生产具有泡孔和孔隙的片材的方法技术

成型片材的方法，其包括挤出包含不相容材料和发泡剂的聚合物材料，冷却该挤出材料，在至少一个方向中拉伸该挤出材料。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及成像介质。更具体地，涉及制造成像介质的方法。在优选的形式中，涉及用于照相、喷墨、热和电子照相介质的载体。
技术介绍
对成像介质存在严格和多样化的要求。通常，除几种其他的图像质量、加工性能和可制造性等标准外，必须同时满足对优选的基础重量、厚度、劲度、平滑度、光泽度、白度和不透明性的要求。性能与成像介质的典型值不同的载体很少得到消费者的认可。对成像介质的这类需求要求原料和加工技术的不断发展。由于成本和产率的原因，可以降低使用的原料量的技术是尤其重要的。一种这样的可以降低材料用量的技术在本领域中是已知的，即‘聚合物泡沫’。以前，聚合物泡沫在饮食容器、包装、家具、用具等等中得到了重要的应用。聚合物泡沫还被称为多孔聚合物、发泡塑料或者泡沫塑料。聚合物泡沫是多相体系，其包含连续的固态聚合物基质和气相。例如，美国专利4,832,775公开了复合泡沫/薄膜结构，其包含聚苯乙烯泡沫基材、施加于所述聚苯乙烯泡沫基材的至少一个主要表面的取向聚丙烯薄膜和固定所述聚丙烯薄膜到所述聚苯乙烯泡沫基材的主要表面的丙烯酸类粘合剂。上述复合泡沫/薄膜结构可以通过常规方法如热成型进行成型，以提供许多类型的有用的制品，包括杯、碗和板以及纸板箱和容器，其具有极高水平的耐穿刺、耐挠曲开裂、耐油脂和耐磨性、防潮性能和回弹性。泡沫在成像介质中也得到了有限的应用。例如，JP 2839905 B2公开了一种3-层结构，其包括在图像接收侧的发泡聚烯烃层、原纸基材和在背面上的聚乙烯树脂涂层。所述泡沫树脂层通过挤出20重量％二氧化钛在低密度聚乙烯中的母料、78重量％聚丙烯和2重量％的DaiblowPE-M20(AL)NK发泡剂的混合物通过T-模头进行生产。然后将该发泡片材使用热熔胶层压到纸基上。JP 09127648公开了JP 2839905 B2结构的一种变化，其中在所述纸基背面的树脂是发泡的，而图像接受侧树脂层是未发泡的。另一变化是JP 09106038 A公开的4-层结构。其中，图像接收树脂层包括2个层，与乳剂接触的未发泡的树脂层和附着于纸基的泡沫树脂层。然而这存在几个问题。在上述专利中描述的结构需要使用10μm到45μm薄的泡沫层，因为发泡树脂层用于替换涂覆到纸基上的现有的树脂涂覆层。为了保持照相纸基材的结构整体性，也需要对厚度进行进一步限制，因为原纸基材提供劲度。本领域技术人员知道，在大幅度降低密度的同时生产薄的均匀泡沫膜是很困难的，特别是以上所述的厚度范围。EP出版号1,211,557公开了包括成像层和基材的成像元件，其中所述基材包括闭孔泡沫芯片材，并且在其上粘合有上和下凸缘(flange)片材，和其中所述成像元件具有50和250毫牛顿之间的劲度。该申请公开了满足几个额外的对图像基底的要求的成像元件，即单一在线制造工序、减少的或者完全消除的原料纸基、可回收性和低的湿度卷曲敏感性。然而，该元件的问题是，难以有效地大量制造该成像元件。特别地，在该申请中引用的优选的生产方法包括多层发泡芯材和凸缘片材结构的共挤出，以及发泡芯材的单层挤出，继之以上和下凸缘片材的挤出层合。在多层发泡芯材结构的共挤出期间，控制发泡过程是困难的；尤其困难的是控制泡沫构造的均匀性、发泡芯材的厚度和厚度均匀性以及发泡芯材的表面平滑度。进而，这些影响整个成像元件的性能，尤其是劲度、平滑度和整个产品的均匀性。虽然该制造过程在低于200英尺/分的速度和最多30英寸的宽度下是可行的和可控制的，但是希望以快几倍的速度和更大的宽度运行，同时就较高的产率和较低的耗损而言具有相等或者更高的效率。发泡芯材的单层挤出，继之以随后的上和下凸缘片材的挤出层合，是更有效的并且可以较高的加工速度运行，然而，该操作更加昂贵，因为上和下凸缘元件需要在分开的制造过程中在挤出层合操作之前制造，从而使其本身成为一种两步(或更多步骤)的生产方法。