專利名稱：用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板及其制造方法，更特別地涉及 如下的染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板及其制作方法，該接收板包括底層；形成在底層一表 面上的背涂層；油墨接收層，其在形成有背涂層的底層表面的相對表面上形成，所述油墨接 收層含有多孔金屬氧化物納米粒子。
背景技術(shù)：
隨著數(shù)碼相機市場的迅速擴(kuò)張，打印數(shù)碼影像的數(shù)碼照片打印領(lǐng)域迅速成長起 來。根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在鹵化銀攝影技術(shù)中，膠片被送到加工實驗室進(jìn)行人工打印照片。另一 方面，在數(shù)碼影像打印中，能夠從儲有照片的存儲卡中打印想要的照片，數(shù)碼打印可能就沒 有特別的限制，因此只要有一個小的數(shù)碼照片的打印機就能夠隨時隨地打印。在照片沖印方法的轉(zhuǎn)變時期，打印數(shù)碼照片的照片打印技術(shù)開始受到人們的關(guān) 注。攝影級全彩數(shù)碼打印技術(shù)包括噴墨打印、電子攝影、熱轉(zhuǎn)印打印及激光熱轉(zhuǎn)印打印。其 中，染料升華熱轉(zhuǎn)印打印技術(shù)屬于熱轉(zhuǎn)印方法，它在打印時噪聲低、穩(wěn)定性高，并且具有接 近自然色的高分辨率，染料升華熱轉(zhuǎn)印打印技術(shù)最近已被廣泛的應(yīng)用在數(shù)碼照相打印領(lǐng) 域。這個打印的方法被廣泛地應(yīng)用于打印身份證上的肖像，包括身份證、駕駛執(zhí)照及會員 證。在熱轉(zhuǎn)印方法中，打印機的加熱元件加熱打印色帶，使打印色帶上的黑色或者原 色顏料轉(zhuǎn)移到油墨接收板上形成圖像。這樣的熱轉(zhuǎn)印方法分為應(yīng)用于傳真打印及標(biāo)簽打印 等等的熔融熱轉(zhuǎn)印方法和上述的染料升華熱轉(zhuǎn)印方法。在熔融熱轉(zhuǎn)印方法中，涂在打印色 帶上的墨層中的顏料和粘結(jié)劑會同時轉(zhuǎn)印到墨水接收板上形成圖像，然而，在染料升華熱 轉(zhuǎn)印方法中，只有包含在墨層中的顏料會轉(zhuǎn)印到墨水接收板中形成圖像。術(shù)語“染料升華” 是在最初使用升華染料之后開始并一直使用的，但是這個術(shù)語根據(jù)轉(zhuǎn)印機制的技術(shù)術(shù)語也 叫做“染料擴(kuò)散”。在熔融熱轉(zhuǎn)印方法中，當(dāng)墨層中的聚合物粘結(jié)劑被加熱元件加熱熔融時，顏料被 轉(zhuǎn)移；當(dāng)聚合物粘結(jié)劑沒有熔融時，顏料不會被轉(zhuǎn)移，因此色階的表達(dá)能力就會被減弱，不 能得到高分辨率的圖像。另一方面，在染料升華熱轉(zhuǎn)印方法中，加熱元件控制的加熱能取決 于數(shù)字輸入圖像的彩色密度，轉(zhuǎn)移的顏料密度根據(jù)熱能量連續(xù)控制，于是就獲得了接近自 然色的高分辨率圖像。染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄媒體包括彩色打印色帶和墨水接收板。打印色帶是由聚合物 粘結(jié)劑和合成染料混合在聚酯膜表面形成墨層，并在聚酯膜的另外一面涂上耐熱潤滑層來 防止聚酯膜熔融粘結(jié)，合成染料是由黃、品紅和青綠色三原色組成。染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的墨水接收板必須具有有效吸收打印色帶上轉(zhuǎn)移的顏料的 能力，以形成全彩圖像，并具有長時間儲存圖像的能力。接收板通常是通過在基膜上涂覆油 墨接收層以記錄墨水顏料，基膜是由合成樹脂制成的，如合成紙、聚對苯二甲酸乙二醇酯或 者聚氯乙烯，并且在基膜的相對表面上應(yīng)用背涂層以維持印花流動性。
