CN101253053B - 热转印图像接收片及方法 - Google Patents

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Abstract

热转印图像接收聚合物片，其能够在其上以明显且清晰的形式记录热转印染料或油墨图像。图像接收层包括至少一种水分散性脂族聚醚-聚氨酯树脂和二氧化硅分散体。

Description

热转印图像接收片及方法
                        技术领域
本发明涉及热转印图像接收片(thermal teansferimage-receicing sheet)。更具体而言，本发明涉及表面无光修饰(mattefinish)的热转印图像接收聚合物片，其能够以明显且清晰的形式将热转印染料或油墨图像记录于其上。
                        背景技术
在热转印记录系统中，通过热敏头或通过激光或类似物按照图像信息加热油墨带。加热引起热熔化、热扩散或升华，由此染料从油墨带被转印到印刷片(pringting sheet)上，以在该印刷片上形成图像。
印刷片通常由上面涂敷有染料接收层的支撑膜组成。染料接收层是这样的层：其接收通过加热从油墨带转印至其上的染料或油墨并保存从该染料形成的图像。聚合物基底的典型染料接收层包括至少一种溶解于有机溶剂中的染料吸取树脂。这种溶剂型树脂的例子包括聚酯、聚碳酸酯、聚氯乙烯、氯乙烯共聚物如氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物以及热塑性树脂，如聚氨酯树脂、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，诸如此类。
在制造聚合物图像接收片的过程中，减少或消除挥发性有机溶剂的使用是期望的。特别地，期望的是：使用含水组合物，用于在聚酯基底上制造图像接收层，而不会有损图像清晰度和耐久性。
                      发明概述
根据本发明的一个方面，提供了用于热转印记录系统的印刷片(printing sheet)类型。该印刷片包括聚合物膜支撑体，以及在该膜支撑体上形成的表面无光修饰(matte finish)的图像接收层。该图像接收层可由含水涂层组合物的涂层形成。在一个实施方式中，该含水涂层组合物包括脂族聚醚-聚氨酯的水分散体和二氧化硅分散体。含水涂层组合物中可加入含水交联剂。
根据本发明的另一方面，提供了染料接收涂层组合物(dyereceiving coating composition)。在一个实施方式中，该染料接收涂层组合物包括脂族聚醚-聚氨酯树脂的水分散体和二氧化硅分散体。
根据本发明的又一方面，提供了制备表面无光修饰的热转印图像接收片的方法。该方法提供了用含水涂层组合物涂敷基底片表面。
                      附图简述
在所附的图中：
图1是图解根据本发明的热转印图像接收片横截面的示意图。
                      发明详述
本发明所述的热转印图像接收片的第一个实施方式可参考图1进行描述。图1是热转印图像接收片1的一个实施例的横截面示意图，该热转印图像接收片1包括基底片2和布置于基底片2的一个表面上的染料接收层3。
基底片2可以由参考应用特定标准而选择的片材(sheetmaterial)形成。这些标准例如可以包括期望的尺寸(高度、长度和厚度)、表面纹理、组成、柔韧性以及其它物理的和经济的特征或性质。合适的片材可以包括，例如，合成纸，如聚烯烃类型、聚苯乙烯类型；全化浆纸；美术纸(art paper)；涂布纸(coat paper)；铸涂涂布纸(castcoat paper)；壁纸；挂面纸；纤维素纤维纸，如纸板；各种塑料膜或片，如聚烯烃、聚氯乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸酯和聚碳酸酯。
在一个实施方式中，基底片2可以是或可以包括多层聚合物片。该多层可以被共挤压，或该多层可以被一起层压。在一个实施方式中，基底片2包括共挤压的多层和层压的多层。
此外，白色不透明膜可通过向一种或多种前述合成树脂中加入白色颜料而形成，并且其可被用作基底片2。在一个实施方式中，发泡膜(foamed film)被用作基底片2。该发泡膜可通过传统的发泡操作形成。在一个实施方式中，基底片2可以是通过组合由上面所列材料组成的多个单层片而形成的层压体。这种层压体的例子可以包括纤维素纤维纸与合成纸的组合，以及组合的纤维素纤维纸与塑料膜或片的层压体。
以如上述方式形成的基底片2的厚度可参考应用特定标准测定。这类标准可包括期望的最终用途。在一个实施方式中，片厚度在约10微米(μm)到约300微米的范围内。在一个实施方式中，片厚度在约20微米(μm)到约200微米的范围内。在一个实施方式中，片厚度在约30微米(μm)到约150微米的范围内。
在基底片2上可使用底涂处理(primer treatment)或电晕放电处理(corona discharging treatment)，以增加基底片2与要在基底片2表面上形成的染料接收层3之间的粘合强度。
在染料接收层3和基底片2之间可提供中间层(未显示)，以赋予预选的性能。这些性能可包括粘合性能、白度或亮度、缓冲性能、抗静电性能、防护(shielding)性能、抗卷曲性能等等。
在与形成染料接收层3的基底片2表面相对的表面上，可提供背面层(back surface layer)(未显示)。该背面层可赋予热转印图像接收片1预选的性能。所述性能例如包括增强的输送适切性(conveying fitness)、增强的写入性质、抗污染性、抗卷曲属性等等。如果期望，可在染料接收层2或背面层上提供包含商业可得的抗静电剂的抗静电层(未显示)，以改善热转印图像接收片1的抗静电性能。
染料接收层2包括由含水组合物形成的涂层。在一个实施方式中，该含水涂层组合物包括至少一种水分散性脂族聚醚-聚氨酯树脂和二氧化硅分散体。所述分散体可包括胶体状分散的聚氨酯聚合物颗粒。
