TWI623575B - 染料著色層、染料著色體及其製備方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種染料著色體，該染料著色體包含一基材及至少一位於該基材之一側之染料著色層，其中該染料著色層材料包含：(a)高分子聚合物，其中該高分子聚合物包含聚氯乙烯、聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物或其組合；其中該高分子聚合物含量以染料著色層總重100重量份計係60-85重量份；(b)塑化劑，其中該塑化劑熔點高於40℃；其中該塑化劑含量以染料著色層總重100重量份計係10-35重量份；以及(c)熱穩定劑，其中該熱穩定劑含量以染料著色層總重100重量份計係2-8重量份。

Description

染料著色層、染料著色體及其製備方法
本發明係關於一種染料著色層，特別是關於一種以淋膜形成的聚氯乙烯染料著色層。
近年來，影像的紀錄的方法不斷發展，包含利用噴墨印墨、熱感性轉印、電子照相、鹵化銀感光性材料、印刷墨水、記錄筆等。其中，熱感性轉印記錄方法常用於高品質全彩記錄，在列印時，將包含黃色染料、洋紅色染料及靛藍色染料的染料層的染料供給元件(dye-donor element)分別透過熱處理，藉由加熱熱感性轉印染料，讓染料汽化，而後染料層和染料接收元件(dye-receiving element)面對面的壓印，染料熱擴散轉印至染料接收元件〈或染料著色體〉。
常見的染料接收元件〈或染料著色體〉包含一基材和至少一位於該基材之一側之染料著色層〈或染料接收層〉，該染料著色層〈或染料接收層〉包含高分子聚合物，此類高分子聚合物可在加熱過程中接收染料。轉印過程中，高溫的染料必須在染料著色層〈或染料接收層〉分 子間迅速移動，而在非轉印的狀態下維持穩定靜止。染料著色層的選擇因此決定了轉印容易性、耐光性、耐熱性、對各種化學物之定色性、合成容易性、吸光度〈optical density〉等影像成像的品質。
請參考第1圖，第1圖為習知熱感性轉印記錄方法示意圖。習知熱感性轉印記錄方法包含加熱元件12與滾輪14相對設置，轉印過程中，色帶30與相紙20依箭頭方向移動，色帶〈染料供給元件〉30直接接觸加熱元件12，避免染料接收溫度損失，相紙〈染料著色體〉20夾設在色帶30與滾輪14之間，相紙20包含基材22與染料著色層24。當加熱元件12對色帶30加熱時，色帶30的染料26受熱而快速移動至相紙20的染料著色層24，由染料著色層24的高分子聚合物吸收。
然而用於此方法之熱轉印染料受染料與染料著色層相容性以及製程的各方面限制，僅相當少之高分子聚合物滿足此方法需要之所有性能。常見用來當作染料著色層的材料包含聚氯乙烯〈PVC〉以及聚碳酸酯〈PC〉。聚氯乙烯或聚碳酸酯通常藉由塗佈〈coating〉的方式形成在基材上。然而，塗佈需使用其他溶劑，造成溶劑的回收處理及環境污染風險等問題，且塗佈的製程工序繁雜，產生較高成本。如果使用淋膜將染料接收高分子聚合物形成在基材上，聚碳酸酯容易水解，因此需要多一道長時間的烘乾程序，淋膜加工溫度亦高達300℃，且聚碳酸酯吸光度較聚氯乙烯差。聚氯乙烯作為染料著色層，雖具良好的吸光 度，但若聚氯乙烯使用淋膜的方式形成染料著色層於基材上，由於聚氯乙烯剛性強、流動性差，淋膜於基材上容易造成膜厚不均，甚至造成膜面狀況不佳，有大量「晶點」生成，使得列印時染料無法均勻分布於染料著色層，最終影像產生白點。
根據上述欲解決的問題，本發明提供一種具經濟效益的淋膜製程製得的染料著色體，其包含一基材以及至少一位於該基材之一側之染料著色層〈或染料接收層〉，該染料著色層的膜面狀況佳、與染料相容性高，且進行熱感應轉印同時具有高吸光度、高耐熱性，其中該染料著色層由染料著色層材料淋膜而得，該染料著色層材料包含高分子聚合物、塑化劑以及熱穩定劑。高分子聚合物包含聚氯乙烯、聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物或其組合。高分子聚合物含量以染料著色層材料總重100重量份計係60-85重量份。塑化劑熔點高於40℃，且塑化劑含量以染料著色層材料總重100重量份計係10-35重量份。熱穩定劑含量以染料著色層材料總重100重量份計係2-8重量份。