接收板的油墨接收層與基膜的附著性差，因此很容易在打印過程中從基膜上分 離。由于這個原因，已經(jīng)有應(yīng)用中間層作為基膜和油墨接收層之間的底漆的技術(shù)報道 了。例如，應(yīng)用中間層的技術(shù)參見美國專利號4，929，592，歐洲專利號433，496，日本公開 (Laid-Open)專利號平成3-67696，韓國公開(Laid-Open)專利號93-16576等等。然而，當(dāng) 中間層應(yīng)用到快速增長的數(shù)碼照片打印技術(shù)的接收板中時，應(yīng)用中間層的技術(shù)在圖像分辨 率和圖像耐久性上存在明顯問題。為此，本發(fā)明人已經(jīng)做了許多努力去開發(fā)染料升華熱轉(zhuǎn)印的接收板，以保證清晰 的圖像，在打印時沒有斑點或褶皺，具有良好的保存性能。結(jié)果，本發(fā)明人已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)多孔 金屬氧化物納米材料疏水性改進(jìn)后，與粘結(jié)劑樹脂混合，然后包含在用于熱轉(zhuǎn)印記錄的接 收片層的油墨接收層中，接收片層的脫模性能、圖像均勻性和彩色密度得到了提高，從而完 成了本發(fā)明。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于染料升華熱轉(zhuǎn)印的接收板，其包括以提高接收板的 脫模性、提高圖像的分辨率和耐久性的多孔金屬氧化物納米粒子；以及提供該接收板的制 造方法。為了實現(xiàn)上述目的，在一方面，本發(fā)明提供如下的染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板， 其包括底層；形成在底層一表面上的背涂層；油墨接收層，其在形成有背涂層的底層表 面的相對表面上形成，油墨接收層含有多孔無機納米粒子。在另一方面，本發(fā)明提供了一種染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄接收板的制造方法，該方法 包括下列步驟(a)在底層的一表面形成包含多孔金屬氧化物納米粒子的油墨接收層；(b) 在形成油墨接收層的底層的相對表面上形成背涂層。本發(fā)明的其他特征和實施方案通過下面的詳細(xì)說明和所附權(quán)利要求會更加顯而 易見。
圖1是根據(jù)本發(fā)明的用于發(fā)明染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板的結(jié)構(gòu)，其包含多孔 金屬氧化物納米粒子。圖2是根據(jù)本發(fā)明制備多孔金屬氧化物納米粒子的流程圖?！锤綀D標(biāo)記〉 5 底層
10 背涂層 15 中間涂層 20:油墨接收層。
具體實施例方式在一個方面，本發(fā)明涉及一種用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板，其包括底層； 形成在底層一表面上的背涂層；油墨接收層，其在形成有背涂層的底層表面的相對表面上 形成，所述油墨接收層含有多孔無機納米粒子。
更具體地，最近，使用納米技術(shù)的材料已經(jīng)應(yīng)用于廣泛的工業(yè)領(lǐng)域，因為納米陣列 的耐熱性、均勻性、耐光性、耐化學(xué)腐蝕性能優(yōu)良。因此，在本發(fā)明中，為了提高用于染料升 華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板的耐熱性、均勻性、耐光性、經(jīng)久耐用性等等，多孔金屬氧化物納米 粒子被應(yīng)用到接收板的油墨接收層中。如圖1所示，本發(fā)明的用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板包括底層5 ；形成在底 層一表面的背涂層10 ；形成在有背涂層的底層表面的相對表面的油墨接收層，所述油墨接 收層20含有多孔無機納米粒子。本發(fā)明的目的是，用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板的油 墨接收層20中含有多孔金屬氧化物納米粒子，以提高接收板的脫模性和附著力，并且提高 打印圖像的分辨率和耐久性。在本發(fā)明中，多孔金屬氧化物納米粒子優(yōu)選由選自氧化鋁、二氧化硅、氧化鈦、氧 化鋅和它們的合金組成的組中的一種或多種構(gòu)成。在本發(fā)明中，多孔金屬氧化物納米粒子的平均粒徑為20-500nm。如果多孔金屬氧 化物納米粒子的平均粒徑小于20nm，納米粒子由于當(dāng)把它們制備成溶液的時候比表面積增 加從而粘度增加就很難足夠量，如果多孔金屬氧化物納米粒子的平均粒徑大于500nm，圖像 均勻性變差。因此，接收板上的多孔金屬氧化物納米粒子的平均粒度是非常重要的。