，黄色和颜料黑色。将打印的色带在自来水中沉浸15分钟，再测定所得光学密度。然后在总共24小时的连续浸泡之后重复该工序。在下表中给出了光学密度值。
光学密度保留-A面，24小时，自来水

光学密度B面，24小时，自来水

在自来水中浸泡24小时之后，所有色带保持完好。没有看见任何颜色渗出。以复合黑打印的属于试验印花样品的一部分的粗体10点字体保持了良好的光学清晰度。
实施例21按长丝绺方向从标准卷材切取10.5密尔厚的处理过的TeslinTS1000基材的26英寸×38英寸片材。Teslin的每一面(3×3)用如实施例19所述的相同涂料组合物，采用实施例19所述的相同胶版涂布技术涂覆3道。将一件涂层Teslin片材置于一件0.21英寸聚氯乙烯(PVC)的26英寸×38英寸片材(由Empire Plastics供应)的上部。在长丝绺方向上切取PVC片材。将27英寸×39英寸的2密尔透明聚酯片材置于Teslin片材上，用作防粘衬里。该防粘衬里在层压之后从复合片材上除去，并且不是最终复合片材的组成部分。将该结构置于两件27″×39″×30密尔抛光不锈钢金属板之间。然后将所得堆叠体置于27″×39″×125密尔未抛光非腐蚀性金属板之间。该整个结构置于预热至220°F的200吨Wabash层压压机中。该复合结构在200psi的压力下在220°F的温度下层压8分钟。在处于压力下的同时，将压板冷却低于100°F，这花费大约22分钟。在从压机中取出之后，从堆叠结构中取出所得复合片材。成品复合片材具有良好的完整性；任何分层尝试均毁坏了Teslin层，这证明了在Teslin和PVC之间具有良好的粘合力和无缝的粘结。由所得26英寸×38英寸×30.5密尔复合片材模切ISO7910 ID-1卡片。所得卡片具有良好的整体性和良好的横向平坦性。任何分层尝试均毁坏了Teslin层，这证明了在Teslin和PVC之间具有良好的粘合力和无缝的粘结。
实施例22按长丝绺方向从标准卷材切取10.5密尔厚的处理过的Teslin基材的20英寸×25英寸片材。Teslin的每一面(3×3)用如实施例1所述的相同涂料组合物和实施例2所述的相同胶版涂布技术涂覆3道。将一件涂层Teslin片材置于一件0.10英寸聚氯乙烯(PVC)的20英寸×25英寸片材(由Empire Plastics供应)的上部。在长丝绺方向上切取PVC片材。在PVC层以下是第二层20英寸×25英寸×10密尔PVC，短丝绺方向切割。在10密尔PVC横丝绺层以下是长丝绺方向切割的20英寸×25英寸×2密尔PVC片材。将21英寸×26英寸的2密尔透明聚酯片材置于Teslin片材上，用作防粘衬里。将该结构置于两件21″×26″×30密尔抛光不锈钢金属板之间。将相同的聚酯/处理的Teslin片材/PVC/PVC/PVC叠层置于现有结构的不锈钢板的上面。将抛光金属板置于暴露的聚酯防粘衬里上。该模式再重复10次，使得在该堆叠体中存在十二件预压制多层铺层。将所得堆叠体置于缓冲垫之间。缓冲垫是聚酰胺纤维和工业橡胶结合物，由Yamauchi Corporation制造和供应，设计用于在热层压过程中更均匀分布温度和压力。然后将所得堆叠体加缓冲垫置于两块稍微更大的125密尔未抛光的非腐蚀性金属板之间。该整个结构(称为书(book))置于预热至300°F的TMP层压压机中。该复合结构在203psi的压力下在300°F的温度下层压。在处于压力下的同时，将压板冷却低于100°F，这花费大约19分钟。在从压机中取出之后，从书中取出全部十二件复合片材。所有十二件成品复合片材具有良好的完整性；任何分层的尝试均毁坏了Teslin层，这证明了在Teslin和PVC之间具有良好的粘合力和无缝的粘结。由每一件20英寸×25英寸×30.5密尔复合片材模切ISO7910 ID-1卡片。来自各复合片材的成品卡片具有良好的整体性和良好的横向平坦性。任何分层尝试均毁坏了Teslin层，这证明了在Teslin和PVC之间具有良好的粘合力和无缝的粘结。