本發明進一步提供一種製備染料著色體的方法包含處理該基材之一表面，加熱染料著色層材料至熔融狀態，擠壓熔融狀態的染料著色層材料成膜，並澆淋熔融狀態的染料著色層材料於該經處理的基材表面之一。
本發明提供的染色著色層材料無須塗佈製程另 外添加的溶劑，加工溫度較低、流動性佳、吸光度高、晶點情形明顯改善，使得影像畫質大幅提升。
12‧‧‧加熱元件
14‧‧‧滾輪
20‧‧‧相紙
22‧‧‧基材
24‧‧‧染料著色層
26‧‧‧染料供給層
30‧‧‧色帶
100、200‧‧‧染料著色體
312‧‧‧放捲軸
314a-314e‧‧‧捲軸
316‧‧‧預熱輪
318‧‧‧電暈
320‧‧‧橡膠輪
322‧‧‧T-型模具
324‧‧‧冷卻輪
326‧‧‧裁切輪
328‧‧‧膜厚檢測系統
332‧‧‧收捲軸
342‧‧‧輾壓系統
410‧‧‧基材
410a‧‧‧基材
410b‧‧‧經過表面處理的基材
410c‧‧‧覆蓋染料著色層材料的基材
510‧‧‧染料著色層
512‧‧‧染料著色層膠粒
514‧‧‧染料著色層熔體
610‧‧‧黏著層
本發明之上述和其他態樣以及特徵請參照說明書內容並配合附加圖式得到更清楚的了解，其中：〔第1圖〕習知熱感性轉印記錄方法示意圖。
〔第2圖〕染料著色體結構示意圖。
〔第3圖〕根據本發明方法製備染料著色體之示意圖。
為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本發明的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本發明具體實施例的唯一形式。以下所揭露的各實施例，在有益的情形下可相互組合或取代，也可在一實施例中附加其他的實施例，而無須進一步的記載或說明。在以下描述中，將詳細敘述許多特定細節以使讀者能夠充分理解以下的實施例。然而，可在無此等特定細節之情況下實踐本發明之實施例。
根據本發明部分實施例提供一種染料著色層材料。染料著色層材料由高分子聚合物組合形成，包含聚氯乙烯、聚氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、塑化劑以及熱穩定劑。染料著色層材料的詳細配方以及利用本發明的染料著色層形成的染料著色體、形成染料著色體的方法將於以下詳述。
染料著色層材料包含高分子聚合物，以染料著色層材料總重100重量份包含60-85重量份聚氯乙烯、聚氯乙烯-乙酸乙烯酯〈PVC-VA〉共聚物或其組合，較佳之高分子聚合物含量以染料著色層材料總重100重量份計為65-75重量份，聚氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物當中，乙酸乙烯酯〈vinyl acetate〉的含量以聚氯乙烯-乙酸乙烯酯〈PVC-VA〉共聚物總重100重量份計約為10-20重量份。染料著色層材料使用的高分子聚合物平均分子量介於約24kDa-82kDa，其聚合度〈degree of polymerization,DP〉約為400-1300。
染料著色層材料還包含以染料著色層材料總重100重量份計為10-35重量份的塑化劑。添加塑化劑的染料著色層材料可增加高分子聚合物的柔軟性，使加熱後的染料著色層材料流動性較高，改善膜厚均勻度。塑化劑含量小於10重量份，則染料著色層材料剛性過大，可能造成高分子聚合物分布不均，造成染料著色層成膜膜厚不均，且有晶點的現象產生。塑化劑含量大於35重量份，則進行熱感應轉印時容易與色帶〈染料提供元件〉形成沾黏現象，且有列印後成像模糊之現象。塑化劑含量較佳以染料著色層材料總重100重量份計為20-30重量份，更佳為20-28重量份。
染料著色層的流動性關乎形成染料著色層於基材上的淋膜厚度與成形後的染料著色層粒子分布狀態。聚氯乙烯接近零流動性的特性使得染料著色層無法透過淋膜 的方式形成。而過低的流動性，例如以下比較例1，可能造成高分子聚合物分布不均、成膜厚度不一，產生晶點的現象。因此，添加塑化劑可有效增加染料著色層的流動性，使得形成染料著色層形成在基材上的步驟更加順暢，達到厚度一致的效果，也可藉由較高的流動性，進一步控制所須染料著色層的厚度。
