热转移图像接收板和方法

摘要

一种热转移图像接收板(1)，能够以清晰和准确的形式，在其上记录热转移的染料图像或者油墨图像。图像接收层(3)包括至少一种水分散性脂肪族聚醚－聚氨基甲酸酯树脂和至少一种水分散性脂肪族聚酯－聚氨基甲酸酯树脂或者硅分散体或者蜡的阴离子水乳浊液。

说明书

                       发明背景

[0001]1.相关申请的交叉参考

[0002]本申请要求2003年3月13日提出的临时专利申请60/454,258号，和2003年3月14日提出的临时专利申请60/454,960号的优先权，其公开内容以整体在此并入，作为参考。

[0003]2.发明领域

[0004]本发明涉及热转移图像接收板(thermal transfer image-receivingsheet)。更具体地，本发明涉及热转移图像接收聚合板，该板能够以清晰和准确的形式，在其上记录热转移的染料图像或者油墨图像。

[0005]3.相关领域的讨论

[0006]在热转移记录系统中，根据图像信息，油墨色带(ink ribbon)通过加热头或者激光或者类似方式被加热。加热引起热融化、热扩散或者热升华，通过这些方式，染料从油墨色带被转移至印刷板上，在印刷板上形成图像。

[0007]印刷板(printing sheet)通常由支持膜制成，支持膜上涂覆有染料接收层(dye receiving layer)。染料接收层是这样的层：从油墨色带接受通过加热而转移至该层的染料或者油墨，并且保存由染料形成的图像。典型的用于聚合基材的染料接收层包括，至少一种溶解在有机溶剂中的可以接收染料的树脂。这种溶剂型树脂(solvent borne resins)的例子包括聚酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、氯乙烯共聚物如氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、和热塑性树脂如聚氨基甲酸乙酯树脂、聚苯乙烯、丙烯酸-苯乙烯(AS)树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)树脂，和类似物质。

[0008]在制造聚合的图像接收板过程中，减少或者排除挥发性有机溶剂的应用是需要的。具体地，需要应用水组合物(aqueous compostion)，用于在聚酯基材上生产图像接收层(image receiving layer)，而不危害图像的清晰度和耐久性。

                       发明概述

[0009]根据本发明的一个方面，提供了在热转移记录系统中应用的印刷板类型。该印刷板(printing sheet)包括一个聚合膜支持物(polymericfilm support)，和在膜支持物上形成的图像接收层(image receivinglayer)。图像接收层可以由水涂层组合物(aqueous coating compostion)制成。在一种实施方案中，水涂层组合物可以包括脂肪族聚酯-聚氨基甲酸酯的水分散体，和脂肪族聚醚-聚氨基甲酸酯的水分散体。在一种实施方案中，水涂层组合物可以包括脂肪族聚醚-聚氨基甲酸酯树脂的水分散体、硅分散体、和蜡的阴离子水乳浊液。可以将水交联剂加入水涂层组合物，而后干燥水涂层组合物。

[0010]根据本发明的另一个方面，提供了染料接收涂层组合物(dyereceiving coating composition)。在一种实施方案中，染料接收涂层组合物可以包括脂肪族聚酯-聚氨基甲酸酯的水分散体，和脂肪族聚醚-聚氨基甲酸酯的水分散体。在一种实施方案中，染料接收涂层组合物可以包括脂肪族聚醚-聚氨基甲酸酯树脂的水分散体、硅分散体、和蜡的阴离子水乳浊液。水交联剂可以被加入染料接收涂层组合物。

[0011]根据本发明的又一个方面，提供了制备热转移图像接收板的方法。提供该方法，用水涂层组合物涂覆基材板表面。和，干燥水涂层组合物，形成热转移图像接收板(thermal transfer image receiving sheet)。

                        附图简述

[0012]在附图中：

[0013]图1是一幅示意图，示例了根据本发明的热转移图像接收板的截面图。

                      发明详述

[0014]在下面的说明中，参考图1描述了本发明。图1是根据本发明的热转移图像接收板1(thermal transfer image receiving sheet 1)的一个实施例的截面示意图。热转移图像接收板1可以包括基材板2(substratesheet 2)和染料接收层3(dye receiving layer 3)，染料接收层3沉积在基材板2的一个表面上。