还采用Teslin SP1000进行该上述实施例，它产生了与TS1000相同的结果。
实施例23将根据实施例19制造的复合片材单独在去离子水中浸泡15分钟，然后风干24小时。由每一件20英寸×25英寸×30.5密尔复合片材模切ISO7910 ID-1卡片。来自各复合片材的成品卡片具有良好的整体性和良好的横向平坦性。任何分层尝试均毁坏了Teslin层，这证明了在Teslin和PVC之间具有良好的粘合力和无缝的粘结。与未调节的变型相比，所得到的调节卡片显示了更容易的从堆叠体中的分离和滑爽特性。
下表比较了新提供物(8181-67-09配方)和标准IJ1000WP(双组分配方)的光学密度保留性能。在本研究中使用的试验印花图案用设定在最佳质量和相片级喷墨光泽纸的HP970彩色喷墨打印机产生。
在去离子水浸泡之后的光学密度

现已参考具体实施方案描述了本发明。在阅读并理解了该详细说明之后，其它人员会想到显而易见的修改和变化。本发明意图包括所有此类修改和变化，只要它们是在本发明或其等同物的范围之内。
权利要求
1.可喷墨记录的基材的涂料组合物，具有小于7的pH，包括(a)水性聚氨酯分散体；和(b)含氮的聚合物染料固定化合物的水溶液。
2.如权利要求1所述的可喷墨记录的基材的涂料组合物，其中该聚氨酯选自阴离子聚氨酯，阳离子聚氨酯，非离子聚氨酯和它们的混合物。
3.如权利要求2所述的可喷墨记录的基材的涂料组合物，其中该水性阴离子聚氨酯分散体包括一种或多种选自芳族聚醚聚氨酯、脂族聚醚聚氨酯、芳族聚酯聚氨酯、脂族聚酯聚氨酯、芳族聚己内酰胺聚氨酯和脂族聚己内酰胺聚氨酯中的阴离子聚氨酯。
4.如权利要求2所述的可喷墨记录的基材的涂料组合物，其中该水性阴离子聚氨酯具有一个或多个选自羧酸、磺酸和它们的混合物中的酸基。
5.如权利要求1所述的可喷墨记录的基材的涂料组合物，其中该含氮聚合物染料固定化合物的水溶液包括含有由选自下列之中的一种或多种含氮单体衍生的单体残基的聚合物 其中R1在各结构式中的各种情况下独立地选自H和C1-C3脂族基团；各结构式中的R2独立地表示选自C2-C20脂族烃、聚乙二醇和聚丙二醇中的二价连接基团；R3在各结构式中的各种情况下独立地选自H，C1-C22脂族烃，以及由该氮与表氯醇反应得到的残基；Z选自-O-或-NR4-，其中R4选自H和CH3；以及X选自卤素和甲基硫酸根。
6.如权利要求1所述的可喷墨记录的基材的涂料组合物，其中该水性聚氨酯分散体以可喷墨记录的基材的涂料组合物的10-70wt％的量存在，而该含氮聚合物染料固定化合物的水溶液以可喷墨记录的基材的涂料组合物的30-90wt％的量存在。
7.通过将含氮聚合物染料固定化合物(b)混入到水性聚氨酯分散体(a)中所制备的如权利要求1所述的可喷墨记录的基材的涂料组合物。
8.涂布可喷墨记录的基材的方法，包括(a)提供具有顶面和底面的可喷墨记录的基材；(b)提供pH小于7的涂料组合物，该组合物包括(i)水性聚氨酯分散体；和(ii)含氮的聚合物染料固定化合物的水溶液；(c)将该涂料组合物施涂于可喷墨记录的基材的至少一个侧面。