根據本發明部分實施例，添加在染料著色層材料的塑化劑係選自鄰苯二甲酸類、檸檬酸酯類、氫化苯環類、羧酸酯類、苯甲酸酯類、磺醯胺類、磷酸酯類、二元醇/聚醚類、硬脂酸酯及其組合。根據本發明部分實施例，選用熔點高於40℃的塑化劑，例如但不限於季戊四醇硬脂酸酯〈pentaerythrityl tetrastearate,PETS，如以下式1〉、乙二醇單硬酯酸酯〈2-Hydroxyethyl stearate，如以下式2〉及其組合。季戊四醇硬脂酸酯的熔點介於約60-66℃，乙二醇單硬酯酸酯的熔點介於55-60℃。
選用熔點高於40℃的塑化劑使得染料著色層主要材料可以在固態的狀態下混合。更詳細地說，聚氯乙烯、聚氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或其組合的吸油性較差，如將液態塑化劑與聚氯乙烯、聚氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或其組合的粉末混合，容易產生聚氯乙烯、聚氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或其組合分散不佳、混合物不均勻的情形。熔點較高的塑化劑在常溫下為固態，可以研磨成粉末，與在常溫狀態下同為固態的聚氯乙烯、聚氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或其組合的粉末均勻混合。在造粒過程中，先將塑化劑粉末與聚氯乙烯、聚氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物或其組合的粉末均勻混合，使得接下來的製作步驟，例如螺桿輾壓、加熱擠壓成型的染料著色層材料不容易因分散不均而產生晶點。
根據本發明部分實施例，添加在染料著色層的塑化劑係選用熔點高於40℃且具有苯環的鄰苯二甲酸類塑化劑，例如但不限於磷苯二甲酸二環己酯〈Dicyclohexyl Phthalate,DCHP，如以下式3〉、鄰苯二甲酸二苯酯〈Diphenyl Phthalate,DPP，如以下式4〉及其組合物所構成之群組。磷苯二甲酸二環己酯的熔點約為63-67℃，鄰苯二甲酸二苯酯的熔點約為72-76℃。
根據本發明部分實施例，添加在染料著色層的塑化劑係選用熔點高於40℃且具有苯環的磺醯胺類具有如以下式5。
R1為H、直鏈或支鏈C1-C6烷基，R2及R3可相同或不相同且各自獨立為H、直鏈或支鏈C1-C6烷基、環C5-C8烷基、直鏈或支鏈C1-C6鹵烷基、直鏈或支鏈C1-C6羥烷基、具一或多個C6-C14芳基取代之直鏈或支鏈C1-C6烷基。具有苯環的磺醯胺可以是例如但不限於對甲苯磺醯胺〈p-Toluenesulfonamide,PTSA，如以下式6〉、對乙基苯磺醯胺〈p-Ethylbenzenesulfonamide,p-EBSA，如以下式7〉、對丙基苯磺醯胺〈p-Propylbenzenesulfonamide,p-PBSA，如以下式8〉、對異丙基苯磺醯胺〈p-Isopropylbenzenesulfonamide，如以下式9〉、對丁基苯磺醯胺〈p-n-Butylbenzenesulfonamide,p-n-BBSA，如以下式10〉、對叔丁基苯磺醯胺〈p-tert-Butylbenzenesulfonamide，如以下式11〉、N-甲基對甲苯磺醯胺〈N-methyl-p-toluenesulfonamide, MTSA，如以下式12〉、N-乙基對甲苯磺醯胺〈N-ethyl-p-toluenesulfonamide,N-E-PTSA，如以下式13〉、N-丁基對甲苯磺醯胺〈N-butyl-p-toluenesulfonamide，如以下式14〉、N-環己基對甲苯磺醯胺〈N-Cyclohexyl-p-toluenesulfonamide，如以下式15〉及其組合物所構成之群組。對甲苯磺醯胺的熔點約為134-139℃，對乙基苯磺醯胺的熔點約為111℃，對丙基苯磺醯胺的熔點約為98-110℃，對異丙基苯磺醯胺的熔點約為103-106℃，對丁基苯磺醯胺的熔點約為93-95℃，對叔丁基苯磺醯胺的熔點約為135-142℃，N-甲基對甲苯磺醯胺的熔點約為76-80℃，N-乙基對甲苯磺醯胺的熔點約為63-71℃，N-丁基對甲苯磺醯胺的熔點約為41℃，N-環己基對甲苯磺醯胺的熔點約為85-89℃。