在一个实施方式中，聚醚-聚氨酯聚合物是主要为脂族聚异氰酸酯组分和聚醚型多元醇组分的反应产物。如本文所用，术语“主要为脂族的(predominantly aliphatic)”是指聚异氰酸酯组分中至少70wt％是脂族聚异氰酸酯，其中所有的异氰酸酯基团都直接键合到脂族或脂环族基团上，与芳基是否存在无关。更优选地，脂族聚异氰酸酯的量为聚异氰酸酯组分的至少85wt％，以及最优选地，为100wt％的聚异氰酸酯组分。合适的脂族聚异氰酸酯的例子包括亚乙基二异氰酸酯(ethylene diisocyanate)、1，6-己二异氰酸酯(1，6-hexamethylenediisocyanate)、异佛尔酮二异氰酸酯(isophorone diisocyanate)、1，4-环己二异氰酸酯(cyclohexane-1，4-diisocyanate)、4，4’-双环己基甲烷二异氰酸酯(4，4’-dicyclohexylmethane diisocyanate)、亚环戊基二异氰酸酯(cyclopentylene diisocyanate)、对四甲代苯二甲撑二异氰酸酯(p-tetramethylxylene diisocyanate(p-TMXDI))和其间位异构体(metaisomer)(m-TMXDI)、氢化的2，4-甲苯二异氰酸酯和1-异氰酸根合-1-甲基-3(4)-异氰酸甲酯基环己烷(1-isocyanto-1-methyl-3(4)-isocyanatomethyl cyclohexane(IMCI))。也可使用脂族聚异氰酸酯的混合物。合适的聚醚型多元醇包括由环氧化物(cyclic oxide)聚合或通过向多官能引发剂中加入一种或多种这样的氧化物所得到的产物。这些聚合的环氧化物包括，例如，环氧乙烷、环氧丙烷和四氢呋喃。含有加入氧化物的多官能引发剂包括，例如，水、乙二醇、丙二醇、二甘醇、环己烷二甲醇(cyclohexane dimethanol)、甘油、三羟甲基丙烷、季戊四醇和双酚(Bisphenols)(如A和F)。
对本发明有用的商业可得的聚醚-聚氨酯包括那些由Goodrich Corporation(Charlotte，NC)以商品名SANCURE 878、AVALURE UR-450和SANCURE 861销售的聚醚-聚氨酯，以及由NeoResins(Waalwijk，荷兰)销售的NEOREZ R-551和NEOREZ R-563。
染料接收层3可包括水分散性交联剂。合适的水分散性多官能化学可活化的交联剂是商业可得的。这些交联剂包括多官能的氮丙啶、异氰酸酯、三聚氰胺树脂、环氧树脂(epoxies)、
Figure 2006800320681_0
唑啉(oxazoline)、碳二亚胺(carbodiimide)和其它多官能交联剂的分散制剂。在一个实施方式中，交联剂的加入量的范围基于100份总固体为约0.1份到约10份。在一个实施方式中，交联剂的加入量的范围基于100份总固体为约0.2份到约5份。向聚氨酯分散组合物中加入交联剂可形成具有交联基体的互穿网络或互连网络，该网络用共价键和/或非共价键将掺合的聚合物连接起来。
该组合物中有用的消光剂(matting agent)包括二氧化硅分散体(silica dispersion)。在一个实施方式中，按重量计约2.0％到约15％(固体)数量的二氧化硅颗粒被加入到组合物中。在一个实施方式中，按重量计约4％到约8％(固体)数量的二氧化硅颗粒被加入到组合物中。二氧化硅通常作为水分散体被加入。有用的商业可得的二氧化硅消光剂包括来自W.R.Grace的SYLOID
Figure 2006800320681_1
 C系列硅胶消光剂。
可向组合物中加入颜料，以增加不透明度和/或改变被涂敷基底的孔隙率(porosity)。在一个实施方式中，白色颜料被加入到涂层组合物中。其它添加剂如蜡、消泡剂、抗氧化剂、紫外线稳定剂等等可被包含于组合物中，以获得某种期望特征。
热转印图像接收涂布产品可如下制造：使用传统的涂布或其它施用技术，将如上所述的热转印图像接收组合物涂布于面材(facestock)或标签材料(label stock)的一个或两个表面上。这些技术的非限制性例子包括缝口喷注涂布、气刀涂布、刷涂、幕式涂布、刮涂、浮刀式涂布、凹版涂布、接触辊式涂布、毯上刮板涂布、辊上刮板涂布、胶印凹版涂布、逆转辊涂、逆转平滑辊涂、刮棒涂布和辊式挤压涂布。
一般地，涂敷组合物的干涂层重量在约1.0g/m2以上。在一个实施方式中，图像接收层的干涂层重量在约1.1g/m2到约10g/m2，或约2g/m2到约5g/m2的范围内。
                      实施例
以下实施例仅仅是意欲说明根据本发明的方法和实施方式，并因此不应被解释为对权利要求加以限制。
实施例1
包括列于表1中的成分的涂层组合物如下制备：
  成分   Wt.％
  聚氨酯分散体NEOREZ R-653：脂族聚醚氨基甲酸乙酯分散体，35，.5％固体   18.6
  二氧化硅SYLOID C 503(100％固体)   6.5
  白色颜料   9.3
  水   65.3
  交联剂CX-100：多官能氮丙啶交联剂   0.2
涂层组合物被涂布于2密耳的聚对苯二甲酸乙二酯(PET)基底网(substrate web)上。将该涂料在约90℃的温度和约120米/分钟的线速度下干燥，形成图像接收层。该图像接收层的干涂层重量为约2.5g/m2。
实施例1的涂层组合物也被涂布于厚度约2密耳的无光铬黄色(matte chrome)、双轴取向的PET基底上，以及涂布于厚度约2密耳的白色双轴取向的PET基底上。
尽管就实施方式对本发明进行了解释，但是应该理解，在阅读本说明书之后，其各种修改方案对本领域内普通技术人员而言是明显的。因此，应该理解，在本文中所公开的发明意欲覆盖如落入所附权利要求范围内的这些修改，并意欲覆盖其非实质性变体。