在本發(fā)明中，為了提高墨水轉(zhuǎn)印過程中接收板的脫模性，可以在油墨接收層20中 加入增塑劑、聚乙烯蠟、硅油或類似物，而且為了分散這些助劑，也可以添加表面活性劑。此 外，油墨接收層20中可能含有二氧化鈦、碳酸鈣、粘土或者類似物，以提高接收板的白度， 并且可含有熒光染料以賦予接收板熒光性。同時，油墨接收層20中還可能含有抗氧化劑或 紫外線吸收劑，以提高接收板的耐候性。在本發(fā)明中，油墨接收層20干燥后的涂層厚度優(yōu)選為0. 5-10 μ m。如果油墨接收 層的涂層厚度小于0. 5 μ m，油墨接收層就不能充分接收從打印色帶上轉(zhuǎn)印來的染料，而涂 層厚度大于 ο μ m，會增加生產(chǎn)成本，降低生產(chǎn)效率。在本發(fā)明中，鑒于溶解性和可加工性，油墨接收層20的涂料溶劑可選擇，但不限 于，酒精、乙二醇醚、酮類、甲苯、二甲基甲酰胺、乙酸乙酯、甲乙酮以及它們的混合物。在本發(fā)明中，不僅對于油墨接收層20而且對于涂層如背涂層10中的粘合劑的典 型例子，包括聚乙烯醇，聚乙烯基吡咯烷酮，纖維素如甲基纖維素或者羥丙基甲基纖維素， 明膠，聚氧化乙烯，丙烯酸聚合物，等等。此外，聚酯聚合物、聚氨酯聚合物或者季銨鹽共聚 物也可能被用作粘合劑。可以用作粘合劑的溶劑型樹脂包括強極性樹脂，例如聚酯樹脂、聚 丙烯酸樹脂、聚醋酸乙烯酯樹脂、聚碳酸脂樹脂、聚氨酯樹脂、聚酰胺樹脂、聚氯乙烯樹脂以 及它們的共聚物等。在本發(fā)明中，油墨接收層包括基于100重量份的粘結(jié)劑，10-30重量份的多孔金 屬氧化物納米粒子，3-10重量份的潤滑劑和3-10重量份的增白劑。如果基于100重量份的 粘合劑，多孔金屬氧化物納米粒子的含量小于10重量，效果不顯著；如果多孔金屬氧化物 納米粒子的含量大于30重量份，則由于粘度增加很難配置成涂料溶液，并且難以使涂層均 勻且難以控制涂料使用量。同樣，如果基于100重量份的粘合劑，潤滑劑的用量小于3重量 份，打印色帶和接收板之間由于潤滑性下降而粘貼導(dǎo)致打印色帶撕破，而且圖像被沾污，如 果潤滑劑的用量大于10重量份，則在墨水轉(zhuǎn)移過程中由于接收紙上的保護(hù)層的附著力不 足導(dǎo)致保護(hù)層褶皺。
此外，如果油墨接收層中基于100重量份粘合劑，增白劑含量小于3重量份，接收 板的白度降低而影響照片的外觀質(zhì)量，如果增白劑的用量超過10重量份，涂層均勻性下降 導(dǎo)致接收板光澤下降。因為本發(fā)明的油墨接收層20中包含多孔金屬氧化物納米粒子，接收板的油墨接 收層的涂層會均勻一致，打印色帶上轉(zhuǎn)移來的墨水會由于粒子的多孔性和高比表面積而分 散均勻，同時，吸附會提高圖像的均勻性，此外，由于納米粒子的優(yōu)良性質(zhì)，接收板的耐久性 和輸送能力會得到改善。本發(fā)明中，底層5可以是聚酯砜、聚酰亞胺、醋酸纖維素、乙烯醇/縮醛共聚物或者 聚對苯二甲酸丙二醇酯組成的膜，也可以是由聚乙烯、聚丙烯或者聚酯組成的合成紙構(gòu)成。 如果用聚丙烯合成紙作為底層，合成紙本身容易受熱變形。因此，優(yōu)選是用兩張聚丙烯合成 紙層壓(cbposited)在雙膠紙的兩側(cè)以達(dá)到尺寸穩(wěn)定。在本發(fā)明中，底層5的厚度優(yōu)選為50-500 μ m，這樣就可以很容易地處理，而且可 以防止涂層形成時變彎。在本發(fā)明中，背涂層10是為了防止記錄媒體卷邊，并且提高打印過程中的輸送或 者運行能力。背涂層中所用的無機材料可以選自由硅、鋁、碳酸鈣、高嶺土、滑石、硫酸鈣、硫 酸鋇、氧化鈦、氧化鋅、碳酸鋅、硅酸鋁、硅酸、硅酸鈉以及硅酸鈣組成的組，優(yōu)選使用硅。在本發(fā)明中，基于100重量份粘合劑，背涂層中可能包含40-60重量份的無機材 料，所述無機材料選自由硅、鋁、碳酸鈣、高嶺土、滑石、硫酸鈣、硫酸鋇、氧化鈦、氧化鋅、碳 酸鋅、硅酸鋁、硅酸、硅酸鈉以及硅酸鈣組成的組。本發(fā)明中，背涂層10的厚度最好是0. 1-5 μ m。如果背涂層的厚度小于0. 1 μ m，底 片潤色性能下降，如果厚度大于5 μ m，生產(chǎn)成本將會增加。在本發(fā)明中，可在底層5和油墨接收層20之間進(jìn)一步形成中間涂層15，以提高它 們之間的附著力。紫外線屏蔽劑、抗氧化劑或者類似物可能被添加到用于中間涂層的涂料 溶液中，以提高基底材料的耐光性，由此提高用于記錄的接收板的耐光性。同樣，通常向油墨接收層中添加增白劑或者染料以提高用于記錄的接收板的白 度。然而，這些添加劑會引起的打印部分和非打印部分的黃變。