9.如权利要求8所述的方法，其中该可喷墨记录的基材包括具有顶面和底面的微孔基材，并且包括(a)包含聚烯烃的基质；(b)分布在整个基质中的细粒硅质填料；和(c)连通整个微孔基材的互连孔隙的网络，所述孔隙构成了微孔基材体积的至少大约35％。
10.如权利要求9所述的方法，其中该聚烯烃包括选自具有至少10分升/克的特性粘度的线性高分子量聚乙烯和具有至少5分升/克的特性粘度的线性高分子量聚丙烯中的一种或两种。
11.如权利要求9所述的方法，其中该硅质填料占微孔基材的50-90wt％。
12.如权利要求8所述的方法，其中在(b)(i)中的水性聚氨酯分散体包括选自阴离子聚氨酯、阳离子聚氨酯、非离子聚氨酯和它们的混合物中的聚氨酯。
13.如权利要求12所述的方法，其中该阴离子聚氨酯选自芳族聚醚聚氨酯、脂族聚醚聚氨酯、芳族聚酯聚氨酯、脂族聚酯聚氨酯、芳族聚己内酰胺聚氨酯和脂族聚己内酰胺聚氨酯。
14.如权利要求12所述的方法，其中该水性阴离子聚氨酯具有一个或多个选自羧酸、磺酸和它们的混合物中的酸基。
15.如权利要求8所述的方法，其中该含氮聚合物染料固定化合物的水溶液包括含有由选自下列之中的一种或多种含氮单体衍生的单体残基的聚合物 其中R1在各结构式中的各种情况下独立地选自H和C1-C3脂族基团；各结构式中的R2独立地表示选自C2-C20脂族烃、聚乙二醇和聚丙二醇中的二价连接基团；R3在各结构式中的各种情况下独立地选自H，C1-C22脂族烃，以及由该氮与表氯醇反应得到的残基；Z选自-O-和-NR4-，其中R4选自H和CH3；以及X选自卤素和甲基硫酸根。
16.如权利要求8所述的方法，其中该水性聚氨酯分散体以可喷墨记录的基材的涂料组合物的10-70wt％的量存在，而该含氮聚合物染料固定化合物的水溶液以涂料组合物的30-90wt％的量存在。
17.如权利要求8所述的方法，其中该含氮聚合物染料固定化合物是与表氯醇反应的聚酰胺胺。
18.如权利要求8所述的方法，其中以涂料组合物的总重量为基准计，该涂料组合物具有1-35wt％的总树脂固体。
19.如权利要求8所述的方法，其中在(b)(i)中的水性聚氨酯分散体包括阴离子聚氨酯，该涂料组合物通过将含氮聚合物染料固定化合物(b)(ii)混入到水性聚氨酯分散体(b)(i)中来制备。
20.如权利要求8所述的方法，其中将该涂料组合物施涂于可喷墨记录的基材的两个侧面。
21.采用权利要求8的方法涂布的涂层可喷墨记录的基材。
22.涂层微孔基材，其包括(a)具有上表面和下表面的微孔基材，其包含(i)含聚烯烃的基质；(ii)分布在整个基质中的细粒硅质填料；和(iii)连通整个微孔基材的互连孔隙的网络，所述孔隙构成了微孔基材体积的至少大约35％；和(b)在微孔基材的至少一个表面上的涂层，所述涂层包含(i)含氮聚合物染料固定化合物；和(ii)一种或多种选自阴离子聚氨酯、阳离子聚氨酯、非离子聚氨酯和它们的混合物中的聚氨酯。
23.如权利要求22所述的涂层微孔基材，其中该聚氨酯是阴离子聚氨酯，而该水性阴离子聚氨酯具有一个或多个选自羧酸、磺酸和它们的混合物中的酸基。
24.如权利要求22所述的涂层微孔基材，其中该含氮聚合物染料固定化合物包括含有由选自下列之中的一种或多种含氮单体衍生的单体残基的聚合物 其中R1在各结构式中的各种情况下独立地选自H和C1-C3脂族基团，各结构式中的R2独立地表示选自C2-C20脂族烃、聚乙二醇和聚丙二醇中的二价连接基团；R3在各结构式中的各种情况下独立地选自H，C1-C22脂族烃，以及由该氮与表氯醇反应得到的残基；Z选自-O-和-NR4，其中R4选自H和CH3；以及X选自卤素和甲基硫酸根。