根據本發明部分實施例，添加在染料著色層的 塑化劑係選用熔點高於40℃的苯甲酸酯類，例如但不限於2,2-二甲基-1,3-丙二醇二苯甲酸酯〈2,2-Dimethyl-1,3-propanediol dibenzoate,NPG dibenzoate，如以下式16〉，1,4-環己烷二甲醇二苯甲酸酯〈1,4-cyclohexane dimethanol dibenzoate，如以下式17〉，甘油三苯甲酸酯〈Glyceryl tribenzoate，如以下式18〉，蔗糖苯甲酸酯〈Sucrose benzoate，如以下式19〉及其組合。2,2-二甲基-1,3-丙二醇二苯甲酸酯的熔點約為45-55℃，1,4-環己烷二甲醇二苯甲酸酯的熔點約為117-118℃，甘油三苯甲酸酯的熔點約為68-73℃，蔗糖苯甲酸酯磷酸的熔點約為93-100℃。
根據本發明部分實施例，添加在染料著色層的塑化劑係選用熔點高於40℃且具有苯環的磷酸酯類，例如但不限於磷酸三苯酯〈Triphenyl phosphate,TPP，如以下式20〉。磷酸三苯酯的熔點約為48-50℃。
選用熔點高於40℃且具有苯環結構的塑化劑不僅增加染料著色層成膜時的流動性，塑化劑的苯環相較於季戊四醇硬脂酸酯、乙醯化單酸甘油酯與乙二醇單硬酯酸酯的長碳鍊，增加了染料著色層的高分子聚合物的極性，染料著色層的高分子聚合物極性的增加，使得染料更容易被吸收，達到更高的吸光度〈optical density〉。染料著色層材料當中的塑化劑、聚氯乙烯與聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物或其組合的成分比例可依所需產品規格微調。舉例來說，如果需要流動性高的染料著色層材料，可以適當增 加塑化劑與聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物的比例。又，如果需要適度增加剛度，可添加聚氯乙烯。根據本發明部分實施例，聚氯乙烯以及聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物可混合或單獨存在於染料著色層材料。舉例來說，染料著色層可以只包含聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物而不包含聚氯乙烯。
本發明提供的染料著色層材料為了防止高分子聚合物的裂解，進一步包含2-8重量份熱穩定劑，例如但不限於選自以下組成之組群：鉛穩定劑；金屬皂鹽類穩定劑；有機錫穩定劑；有機銻穩定劑；及鋇/鎘、鋇/鎘/鋅、鋇/鋅、鈣/鋅、鈣/鋅/錫、鈣/鎂/錫/鋅複合金屬穩定劑。熱穩定劑的例子包含：三鹽基硫酸鉛、二鹽基亞磷酸鉛、二鹽基硬脂酸鉛、二鹽基鄰苯二甲酸鉛、烷基酚鋇、2-乙基己酸鋇、月桂痠鋇、苯甲酸鋇、新癸酸鋇、硬脂酸鋇、2-乙基己酸鋅、月桂酸鋅、環烷酸鋅、新癸酸鋅、苯甲酸鋅、乙醯丙酮化鋅、硬脂酸鋅、甲基錫、二月桂酸二辛基錫、二月桂酸二丁基錫、馬來酸二丁基錫、甲基硫醇錫、丁基硫醇錫、辛基硫醇錫、二丁基馬來酸錫。本發明之染料著色層材料可視需要包含本發明所屬技術領域中具有通常知識者已知之添加劑，舉例言之(但不以此為限)：滑劑、加工助劑、阻燃劑及抗氧化劑等。滑劑可以是例如聚乙烯蠟〈PE蠟〉或硬脂酸酯。當作滑劑的硬脂酸酯可以是例如季戊四醇硬脂酸酯。加工助劑可以幫助染料著色層材料的混鍊和成膜，加工助劑可以是例如但不限於丙烯酸系樹脂或甲基丙烯酸係樹脂，其係由一種或多種丙烯酸酯類單體經乳化聚合而成的 高分子聚合物，該丙烯酸酯類單體其例如但不限於選自丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸正丁酯、丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、丙烯酸羥乙酯、丙烯酸異冰片酯、甲基丙烯酸異冰片酯、丙烯酸-2-羥基乙酯、甲基丙烯酸-2-羥基乙酯、丙烯酸2-羥基丙酯及甲基丙烯酸2-羥基丙酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯(GMA)、甲基丙烯酸環己酯(CHMA)、丙烯酸羥丙酯(HPA)，甲基丙烯酸羥基丙酯(HPMA)或其組合物所構成之群組。