在本發(fā)明中，由于這樣的增 白劑或者染料被添加到中間涂層15中而不是油墨接收層中，因此可以減少外部環(huán)境影響， 從而提高接收板的耐光性。在本發(fā)明中，可應(yīng)用到中間涂層15中的樹脂的例子可以包括多元醇樹脂、聚氨酯 樹脂、丙烯酸樹脂、乙烯基樹脂及其類似物，這些樹脂與固化劑如聚異氰酸酯一起使用。中 間涂層可能是由聚烯烴膜組成，如聚丙烯或聚乙烯或聚對苯二甲酸乙二醇酯膜。中間涂層 的厚度最好是0. 1-5 μ m層，進(jìn)一步優(yōu)先0. 5-2 μ m。在另一方面，本發(fā)明涉及一種用于熱升華轉(zhuǎn)印記錄的接收板的制造方法，包括下 列步驟(a)在底層的一表面形成包含多孔金屬氧化物納米粒子的油墨接收層；(b)在形 成油墨接收層的底層表面的相對表面上形成背涂層。本發(fā)明的用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板的制造方法將在下面詳細(xì)介紹。如圖 2所示，為了制備油墨接收層中的多孔金屬氧化物納米粒子，金屬醇鹽前驅(qū)體在水中水解得 到凝膠型混合物。在混合物中加入酸，然后凝膠分散得到溶膠型金屬氧化物納米粒子溶液。 得到的溶液通過離心得到具有合適粒徑的多孔金屬氧化物納米粒子。在上述水解反應(yīng)中，通過控制反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間可以控制金屬氧化物納米粒子的粒徑，在膠溶過程中，可以 控制成形的納米溶膠的孔徑。上述制備的多孔金屬氧化物納米粒子，在使用之前要經(jīng)過疏水性有機取代物改 性。疏水性取代物由于疏水鏈變成疏水性的，這樣就很容易與各種有機化合物混合，尤其是 粘合劑聚合物。在本發(fā)明中，疏水性有機取代物最好選自季銨鹽化合物的組合，如芐基三甲基氯 化銨或者氯化二甲基雙十八烷基銨，季磷鹽化合物以及它們的混合物。在本發(fā)明中沒有特 別限制，可以使用任何疏水性有機取代物，只要能使多孔金屬氧化物納米粒子進(jìn)行疏水性 改性。上述方法中改性的多孔金屬氧化物納米粒子是包含在油墨接收層的涂層溶液中， 以便在底層的一表面成形，然后背涂層的涂層溶液涂覆在涂有油墨接收層底層的相對表面 上，從而制造成了熱升華轉(zhuǎn)印記錄接收板。本發(fā)明可以采用的涂層技術(shù)的例子包括棒式涂布(bar coating)、凹版涂布 (gravure coating) >(comma coating)、舌ijJJi^^J (knife coating)、$昆 ζ ^^ (roll coating)等。在下文中，本發(fā)明將通過實施例進(jìn)一步詳細(xì)介紹。對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，這些具體實施方式
顯然只是解釋發(fā)明目的，并且 本發(fā)明的范圍不局限于上述描述的具體實施方式
。實施例1 包含多孔金屬氧化物納米粒子的用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板的 制備方法
1-1 多孔金屬氧化物納米粒子的制備
5wt%的異丙醇鋁(Al
，95%)與95wt%的水混合，然后在50°C水解12小時， 水解后得到的凝膠型溶液在95°C下水熱合成48小時。在水熱反應(yīng)得到的混合物中添加少 量的醋酸，然后在80°C下膠溶反應(yīng)12個小時，然后制備了金屬氧化物納米粒子溶液。制備 的金屬氧化物納米粒子溶液離心得到多孔金屬氧化物納米粒子。1-2 制備疏水改性多孔金屬氧化物納米粒子
9wt%實施例1-1制備的多孔金屬氧化物納米粒子，lwt%芐基三甲基氯化銨 (C6H5CH2(CH3)3N+ CD被添加到90襯％的水中，混合物在室溫下攪拌4小時。攪拌的混合物 離心，然后干燥，因此得到多孔金屬氧化物納米粒子的粒徑為50nm，孔隙體積0. 6mg/L,比 表面積的M0m2/g。實施例1-3 油墨接收層的形成
60 μ m厚度的合成紙(王子有限公司Yupo Corporator!,日本)通過層壓方法層壓 (laminated)在80 μ m厚的雙膠紙(韓松紙業(yè)有限公司Hansol Paper Co.，Ltd.，韓國) 上形成底層。具有下面表1所示的組成，并包含實施例1-2制備的多孔金屬氧化物納米粒 子的油墨接收層涂層溶液通過逗號涂布(comma coating)方法涂覆到底層一個表面上，在 105°C下干燥，從而形成5 μ m厚度的油墨接收層。 表 權(quán)利要求