[0015]关于基材板2，基材板2可以由板材制成，板材是参考应用的具体标准而选择的。这样的标准包括，例如，所需容积(高度、长度和厚度)、表面质地、组成、柔性、和其它物理的和经济的属性或者特性。合适的板材可以包括，例如，合成纸(synthetic paper)如聚烯烃类、聚苯乙烯类；不含木浆的纸(wood free paper)；铜板纸(art paper)；涂层纸(coat paper)；抛光涂料纸(cast coat paper)；壁纸(wall paper)；衬里纸(lining paper)；纤维素纸(cellulose fiber paper)如卡纸(paperboard)；各种塑料膜或者塑料板如聚烯烃、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯和聚碳酸酯。

[0016]在一种实施方案中，基材板2可以是，或者可以包括，一个多层的聚合板。所述多层可以被共挤在一起，或者所述多层可以被层压在一起。在一种实施方案中，基材板2既包括一些共挤出多层又包括一些层压多层。

[0017]此外，通过向前述合成树脂中的一种或者多种中加入白色颜料、或者类似填料，得以形成白色的不透明膜，并且可以用作基材板2。在一种实施方案中，泡沫膜被用作基材板2。泡沫膜可以通过传统的发泡操作而形成。在一种实施方案中，基材板2可以是层压体(laminatedbody)，通过复合多个前述的由上面列举的物质组成的单层板而形成。这样的层压体的例子包括，与合成纸复合的复合纤维素纤维纸层压体，和与塑料膜或塑料板复合的复合纤维素纤维纸层压体。

[0018]以如上面提到方式形成的基材板2的厚度，可以参照应用的具体标准而决定。此标准可以包括所需的最终用途。在一种实施方案中，板厚度的范围是从大约10微米(microns)或者10微米(micrometers)(μm)至大约300μm。在一种实施方案中，板厚度的范围是从大约10微米(micronmeters)或者10微米(microns)(μm)至大约150μm。在一种实施方案中，板厚度的范围是从大约150微米(micronmeters)或者150微米(microns)(μm)至大约300μm。

[0019]可以在基材板2上应用底漆处理或者电晕放电处理，以增加基材板2和染料接收层3之间的结合力，染料接收层3要在基材板2的一个表面上形成。

[0020]可以在染料接收层和基材板2之间提供一个中间层(未显示)，用以赋予预先选择的性质。这样的性质可以包括粘附性质、白度或者亮度、缓冲性质、抗静电性质、屏蔽性质、抗卷边性质、和类似性质。

[0021]可以在基材板2的与染料接收层3形成表面相反的表面上提供一个后表面层(未显示)。后表面层可以赋予热转移图像接收板1以预先选择的性质。性质包括，例如，增强的运输适切性、增强的写入性质、抗污染、抗卷边性质、和类似性质。如果需要，可以在染料接收层2上或者后表面层上提供含有商业上可得到抗静电物质的抗静电层(未显示)，用以改善热转移图像接收板1的抗静电性质。

[0022]染料接收层2可以是由水组合物形成的涂层。在一种实施方案中，水涂层组合物包括至少一种水分散性脂肪族聚醚-聚氨基甲酸酯树脂和至少一种水分散性脂肪族聚酯-聚氨基甲酸酯树脂。聚醚-聚氨基甲酸酯树脂和聚酯-聚氨基甲酸酯树脂可以在涂层组合物中作为分别的水分散体而结合。分散体将典型地包括聚氨基甲酸酯聚合物的胶状分散颗粒。在一种实施方案中，染料接收涂层组合物中，聚醚-聚氨基甲酸酯树脂比聚酯-聚氨基甲酸酯树脂的重量比范围是，从大约1∶1至大约2∶1，或者范围是从大约2∶1至大约3∶1，这基于聚醚-聚氨基甲酸酯和聚酯-聚氨基甲酸酯的树脂固体计算。