請參考第2圖，利用本發明的染料著色層材料可形成一染料著色體100以及200，染料著色體100包含一基材410以及一染料著色層510。形成染料著色體100以及200的詳細方法將於以下詳述。
請參考第3圖，第3圖繪示形成染料著色體的示意圖。首先，基材的表面可經過處理。基材可以是紙張、塑膠薄膜、編織布及不織布等。基材410a進入放捲軸312展開，經過捲軸314a，攤平的基材410a經過預熱輪316預熱，預熱之後，經過捲軸314b以及314c，以電暈318的手段處理改質基材410a表面，此表面電暈處理在淋膜製程的步驟將有助於淋膜層材料附著於基材表面。電暈318利用高電壓、高週波，改變基材410a的表面結構，使得熔融態的淋膜層材料可以更輕易地附著在基材上。基材410a可以是例如但不限於紙張、塑膠薄膜、編織布及不織布。經過表面處理的基材410b繼續在捲軸314d中移動，經過橡膠輪 320，抵達T-型模具〈T-die〉322的唇閥之下。
T-型模具322可與輾壓系統342相通，染料著色層材料包含60-85重量份聚氯乙烯、聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物或其組合物、10-35重量份熔點高於40℃的塑化劑以及2-8重量份熱穩定劑，亦可依需求添加適量滑劑、加工助劑、阻燃劑及抗氧化劑等添加劑。將染料層材料的固態、乾燥粉末均勻混合，再將均勻混合的粉末送入輾壓系統342，輾壓系統可以是例如單螺桿或雙螺桿輾壓系統，染料層材料粉末經過輾壓系統342之後形成膠粒512。藉由調整螺桿的壓力與轉速，可以形成顆粒較大或顆粒較小的染料著色層膠粒512。將染料著色層膠粒512經熔融塑化後送入T型模具322擠壓，擠壓同時也將染料著色層材料再加熱至170-195℃，染料著色層熔體514呈流線型熔融態擠出，擠出拉伸後附著於經電暈處理的基材410b表面。
T型模具322加熱溫度依染料著色層的材料成分比例而不同，舉例來說，當聚氯乙烯-乙烯乙酸酯〈PVC-VA〉共聚物的比例較高，尤其是其中的乙烯乙酸酯比例高〈例如佔聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物的15重量份〉，所需的加熱溫度較低。經加熱的染料著色層熔體514熔融成為熔體狀態，可以透過調節螺桿押出轉速改變整體熔體流動速度，或調整T型模具322的唇閥改變染料著色層材料熔體514薄膜的厚度。
熔融態的染料著色層材料512經過唇閥，澆淋在經電暈處理的基材410b表面上。由於染料著色層材料的 所有原料在固態粉末的狀態下即充分混合，經過輾壓系統342、模具322加熱擠壓，分散均勻的染料著色層熔體514不易形成晶點，再加上聚氯乙烯、聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物或其混合物與塑化劑本身較高的流動性，在加熱熔融的環境下，染料著色層熔體514可平均分布澆淋在基材410b之上。覆蓋染料著色層材料的基材410c繼續前進到冷卻輪324滾壓貼合，再經過裁切輪326、膜厚檢測系統328等程序，最後進入收捲軸332即完成如第2圖所示的染料著色體100。第2圖的染料著色體100包含基材410以及分布均勻、平整的染料著色層510平整結合。
除了控制螺桿押出轉速、唇閥來調整染料著色層熔體514的淋膜速度，進而控制染料著色層510的厚度，亦可透過調整基材的捲軸314a-314e速度來控制染料著色層510的厚度。更詳細地說，當染料著色層熔體514的淋膜速度不變，基材捲軸314a-314e速度較快時，在基材410表面的染料著色層510厚度較薄。當基材捲軸314a-314e速度較慢時，T-型模具322唇閥停留在基材410b同一表面上的時間較久，單位時間內染料著色層熔體514附著在基材410b表面的量也就增加，因而造成染料著色層510厚度較厚。藉由澆淋染料著色層熔體514形成染料著色層510在基材410的表面，而染料著色層510的厚度可以在淋膜過程中調整不同參數而達成。基材410的厚度通常介於140-220微米〈μm〉，經淋膜形成的染料著色層510的厚度介於7-50微米，較佳的厚度介於10-30微米。