25.如权利要求22所述的涂层微孔基材，其中该聚氨酯以涂层的10-70wt％的量存在，而该含氮聚合物染料固定化合物以涂层的30-90wt％的量存在。
26.如权利要求22所述的涂层微孔基材，其中该含氮聚合物染料固定化合物是与表氯醇反应的聚酰胺胺。
27.如权利要求22所述的涂层微孔基材，其中该聚烯烃包括选自具有至少约10分升/克的特性粘度的线性高分子量聚乙烯和具有至少约5分升/克的特性粘度的线性高分子量聚丙烯中的一种或两种。
28.如权利要求22所述的涂层微孔基材，其中该硅质填料占微孔基材的50-90wt％。
29.如权利要求22所述的涂层微孔基材，其中该涂层渗入微孔基材表面的至少前1微米。
30.如权利要求22所述的涂层微孔基材，其中该微孔基材具有0.5-100密耳的厚度。
31.如权利要求22所述的微孔基材，其中涂布重量是0.001g/m2到50g/m2。
32.多层制品，包括至少部分连接于基本上无孔的材料的可喷墨记录的基材，所述可喷墨记录的基材至少部分涂有基本上耐水的涂料组合物，以及所述可喷墨记录的基材和基本上无孔的材料的至少一种至少部分涂有减小摩擦的涂料组合物。
33.如权利要求32所述的多层制品，其中所述基本上耐水的涂料组合物包括(a)水性聚氨酯分散体；和(b)至少部分溶于水性介质的阳离子含氮聚合物染料固定材料。
34.如权利要求32所述的多层制品，其中所述减小摩擦的涂料组合物包括润滑剂和树脂。
35.如权利要求32所述的多层制品，其中所述润滑剂包括聚硅氧烷。
36.如权利要求32所述的多层制品，其中所述树脂包括苯乙烯-丙烯酸聚合物。
37.生产多层制品的方法，包括下列步骤(a)提供具有顶面和底面的可喷墨记录的基材；(b)提供包括(i)和(ii)的稳定分散体的基本上耐水的涂料组合物(i)水性聚氨酯分散体；和(ii)至少部分溶于水性介质的阳离子含氮聚合物染料固定材料；(c)将所述涂料组合物至少部分施涂于所述可喷墨记录的基材的至少一个表面；(d)将(c)的所述可喷墨记录的基材至少部分连接于具有顶面和底面的基本上无孔的材料；(e)提供减小摩擦的涂料组合物；和(f)将所述减小摩擦的涂料组合物至少部分施涂于所述可喷墨记录的基材和所述基本上无孔的材料的至少一种的至少一个表面。
38.多层制品，其包括可喷墨记录的基材，至少一种基本上无孔的材料和可磁化的材料。
39.如权利要求38所述的多层制品，其中所述可磁化的材料是氧化物材料。
40.如权利要求39所述的多层制品，其中所述氧化物材料选自氧化亚铁，氧化铁，和它们的混合物。
41.如权利要求38所述的多层制品，其中所述可磁化的材料是淤浆。
42.如权利要求38所述的多层制品，其中所述可磁化的材料具有200-5000的矫顽磁性。
43.如权利要求38所述的多层制品，其中所述可磁化的材料至少部分连接于选自防护材料、载体材料或粘合剂材料中的至少一种材料。
44.如权利要求43所述的多层制品，其中所述防护材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯和它们的结合物。
45.如权利要求43所述的多层制品，其中所述载体材料选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚酯和它们的结合物。
46.如权利要求43所述的多层制品，其中所述粘合剂材料选自聚乙酸乙烯酯，淀粉，树胶，聚乙烯醇，动物胶，丙烯酸树脂，环氧树脂，含聚乙烯的粘合剂，和含橡胶的粘合剂。
47.如权利要求43所述的多层制品，其中所述防护材料至少部分连接于所述可磁化的材料，所述可磁化的材料至少部分连接于所述载体材料，而所述载体材料至少部分连接于所述粘合剂材料。