[0023]在一种实施方案中，水涂层组合物包括，脂肪族聚醚-聚氨基甲酸酯树脂的水分散体、硅分散体、和蜡的阴离子水乳浊液。

[0024]在一种实施方案中，聚酯-聚氨基甲酸酯聚合物是主脂肪族聚异氰酸酯成分和聚酯型多元醇成分的反应产物。如此处所应用，术语“主脂肪族”(predominantly aliphatic)意味着，聚异氰酸酯成分中的至少70％重量百分比是脂肪族聚异氰酸酯，其中全部异氰酸酯基团直接与脂肪基团或者脂环基团键接，不论是否也存在着芳香族基团。更优选地，脂肪族聚异氰酸酯的量是聚异氰酸酯成分的至少85％重量，和最优选地，是聚异氰酸酯成分的100％重量。合适的脂肪族聚异氰酸酯的例子包括：亚乙基二异氰酸酯、1，6-六亚甲基二异氰酸酯、异佛儿酮二异氰酸酯、环己烷-1，4-二异氰酸酯、4，4′-二环己基甲烷二异氰酸酯、亚环戊基二异氰酸酯、对-四-甲基二甲苯二异氰酸酯(p-TMXDI)及其间位异构体(m-TMXDI)、氢化2，4-甲苯二异氰酸酯、和1-异氰基-1-甲基-3(4)-异氰酸甲酯基环己烷(IMCI)。可以应用脂肪族聚异氰酸酯的混合物。

[0025]可以在聚酯型多元醇成分中应用的聚酯型多元醇包括，多羟基醇的羟基-封端反应产物，如乙二醇、丙二醇、二甘醇、新戊二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、呋喃二甲醇、环己烷二甲醇、丙三醇、三甲基丙烷或者季戊四醇、或者其混合物。也包括聚羧酸，特别是二羧酸，及其酯形成衍生物。例子包括，丁二酸、戊二酸和己二酸或者它们的甲酯、邻苯二酸酐和二甲基对苯二酸酯。也应用由内酯，例如己内酯与多元醇聚合得到的聚酯。本发明中应用的商业上可得到的聚酯-聚氨基甲酸酯包括那些商标名是AVALURE UR-425、AVALURE UR-430、AVALURE UR-405和AVALURE UR-410的物质，由GoodrichCorporation(Charlotte，NC)出售；和NEOREZ R-989，由NeoResins(Waalwijk，The Netherlands)出售。

[0026]在一种实施方案中，聚醚-聚氨基甲酸酯聚合物是优势成分量脂肪族聚异氰酸酯成分(predominantly aliphatic polyisocyanates)和聚醚型多元醇成分的反应产物。上面描述了有用的脂肪族聚异氰酸酯。合适的聚醚型多元醇包括，通过环氧化物聚合得到的产物，或者通过向多功能引发剂中加入一种或者多种这样的氧化物得到的产物。这样的聚合的环氧化物包括，例如，氧化乙烯、环氧丙烷和四氢呋喃。这样的带有加入氧化物的多功能起始物包括，例如，水、乙二醇、丙二醇、二甘醇、环己烷二甲醇、丙三醇、三甲基丙烷、季戊四醇和双酚(Bisphenols)(如A和F)。

[0027]合适的聚酯包括聚氧丙烯二醇和三醇，聚(氧乙烯-氧丙烯)二醇和三醇，由同时或者相继向合适的起始物加入乙烯和环氧丙烷而获得；以及包括聚四亚甲基乙二醇醚，由四氢呋喃的聚合而获得。在本发明中有用的商业上可得到的聚醚-聚氨基甲酸酯，包括那些由Goodrich Corporation(Charlotte，NC)，以商标名SANCURE 878、AVALURE UR-450和SANCURE 861出售的物质；和由NeoResins(Waalwijk，The Netherlands)以商标名NEOREZ R-551出售的物质。