Claims (16)

1.染料接收涂层组合物，主要由以下组成：
(a)至少一种脂族聚醚-聚氨酯树脂的水分散体；
(b)水分散性二氧化硅颗粒，其量为按重量计2％到15％；
(c)多官能交联剂
其中，所述染料接收涂层组合物被涂布在聚合物基底上。
2.权利要求1所述的染料接收涂层组合物，还包含颜料。
3.权利要求1或2所述的染料接收涂层组合物，其中所述多官能交联剂包括多官能的氮丙啶。
4.权利要求1或2所述的染料接收涂层组合物，其中所述涂层组合物不含有机溶剂。
5.权利要求3所述的染料接收涂层组合物，其中所述涂层组合物不含有机溶剂。
6.权利要求1或2所述的染料接收涂层组合物，其中分散体(a)包含脂族聚异氰酸酯组分与聚醚型多元醇组分的反应产物。
7.权利要求3所述的染料接收涂层组合物，其中分散体(a)包含脂族聚异氰酸酯组分与聚醚型多元醇组分的反应产物。
8.权利要求4所述的染料接收涂层组合物，其中分散体(a)包含脂族聚异氰酸酯组分与聚醚型多元醇组分的反应产物。
9.权利要求5所述的染料接收涂层组合物，其中分散体(a)包含脂族聚异氰酸酯组分与聚醚型多元醇组分的反应产物。
10.热转印图像接收片，其包括：
聚合物基底片；和
位于所述基底片至少一个表面上的图像接收树脂层，所述图像接收树脂层具有1g/m2以上的干涂层重量并且包含染料接收树脂材料；
其中所述染料接收树脂材料由包含权利要求1到9中任一项所述的组合物的含水组合物构成。
11.权利要求10所述的热转印图像接收片，其中所述基底片包括聚酯。
12.权利要求11所述的热转印图像接收片，其中所述基底片包括聚对苯二甲酸乙二酯。
13.权利要求10-12中任一项所述的热转印图像接收片，其中所述图像接收树脂层具有1.1g/m2到10g/m2的干涂层重量。
14.权利要求10-12中任一项所述的热转印图像接收片，其中所述图像接收树脂层具有表面无光修饰。
15.权利要求13所述的热转印图像接收片，其中所述图像接收树脂层具有表面无光修饰。
16.一种形成具有表面无光修饰的热转印图像接收片的方法，包括：
用含水涂层组合物涂布聚合物基底片表面，所述含水涂层组合物包括权利要求1到9中任一项所述的组合物；
干燥所述含水涂层组合物，以形成具有1g/m2以上的干涂层重量并且带有表面无光修饰的热转印图像接收片。
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