CN102635018A - 染料升华型热转印记录用油墨承印纸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种染料升华型热转印记录用油墨承印纸，包括基材，该基材的一面涂布背涂层，其中，所述基材的另一面自内向外依次涂布中间层、油墨承印层，所述中间层由下述重量份原料组成：聚氨酯树脂100份、EVA树脂10―50份、硬化剂0.1―10份、无机颜料1―60份和溶剂700―900份。该油墨承印纸在基材和油墨承印层之间增加了以聚氨酯和EVA树脂作为主要黏合剂的中间层，从而改善了打印时油墨承印纸的弹性、附着性能及打印图像的耐光性。

Description

染料升华型热转印记录用油墨承印纸及其制备方法

技术领域

本发明属于油墨承印纸技术领域，具体涉及一种染料升华型热转印记录用油墨承印纸及其制备方法。

背景技术

以往冲洗照片，是采用卤化银照片技术将摄影胶卷送到冲印店进行人工冲洗。随着目前数码相机市场的迅速扩大，数码照片打印行业也正在快速成长。数码照片打印是从影像存储卡中选择性打印自己想要的照片。只要有小型数码照片打印机，不受空间限制，随时随地能打印出照片。这种照片打印方式的转换，使得打印数码照片的照片打印技术也受关注。 以照片为准的数码彩印技术有喷墨方式、电子照片方式、感热转印方式、激光热转印方式等。其中属于感热转印方式的染料升华型热转印打印技术因其打印噪音小、打印可靠性卓越、能提供接近天然色的高分辨率等特点而被广泛用于数码照片打印市场。此打印方式还广泛被用于打印身份证、驾驶执照、会员证等ID卡用人物照片的打印。

感热转印方式是：打印机内安装的热元件向油墨碳带传热，碳带上涂的油墨层黑色或三原色彩色色素转印至油墨承印纸上形成影像的方法。此技术从初期就分为用于传真机、打印标签的溶解型方式及上述染料升华型方式。溶解型方式是油墨碳带上涂的油墨层同时转印色素及黏合剂物质，打印至油墨承印纸上。但染料升华型方式是只转印含在油墨层的色素而打印的方式。

染料升华型此名称来自初期使用升华型染料，至今仍经常使用。还以转录机制的技术用语命名为染料扩散型。溶解性方式是构成油墨层的高分子黏合剂通过热元件被溶解时转印，未溶解时不转印。因此，色层次显现性低，得不到高分辨率画像。但染料升华型方式是根据输入的数码影像色浓度，加到热元件的热能源就不同。根据其能源量，转印色素浓度连续被调整，因此能实现色显现几乎接近自然色的高分辨率影像。

染料升华型热转印记录用介质由彩色油墨碳带和油墨承印纸构成。油墨碳带是在聚酯原膜的一面将黄、洋红、青三原色合成染料混合在高分子黏合剂中形成油墨层，其反面为了防止热元件引起的聚酯薄膜的溶解附着现象，涂耐热润滑层而构成。

染料升华型热转印记录用油墨承印纸有效吸收从油墨碳带转印的色素，而形成全彩影像，具有长期保存其影像的特征。承印纸一般使用合成纸、聚对苯二甲酸、聚氯乙烯等多种合成树脂薄膜作为基材，基材一面涂布用以记录油墨色素的油墨承印层，另一面涂布用以维持打印行走性及赋予笔记性能的背涂层。

承印纸的油墨承印层对基材薄膜的附着性不佳，打印时容易脱落。为解决该问题，美国专利第4,929,592号、欧洲专利第433, 496号、日本专利公报平3-67696号、韩国专利第93-16576号等公开了一种技术，即在基材和油墨承印层之间增加用以起离型作用的中间层。但是，将上述中间层技术用于迅速成长趋势中的数码照片打印承印纸，在图像分辨率、图像耐光性、及对油墨承印层和基材薄膜的附着性等方面还存在问题。

发明内容

为解决现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种染料升华型热转印记录用油墨承印纸及其制备方法，该油墨承印纸在基材和油墨承印层之间增加了以聚氨酯和 EVA树脂作为主要黏合剂的中间层，从而改善了打印时油墨承印纸的弹性、附着性能及打印图像的耐光性。

一种染料升华型热转印记录用油墨承印纸，包括基材，该基材的一面涂布背涂层，其中，所述基材的另一面自内向外依次涂布中间层、油墨承印层，所述中间层由下述重量份原料组成：聚氨酯树脂100份、EVA树脂10―50份、硬化剂0.1―10份、无机颜料1―60份和溶剂700―900份。