此外，請參考第2圖。染料著色體200可視需要包含一黏著層610設置於染料著色層510與基材410之間。黏著層610可以經由塗佈方式形成在基材表面，該塗布方式可採用刮刀塗布、線杆塗布(bar coating)、狹縫式模壓塗布(slot die coating)、凹版印刷塗布(gravure coating)、斜板式塗布(slide coating)、淋幕式塗布(curtain coating)或噴霧式塗布(spray coating)，較佳為狹縫式模壓塗布(slot die coating)和凹版印刷塗布(gravure coating)，也可以透過與染料著色層熔體514經共擠押出〈co-extrude〉的方式形成在基材410b之上。黏著層610的設置可以更進一步加強染料著色層510與基材410的密合度。黏著層610的材料可以是，例如但不限於乙烯-乙酸乙酯共聚物系(ethylene-vinyl acetate copolymer,EVA)樹脂、聚乙烯醇丁醛(polyvinyl butyral,PVB)系樹脂、氯化乙烯-乙酸乙酯共聚物(vinyl chloride ethylacetate)系樹脂、丙烯酸/甲基丙烯酸系樹脂、丙烯酸酯系樹脂、聚乙烯醚系樹脂、環氧系樹脂、三聚氰胺系樹脂、矽酮(silicone)系樹脂、聚氨酯(polyurethane,PU)系樹脂、熱可塑聚氨酯(thermoplastic polyurethane,TPU)、氯化聚丙烯(chlorinated polypropylene)、乙酸乙烯酯(vinyl acetate)、聚乙烯醇(polyvinyl alcohol)、苯乙烯/丁二烯/苯乙烯嵌段共聚物系樹脂或其組合。根據本發明部分實施例，染料著色層可設置於基材兩側表面，使得染料著色體為雙面結構。
染料著色層材料製備例
依據表一所列成分及比例，調配本發明之染料著色層材料，並將其送入輾壓系統，形成染料著色層膠粒，其中輾壓系統溫度參數為110-150℃。
PVC-1：聚氯乙烯(供應商：台塑，料號：B-60)。PVC-2：聚氯乙烯(供應商：台塑，料號：S-65)。PVC-3：聚氯乙烯(供應商：華夏，料號：H-61)。PVC-4：聚氯乙烯(供應商：華夏，料號：H-66)。PVC-5：聚氯乙烯(供應商：大洋，料號：S-108(SG7))。PVC-VA-1：聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物(乙烯乙酸酯含量8%)(供應商：台塑，料號：C-8)。PVC-VA-2：聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物(乙烯乙 酸酯含量13%)(供應商：日信，料號：SOLBIN C)。PVC-VA-3：聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物(乙烯乙酸酯含量12~14%)(供應商：陶氏，料號：VYHH)。PVC-VA-4：聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物(乙烯乙酸酯含量12.5%)(供應商：台塑，料號：C-15)。DCHP：鄰苯二甲酸二環己酯(供應商：岳陽森科化工，料號：Sk-102)。PETS：季戊四醇硬脂酸酯(供應商：Lonza，料號：PETS)。N-E-PTSA：N-乙基對甲苯磺醯胺(供應商：向陽化工，料號：N-Ethyl-p-toluenesulfonamide)。Glyceryl tribenzoate：甘油三苯甲酸酯(供應商：岳陽森科化工，料號：SK-1302)。NPG dibenzoate：2,2-二甲基-1,3-丙二醇二苯甲酸酯(供應商：TCI，料號：N0573)。PTSA：對甲苯磺醯胺(供應商：向陽化工，料號：p-Toluenesulfonamide)。DINCH：1,2-環己烷二羧酸二異壬酯(供應商：BASF，料號：Hexamoll® DINCH®)。DINP：鄰苯二甲酸二異壬酯(供應商：南亞，料號：DINP)。有機錫：Methyl-Tin(供應商：保泰，料號：TM-381)。PE蠟：Hi-wax(供應商：三井，料號：4202E)。ACR：甲基/丁基丙烯酸共聚合樹脂(供應商：保泰，料號：KM-3551)。