48.如权利要求38所述的多层制品，其中所述可磁化的材料至少部分连接于所述可喷墨记录的基材。
49.如权利要求38所述的多层制品，其中所述可磁化的材料至少部分连接于所述基本上无孔的材料。
50.如权利要求38所述的多层制品，其中所述可喷墨记录的基材是微孔基材。
51.如权利要求38所述的多层制品，其中所述基本上无孔的材料是聚氯乙烯。
52.如权利要求38所述的多层制品，其中所述可磁化的材料至少部分涂有基本上耐水的涂料组合物。
53.如权利要求52所述的多层制品，其中所述基本上耐水的涂料组合物是权利要求1的涂料组合物。
54.如权利要求52所述的多层制品，其中所述可喷墨记录的基材的至少一个表面至少部分涂有基本上耐水的涂料组合物。
55.如权利要求52所述的多层制品，其中所述基本上无孔的材料的至少一个表面至少部分涂有基本上耐水的涂料组合物。
56.如权利要求38所述的多层制品，其中所述可磁化的材料的至少一个表面至少部分涂有减小摩擦的涂料组合物。
57.如权利要求56所述的多层制品，其中所述减小摩擦的涂料组合物进一步包含至少一种润滑剂和至少一种树脂。
58.如权利要求38所述的多层制品，其中所述可喷墨记录的基材至少部分涂有减小摩擦的涂料组合物。
59.如权利要求38所述的多层制品，其中所述基本上无孔的材料至少部分涂有减小摩擦的涂料组合物。
60.如权利要求38所述的多层制品，进一步包括防粘衬里，其至少部分连接于所述多层制品的至少一个表面。
61.多层制品，其包括至少部分连接于第一基本上无孔的材料的微孔基材；所述第一基本上无孔的材料至少部分连接于第二基本上无孔的材料；所述第二基本上无孔的材料至少部分连接于第三基本上无孔的材料；所述第三基本上无孔的材料包括可磁化材料。
62.多层制品，包括至少部分连接于粘合剂材料的可磁化材料，所述粘合剂材料至少部分连接于基本上无孔的材料。
63.多层制品，包括至少部分连接于粘合剂材料的可磁化材料，所述粘合剂材料至少部分连接于可喷墨记录的材料。
64.多层制品，包括可磁化材料、可喷墨记录的基材和基本上无孔的材料，其中所述可喷墨记录的基材至少部分涂有基本上耐水的涂料组合物，所述可喷墨记录的基材和基本上无孔的材料的至少一种至少部分涂有减小摩擦的涂料组合物。
65.多层制品，包括可喷墨记录的基材，至少一种基本上无孔的材料和数据传输/存储器件。
66.如权利要求65所述的多层制品，其中所述数据传输/存储器件包括载体材料。
67.如权利要求66所述的多层制品，其中所述载体材料是聚氯乙烯。
68.如权利要求65所述的多层制品，其中所述数据传输/存储器件包括阻隔材料。
69.如权利要求68所述的多层制品，其中所述数据传输/存储器件能够使用粘合剂材料至少部分连接于所述阻隔材料。
70.如权利要求68所述的多层制品，其中所述阻隔材料的至少一个表面至少部分涂有选自基本上耐水的涂料组合物或减小摩擦的涂料组合物或它们的结合物中的涂料组合物。
71.如权利要求68所述的多层制品，其中所述阻隔材料包括基本上无孔的材料。
72.多层制品，其包括至少部分连接于基本上无孔的材料的微孔基材，所述微孔基材至少部分涂有基本上耐水的涂料组合物，所述涂料组合物包含(a)和(b)的稳定分散体(a)水性聚氨酯分散体；和(b)至少部分溶于水性介质的阳离子含氮聚合物染料固定材料。
73.如权利要求72所述的多层制品，其中所述微孔基材包括(a)聚烯烃；(b)颗粒硅石材料；和(c)孔隙，其中孔隙构成了微孔基材的体积的至少35％。