具体的，所述中间层由下述重量份原料组成：聚氨酯树脂100份、EVA树脂10―30份、硬化剂0.5―3份、无机颜料10―40份和溶剂760―880份。

所述无机颜料优选为滑石粉、二氧化钛、二氧化硅、氧化铝和碳酸钙中的一种或两种以上，无机颜料粒径控制在10－500纳米，以50－300纳米为佳。如果粒度太小，涂布层的弹性不足；若粒度太大，则难以进行分散。所述溶剂优选为甲苯和/或甲基乙基酮，其中以甲苯与甲基乙基酮1：1混合时效果为佳。

所述聚氨酯树脂的弹性模量在1－30MPa，所述EVA树脂中的醋酸乙烯（VA）重量百分含量在10―45%，所用硬化剂为聚异氰酸酯固化剂。

本发明中，所用的聚氨酯树脂可以为聚己内酯－聚碳酸酯共聚物，弹性模量在1－30 MPa范围内，最好使用3―10MPa。如果选用的弹性模量太低，则与基材的附着强度会降低；若选用的弹性模量太高，会降低弹性，从而降低印相质量。选用的EVA树脂中 VA 含量以在10－45%为宜，VA 含量最好在20－40%。如果VA含量太低，会降低附着力和弹性；若选用的VA含量太高，可能会降低耐热性能。EVA树脂的使用量可以是聚氨酯树脂的 10－50%，最好是10－30%。如果EVA树脂用量太少，会降低与基材的附着性；若用量太多，则会降低弹性。硬化剂的使用量可以是聚氨酯树脂的0.1－10%，最好是0.5－3%。如果硬化剂用量太少，则与基材的附着力不强；若用量过多，又会降低弹性，从而降低打印时照片的鲜明度。无机颜料的使用量可以是聚氨酯树脂的1－60%，以10－40%为宜。如果无机颜料用量太少，则得不到想要水准的弹性；若用量太多，又难以进行分散，会降低附着力。

所述油墨承印纸的制备方法，包括以下步骤：

①在基材的一面涂布中间层，涂布量0.1―10g/m²，烘干，进入下一工序；

②在中间层的表面涂布油墨承印层，烘干，进入下一工序；

③在上述涂有中间层和油墨承印层的基材的另一面涂布背涂层，烘干，即得的油墨承印纸。常用的涂布技术有：挠性棒式涂布、凹印涂布、逗点涂布、刮刀涂布、辊涂布等。

本发明中，基材、油墨承印层及背涂层所包含的原料组分及配比采用本领域的常规技术即可。如，基材选用合成纸、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚醚砜薄膜、聚酰胺薄膜等。背涂层中作为黏合剂的树脂可以是聚氨酯，丙烯酸和聚酯纤维中的一种或两种以上，用以防止打印照片时承印纸打滑，并保证打印效果。直接形成数码影像的、用于油墨承印层的黏合剂可以是与色素分子亲和性优异，且热转印时耐热性优异的聚丙烯酸酯、聚酯、聚氯乙烯－醋酸乙烯共聚物、聚氨酯、聚碳酸酯、聚硅氧烷等有机溶剂型及聚乙烯醇、丙烯酸乳液、纤维素等水系黏合剂。与染料升华型油墨碳带接触打印时，为了赋予流畅的行走性，上述高分子黏合剂中一般添加使用硅油、硅树脂、天然或合成蜡、聚对苯二甲酸二酯蜡、无机固体颜料等离型剂。另外，为了提高固体填料的分散性、抗静电性和耐光性，可使用界面活性剂、抗静电剂及紫外线稳定剂、热稳定剂、防氧化剂等。

本发明所述油墨承印纸在基材和油墨承印层之间增加了以聚氨酯和 EVA树脂作为主要黏合剂的中间层，大幅提高了基材和油墨承印层之间的界面附着力，尤其是分散在中间层的无机颜料在打印时能有效切断从热元件传来的热，提高染料的附着力，从而增加照片的鲜明度。具有橡胶弹性的聚氨酯、EVA树脂及均匀分散的微细固体无机颜料等组成的中间层在打印过程中，接触热头时提供物理弹性，提高油墨承印层往色素分子的扩散效果，从而增加影像的生色度，实现适合数码照片打印的分辨率。此外，由于通过油墨承印层提高照片打印后的紫外线散乱性，在长期保存时具有改善照片耐光性的效果。总之，本发明所述油墨承印纸赋予基材优越的附着性、打印时及时的断热性，并增加弹力，打印后能改善照片的画像密度及耐光性等，打印效果好。