1.一種用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板包括底層；形成在底層一表面上的背涂 層；油墨接收層，其在形成有背涂層的底層表面的相對表面上形成，油墨接收層含有多孔無 機納米粒子。
2.如權(quán)利要求1所述的用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板，其特征在于，所述油墨接 收層基于100重量份的粘結(jié)劑包含10-30重量份的多孔金屬氧化物納米粒子、3-10重量份 的潤滑劑和3-10重量份的增白劑。
3.如權(quán)利要求1或2所述的用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板，其特征在于，所述多孔 金屬氧化物納米粒子是選自由氧化鋁、二氧化硅、氧化鈦、氧化鋅及其合金組成的組中的一 種或者多種。
4.如權(quán)利要求1或2所述的用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板，其特征在于，所述多孔 金屬氧化物納米粒子的平均粒徑為20-500nm。
5.如權(quán)利要求1所述的用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板，其特征在于，所述油墨接 收層的厚度為0. 5-10 μ m。
6.如權(quán)利要求1所述的用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板，其特征在于，所述背涂層 的厚度為0. 1-5 μ m。
7.如權(quán)利要求1所述的用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板，其特征在于，所述中間涂 層在所述底層和所述油墨接收層之間形成。
8.如權(quán)利要求7所述的用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板，其特征在于，所述中間涂 層進(jìn)一步包含選自由紫外線屏蔽劑、抗氧化劑、增白劑組成的組中的一種或者多種。
9.一種用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板的制造方法，該方法包括步驟(a)在底層 的一表面形成包含多孔金屬氧化物納米粒子的油墨接收層；(b)在形成油墨接收層的底層 的相對表面上形成背涂層。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述多孔金屬氧化物納米粒子選自由氧化 鋁、二氧化硅、氧化鈦、氧化鋅及其合金組成的組中一種或者多種。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述多孔金屬氧化物納米粒子是通過金屬 醇鹽水解得到的。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述多孔金屬氧化物納米粒子經(jīng)疏水性有 機取代物改性。
13.如權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述疏水性有機取代物選自由季銨鹽、季 磷鹽以及它們的混合物組成的組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板及其制造方法，更具體地，涉及一種如下的用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板及其制造方法，其中包括底層；形成在底層一表面上的背涂層；油墨接收層，其在形成有背涂層的底層表面的相對表面上形成，油墨接收層含有多孔金屬氧化物納米粒子。本發(fā)明的用于染料升華熱轉(zhuǎn)印記錄的接收板包括含有多孔金屬氧化物納米粒子的油墨接收層。因此，接收板上圖像的分辨率可以保持，而且接收板的耐熱變形性和耐久性可以有很大的提高，因此在圖像質(zhì)量和成本上具有很多優(yōu)點。
文檔編號B82B3/00GK102089155SQ201080001386
公開日2011年6月8日 申請日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者崔珍鎬, 樸元遇, 樸大煥, 柳在尚 申請人:梨花女子大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán), 韓國科林株式會社