74.如权利要求73所述的多层制品，其中所述聚烯烃选自聚乙烯、聚丙烯和它们的混合物。
75.如权利要求74所述的多层制品，其中所述聚乙烯包括特性粘度为至少10分升/克的基本线性高分子量聚乙烯，所述聚丙烯包括特性粘度为至少5分升/克的基本线性高分子量聚丙烯。
76.如权利要求73所述的多层制品，其中所述颗粒硅石材料包括沉淀硅石。
77.如权利要求72所述的多层制品，其中所述水性聚氨酯分散体选自阴离子聚氨酯、阳离子聚氨酯、非离子聚氨酯和它们的混合物的水分散体。
78.如权利要求77所述的多层制品，其中所述阴离子聚氨酯选自芳族聚醚聚氨酯、脂族聚醚聚氨酯、芳族聚酯聚氨酯、脂族聚酯聚氨酯、芳族聚己内酰胺聚氨酯、脂族聚己内酰胺聚氨酯和它们的混合物。
79.如权利要求72所述的多层制品，其中所述基本上无孔的材料选自基本上无孔的热塑性聚合物，基本上无孔的金属化热塑性聚合物，基本上无孔的热固性聚合物，基本上无孔的弹性体，基本上无孔的金属和它们的混合物。
80.生产多层制品的方法，包括下列步骤(a)提供具有顶面和底面的微孔基材；(b)提供包括a和b的稳定分散体的基本上耐水的涂料组合物a.水性聚氨酯分散体；和b.至少部分溶于水性介质的阳离子含氮聚合物染料固定材料；(c)将所述涂料组合物至少部分施涂于所述微孔基材的至少一个表面；(d)将所述(c)的微孔基材至少部分连接于基本上无孔的材料。
81.基本上耐水的可喷墨记录的基材涂料组合物，其包含a.水性聚氨酯分散体；b.阳离子含氮聚合物染料固定化合物；和c.丙烯酸聚合物，其中所述涂料组合物具有等于或小于7的pH。
82.如权利要求81所述的涂料组合物，其中所述聚氨酯分散体选自可分散于水中的阴离子聚合物、阳离子和非离子聚氨酯。
83.如权利要求81所述的涂料组合物，其中所述聚氨酯分散体包括多异氰酸酯和多元醇。
84.如权利要求81所述的涂料组合物，其中所述阳离子含氮聚合物染料固定化合物包括多元胺和表氯醇。
85.如权利要求81所述的涂料组合物，其中所述丙烯酸聚合物包括阳离子丙烯酸聚合物。
86.如权利要求85所述的涂料组合物，其中所述阳离子丙烯酸聚合物选自聚丙烯酸酯，聚甲基丙烯酸酯，聚丙烯腈和具有选自丙烯腈、丙烯酸、丙烯酰胺和它们的混合物中的单体类型的聚合物。
87.制备基本上耐水的可喷墨记录的基材涂料组合物的方法，包括将含氮聚合物染料固定化合物与水性聚氨酯分散体和丙烯酸聚合物混合以产生pH等于或小于7的基本均匀的混合物的步骤。
88.至少部分涂有涂料组合物的基本上耐水的可喷墨记录的基材，所述涂料组合物包含a.水性聚氨酯分散体；b.阳离子含氮聚合物染料固定化合物的水溶液；和c.丙烯酸聚合物，其中所述涂料组合物具有等于或小于7的pH。
89.如权利要求88所述的可喷墨记录的基材，进一步包括将所述基材粘结于基本上无孔材料的至少一层。
全文摘要
本发明公开了用于可喷墨记录的基材的pH小于7的耐水性涂料组合物，该组合物包含(a)水性聚氨酯分散体；和(b)含氮聚合物染料固定化合物的水溶液。当施涂于适当的基材上时，该涂料组合物可以记录清晰的、耐水的图像。本发明还公开了涂层的可喷墨记录的基材，包括具有至少一个面的基材，基材的至少一个面具有由上述涂料组合物形成的涂层。
文档编号C08G18/00GK1829602SQ200480020705
公开日2006年9月6日 申请日期2004年8月18日 优先权日2003年9月3日
发明者L·M·帕里尼洛, R·D·罗杰斯, C·T·希尔, L·E·里普克, P·L·贝尼纳蒂, P·M·诺瓦科夫斯基, J·P·科瓦克斯, C·F·卡尔二世 申请人:Ppg工业俄亥俄公司