附图说明

图1为本发明所述染料升华型热转印记录用油墨承印纸的截面示意图，其中a为背涂层，b为基材，c为中间层，d为油墨承印层。

具体实施方式

以下通过优选实施例对本发明作进一步详细说明，但本发明的保护范围并不局限于此。

实施例1

在合成纸（厚80μm，韩国hwaseung工业公司制）与白相纸（95g，韩国Hansol造纸）按本领域常规方法进行合纸所制得的基材上，按下述步骤涂布各层，最后制得染料升华型热转印记录用油墨承印纸。

1）中间层

将下述各重量配比的原料混匀后，用挠性棒式涂布机（#5）在上述基材薄膜的一面常温涂布，涂布量0.5g/m²，涂布后烘干（于100℃干燥 30秒）形成中间层，进入下一工序；

中间层组成物：聚氨酯树脂（韩国 SKC公司制 UB705）   10.0 重量份；

EVA树脂（韩国湖南石油化学制 VA-600）  5.0 重量份；

硬化剂（韩国 SKC公司制 U9081）    0.4 重量份；

氧化钛（韩国Cosmo化学制 KA-100） 3.0 重量份；

甲基乙基酮         40.8重量份；

甲苯               40.8重量份。

2）油墨承印层

将下述各重量配比的原料混匀后，用挠性棒式涂布机（#8）在上述中间层的表面常温涂布，涂布量6.5g/m²，涂布后烘干（于100℃干燥 60秒）形成油墨承印层，进入下一工序；

油墨承印层组成物：

聚酯树脂（韩国 SKC公司制 ES100）    7.5重量份；

聚氯乙烯－醋酸乙烯共聚物树脂（韩国Hanwha公司制 CP427） 7.5重量份；

氨基改性硅油（日本信越化学制 KF393）  0.05重量份；

氨基环氧硅油（日本信越化学制X-22-343） 0.05重量份；

滑石粉（韩国西部兴业公司制）        0.3重量份；

甲基乙基酮       42.3重量份；

甲苯             42.3重量份。

3）背涂层 

将下述各重量配比的原料混匀后，用挠性棒式涂布机（#6）在上述已涂有中间层和油墨承印层的基材薄膜的另一面常温涂布，涂布量1.0g/m²，涂布后烘干（于100℃干燥 30秒）形成背涂层，即得油墨承印纸。