[0028]染料接收层3可以包括水分散性交联剂(water dispersiblecrosslinker)。合适的水-分散的多功能的化学可激活交联制剂是商业上可得到的。这些交联制剂包括多功能氮丙啶、异氰酸酯、三聚氰胺甲醛树脂、环氧树脂、唑啉、碳二亚胺和其它多功能交联剂的可分散制剂。在一种实施方案中，交联制剂加入量的范围是以100份额总固体量为基础，从大约0.1份额至大约10份额。在一种实施方案中，交联制剂加入量的范围是以100份额总固体量为基础，从大约0.2份额至大约5份额。向聚酯亚胺分散体组合物中加入交联制剂，可以形成穿插网络或者相互连接的网络，其具有交联基质，以共价键和/或者非共价键连接混合的聚合物。

[0029]根据因素如粘性、应用类型、用量和方法、所需的最终用途和类似因素，欲如上所述形成的染料接收层3，可以具有预先确定的厚度。在一种实施方案中，厚度可以是大约1μm至大约50μm的范围。在一种实施方案中，厚度可以是大约1μm至大约25μm的范围，和在一种实施方案中，厚度可以是大约25μm至大约50μm的范围。

[0030]图像接收板1可以用在进行热转移印刷的用途中。合适的用途包括平板形式或者卷状形式的热转移板、用于制备透明原图的卡片和板。选择限定基材板2的参数，可以协助使图像接收层1适应所需用途。

                        实施例

[0031]下面实施例的意图仅是为了说明根据本发明的方法和实施方案，并且因此，不应该被解释为对权利要求加以限制。如无其它指明，所有的成分均是可以从这样的普通化学供应品商如Sigma Aldrich，Inc.(St.Louis，MO)和/或者Fisher Scientific International，Inc.(Hanover Park，IL)经商业途径得到的。

[0032]实施例1-

[0033]如下制备含有表1列出成分的涂层组合物。同时加入重量相等的水和聚氨基甲酸酯分散体混合物，即，100份水对100份分散体。

[0034]然后，在半-清晰、双轴取向的聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基材网络上，涂覆涂层组合物。网络的厚度可以是大约25微米。将涂层在90摄氏度和120米/分钟的线速度下干燥，形成图像接收层。图像接收层的干燥涂层重量范围是从大约0.8g/m²至大约1g/m²。

[0035]实施例1的涂层组合物也是在50微米厚的粗糙的铬、双轴取向的PET基材上，和在50微米厚的白色的、双轴取向的PET基材上被涂覆的。

[0036]表1-实施例1的成分列表

  成分  重量百分数  聚氨基甲酸酯分散体  (NEOREZ R-551：脂肪族聚酯氨基甲酸酯分散体，35.5  ％固体)  70  聚氨基甲酸酯分散体  (NEOREZ R-989：脂肪族聚酯氨基甲酸酯分散体，40％  固体)  29.9  交联剂  (交联剂CX-100：多功能氮丙啶交联剂)  0.1

[0037]实施例2

[0038]制备含有表2列出成分的涂层组合物，如下所述。混合成分直至基本均一，并且以与实施例1基本相同的方式，将成分涂覆在基材上。被涂覆的PET基材网络适合于激光印刷，并且带有UV可固化墨水。

[0039]表2-实施例2的成分列表

  成分  重量百分数  聚氨基甲酸酯分散体  48.4  (NEOREZ R-563：脂肪族聚酯氨基甲酸酯分散  体，35.5％固体)  硅分散体  (聚合物产品-FP 44)  0.5  复合蜡的阴离子水乳浊液  (AQUACER 537：氨基乙醇)  1.0  交联剂  (交联剂CX-100：多功能氮丙啶交联剂)  0.1  水  50.0

[0040]可以从Byk-Cera经商业途径得到的AQUACER 537，是二乙氨基乙醇。Byk-Cera是ALTANA AG(Bad Homburg，Germany)的分公司Byk-Chemie的子公司。

[0041]尽管已经联系实施方案解释了本发明，应该理解，对于本领域的技术人员，在阅读了说明书后，对本发明的各种修改将是显然的。因此，应该理解，此处公开的本发明意图于包括这些修改，如属于未决的权利要求范围内，并且包括其非实质性变化。