为了获得最低成本，希望有一种单一在线制造过程。还希望以高速度和宽的宽度运行，同时就一级产品与耗损的比值而言具有高的效率，并且具有较长的设备运行时间。为了降低材料用量，本领域通常使用的另一种制造工艺是取向与形成孔隙联合。可以设想，EP出版号1,211,557的多层发泡芯材元件可以通过共挤出继之以形成孔隙的方法来制造。在这种方法中，薄膜被共挤出、骤冷和然后通过平片加工或者膜泡或者管膜方法取向和热定形。平片材工艺包括挤出树脂原料通过缝模和快速地在冷铸鼓上骤冷挤出的卷材，以便片材的芯层基体聚合物组分和表层组分在低于其玻璃固化温度被骤冷。然后，将骤冷片材在高于基质聚合物的玻璃化转变温度和低于熔化温度下，在单向中拉伸进行单轴取向，或者通过在互相垂直方向中拉伸进行双轴取向。在双轴取向情况下，所述片材可以在一个方向中拉伸，然后在第二个方向中拉伸，或者可以同时在两个方向中拉伸。在片材已经拉伸之后，其通过加热到足以使所述聚合物结晶或者退火的温度而被热定形，同时在某种程度上抑制片材在两个拉伸方向上的回缩。在取向加工期间，所述片材薄膜通过使用存在于基质聚合物中的孔隙引发粒子被多孔化。“孔隙”在此指加入的固体和液体物质的缺少，尽管其好象是包含气体的“孔隙”。孔隙-引发粒子，其留在成品包装片材芯层，直径应该通常为0.1到10μm和优选地为圆形的，以产生需要的形状和尺寸的孔隙。孔隙的尺寸还依赖于纵向和横向取向度。用“固体密度％”表示的复合片材的密度(比重)通常在70％和100％之间。当固体密度百分数低于67％时，所述复合片材由于拉伸强度降低而具有较小的可制造性。对于在EP出版号1,211,557中列举的包括成像层和基材的成像元件，其中所述基材包括闭孔泡沫芯片材和在其上粘合的上和下凸缘片材，希望的是所述芯层的密度降低为50％或者“固体密度％”在30％和70％之间。因此，包括薄膜的共挤出、继之以随后取向和形成孔隙的生产方法对于大规模生产公开的成像元件是困难的。
技术实现思路
存在对生产多层发泡芯材成像元件的有效生产方法的需要，其能够降低材料的使用。还需要该方法是单一在线制造过程，以使成本最低。还需要该方法是高速的。还需要该方法能够具有宽的宽度。专利技术概述本专利技术的目的是提供多层发泡芯材成像元件的有效的生产方法。本专利技术的另一目的是提供多层发泡芯材成像元件的生产方法，其能够进行较宽宽度的制造。本专利技术的另外的目的是提供多层发泡芯材成像元件的单一在线生产方法。本专利技术的这些及其他目的通过一种生产方法来达到，该生产方法包括形成片材，该片材包括聚合物基质，其具有通过发泡形成的泡孔和在拉伸所述聚合物期间围绕不相容原料形成的孔隙。本专利技术的有利效果本专利技术提供包含泡孔和孔隙的多层片材的成型方法，该方法结合发泡和形成孔隙工艺，其包括有效的单一在线制造过程，能够进行高速和较宽宽度的生产。进而，该方法导致优良成像载体的形成，具有减少的材料使用。特别地，提供了具有高劲度、优异的平滑度、高不透明性和优异的湿度卷曲耐受性，同时使用与普通的成像载体相比实质上较少的材料的成像载体。还提供了可以有效重复利用的成像载体。专利技术详述本专利技术具有许多优点。本专利技术生产一种元件，其使用较少材料，同时保持希望的成像载体的特征。本专利技术生产一种元件，其在暴露于极端湿度中时具有非常低的卷曲倾向。所述元件可以在单一在线操作中制造。这显著地降低了元件造价，并本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含基质聚合物的片材，所述基质聚合物具有包含不相容材料的孔隙和不含不相容材料的泡孔。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：S松德拉彦，N敦图拉，TS古拉，WA穆鲁克，SJ达甘，PT艾尔瓦德，RD波姆巴，TA赫斯，EA科洛姆波，
申请(专利权)人：伊斯曼柯达公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]