背涂层组成物：聚氨酯树脂（韩国 SKC公司制 UB705） 15.0 重量份；

硬化剂（韩国 SKC公司制 U9081） 0.4 重量份；

甲基乙基酮        42.3重量份；

甲苯              42.3重量份。

实施例2

中间层的原料组成及配比如下，其它同实施例1。

聚氨酯树脂（韩国 SKC公司制 UB705）   10.0 重量份

EVA树脂（韩国湖南石油化学制 VA-600）  5.0 重量份

硬化剂（韩国 SKC公司制 U9081）    0.4 重量份

滑石粉（韩国西部兴业公司制）        3.0重量份

甲基乙基酮        40.8重量份

甲苯              40.8重量份。

实施例3

中间层的原料组成及配比如下，其它同实施例1。

聚氨酯树脂（韩国 SKC公司制 UB705）   12.0 重量份

EVA树脂（韩国湖南石油化学制 VA-600）  3.0 重量份

硬化剂（韩国 SKC公司制 U9081）    0.4 重量份

氧化钛（韩国Cosmo化学制 KA-100） 1.6 重量份

甲基乙基酮       41.5重量份

甲苯             41.5重量份。

实施例4

中间层的原料组成及配比如下，其它同实施例1。

聚氨酯树脂（韩国 SKC公司制 UB705）  6.0 重量份

聚氨酯树脂（韩国 SKC公司制 US203）  6.0 重量份

EVA树脂（韩国湖南石油化学制 VA-600） 2.0 重量份

硬化剂（韩国 SKC公司制 U9081）   0.4 重量份

氧化钛（韩国Cosmo化学制 KA-100） 2.6 重量份

甲基乙基酮      41.5重量份

甲苯            41.5重量份。

对比例1

油墨承印纸未涂布中间层，其它同实施例1。

对比例2

中间层的原料组成及配比如下，其它同实施例1。

聚酯树脂（韩国 SKC公司制ES110）       15.0重量份

硬化剂（韩国爱敬化学公司制DN-980S） 0.4重量份

氧化钛（韩国Cosmo化学制 KA-100）   1.55 重量份

甲基乙基酮     41.525重量份

甲苯           41.525重量份。

对比例3

中间层的原料组成及配比如下，其它同实施例1。

聚酯树脂（韩国 SKC公司制ES110）       15.0重量份

硬化剂（韩国爱敬化学公司制DN-980S） 0.4重量份

甲基乙基酮     42.3重量份

甲苯           42.3重量份。

对比例4

中间层的原料组成及配比如下，其它同实施例1。

聚酯树脂（韩国 SKC公司制ES901） 15.0重量份

硬化剂（韩国爱敬化学公司制 DN-980S） 0.4重量份

甲基乙基酮42.3重量份

甲苯42.3重量份。

按以下方法对上述各实施例及对比例所得油墨承印纸的物性进行评价，结果见表1。

附着性试验>

在上述实施例 1－4及对比例 1－4所制得的油墨承印纸的附着面上，按长70mm、宽17mm的大小粘3M公司的透明胶带（用大拇指强按6次，避免出现气泡空间），然后揭开检验胶带，每个试验平行重复3次。表1中，O表示油墨承印层完全未剥离的状态，△表示油墨承印层稍微剥离的状态，X表示油墨承印层完全剥离。

耐光性试验>

用市场中销售的染料升华型照片打印机（日本索尼公司制UP CR-10L）和专用彩色油墨碳带，将上述实施例1－4及对比例1－4所制得油墨承印纸的 K, Y, M, C各色阶图打印8阶段，制造标准样品。耐光性试验用紫外线耐侯仪（美国 Q Panel Lab. Products公司 Model; UVB-313）在 45℃条件下露紫外线24h（峰值波长; 310nm）以后，将变色的色阶图的反射光学密度跟露光前比较，进行评价。 表1中 ○表示稍微变色（露光前/后的反射光学密度差（Δ）在 0-0.05 范围）；△表示中度变色（Δ值在0.05-0.10范围）；X表示高度变色（Δ值在0.10-0.5 范围）。

表1 各实施例及对比例所得油墨承印纸的物性评价结果

	附着性试验结果	耐光性试验结果
			实施例1	○	○
实施例2	○	○
			实施例3	○	○
实施例4	○	○
			对比例1	ⅹ	△
对比例2	△	○
			对比例3	△	△
对比例4	△	△

由表1的结果可以看出，本发明所述油墨承印纸增加了由聚氨酯、EVA树脂、无机颜料、硬化剂及溶剂组成的中间层，大幅提高了基材和油墨承印层之间的附着性，打印时承印纸表面的弹性高，从而增加了生色度。此外，由于中间层均匀分散的无机颜料对紫外线的散光效果，改善了打印画像的耐光性，特别适合作为高品质数码照片打印时的染料升华型热转印记录用油墨承印纸使用。

Claims (6)

1.一种染料升华型热转印记录用油墨承印纸，包括基材，该基材的一面涂布背涂层，其特征在于，所述基材的另一面自内向外依次涂布中间层、油墨承印层，所述中间层由下述重量份原料组成：聚氨酯树脂100份、EVA树脂10―50份、硬化剂0.1―10份、无机颜料1―60份和溶剂700―900份。

2.如权利要求1所述的染料升华型热转印记录用油墨承印纸，其特征在于，所述中间层由下述重量份原料组成：聚氨酯树脂100份、EVA树脂10―30份、硬化剂0.5―3份、无机颜料10―40份和溶剂760―880份。

3.如权利要求1所述的染料升华型热转印记录用油墨承印纸，其特征在于，所述无机颜料为滑石粉、二氧化钛、二氧化硅、氧化铝和碳酸钙中的一种或两种以上，无机颜料粒径控制在10－500nm。

4.如权利要求1所述的染料升华型热转印记录用油墨承印纸，其特征在于，所述溶剂为甲苯和/或甲基乙基酮。

5.如权利要求2所述的染料升华型热转印记录用油墨承印纸，其特征在于，所述聚氨酯树脂的弹性模量在1－30 MPa，所述EVA树脂中的VA重量百分含量在10―45%，所用硬化剂为聚异氰酸酯固化剂。

6.权利要求1至5任一所述油墨承印纸的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

①在基材的一面涂布中间层，涂布量0.1―10g/m²，烘干，进入下一工序；

②在中间层的表面涂布油墨承印层，烘干，进入下一工序；

③在上述涂有中间层和油墨承印层的基材的另一面涂布背涂层，烘干，即得油墨承印纸。

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