實施例1
使用製備例1之染料著色層膠粒投入淋膜機經螺桿熔融塑化後送入T-die擠壓，使染料著色層材料呈流線型熔融態擠出拉深後附著於具黏著層的紙基(供應商：中華紙漿，料號：銅版西卡紙)上，然後經由冷卻滾輪滾壓貼合成 染料著色體，淋膜機參數如下：螺桿溫度為155-185℃，T-die模頭溫度為195℃，冷卻滾輪溫度為40℃，限流閥轉速為75rpm，基材卷軸速度為75M/min，染料著色層得到的平均膜厚約為16微米。
實施例2-9
分別使用製備例2-9之染料著色層膠粒及同實施例1的製造方式。
比較例1-4
分別使用製備例10-13之染料著色層膠粒及同實施例1的製造方式。
比較例5
配製一塗佈型染料著色層材料，PVC(供應商：台塑，型號：C-15)13.6重量份，塑化劑(供應商：南亞，型號：DINP)4.6重量份，滑劑(供應商：三井，料號：4202E)0.4重量份，助劑(供應商：保泰，料號：KM-3551)0.4重量份，熱穩定劑(供應商：保泰，料號：TM-381)1.0重量份，甲基乙基酮40重量份，甲苯40重量份，並將其塗布於一具黏著層的紙基(供應商：中華紙漿，料號：銅版西卡紙)上，以100-110℃進行乾燥，染料著色層得到的平均膜厚約為16微米。
空白實驗：配製一塗佈型染料著色層材料，PVC(供應商：台塑，型號：C-15)15重量份，助劑(供應商：保泰，料號：KM-3551)0.4重量份，熱穩定劑(供應商：保泰，料號：TM-381)1.0重量份，甲基乙基酮40重量份，甲苯40重量份， 並將其塗布於一具黏著層的紙基(供應商：中華紙漿，料號：銅版西卡紙)上，以100-110℃進行乾燥，染料著色層得到的平均膜厚約為16微米。
表二為各個樣本經過流動性測試、晶點評估、模糊評估、吸光度測試等評比之結果。
流動性測試
觀察PVC淋膜時，T-die兩側邊緣是否被PVC填滿，淋膜的膜厚均勻度是否差異過大。O：T-die兩側邊緣被PVC料填滿，膜厚誤差±5um以內。△：T-die兩側邊緣被PVC料填滿，膜厚誤差±5um以上。X：T-die兩側邊緣未被PVC料填滿。
晶點評估
將上述的樣品裁剪為寬度為30cm且長度為20cm的 大小，以肉眼觀察染料著色層晶點的狀況。O：染料著色層無明顯晶點(0.2~0.5cm 0顆；0.02~0.2cm≦10顆)。△：染料著色層有少量晶點(0.2~0.5cm≦2顆；0.02~0.2cm≦20顆)。X：染料著色層有明顯晶點(0.2以上≦10顆；0.02~0.2cm：<100顆)。XX：染料著色層有嚴重晶點(0.2以上>10顆；0.02~0.2cm：>100顆)。
模糊評估
將熱昇華列印後的照片置於70℃環境下一週，然後以肉眼觀察照片是否解析度。O：照片影像解析度沒有改變。△：照片影像解析度有輕微改變。X：照片影像解析度有明顯改變。
吸光度測試
將上述的樣品裁剪為可列印的大小，然後使用Hiti P720印表機列印，且列印用包含黃色染料、洋紅色染料及靛藍色染料的染料層的Hiti P720專用色帶(供應商：誠研)，列印黃色、洋紅色、靛藍色及全黑的圖像(列印能階0)，並利用吸光度儀(儀器廠牌型號：X-rite i1)量測圖像的反射吸光度。
本發明提供的染料著色層材料在常溫下為固態，以粉末的方式混合，得到均勻的染料著色層材料原料，經過輾壓成粒，再經過加熱，以淋膜的方式形成在基材表面上。由於使用了聚氯乙烯、聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物或其組合物以及塑化劑，較低的加熱溫度，即可形成染料著色層材料熔體。相較於習知塗佈的形成方式，淋膜製程不需要使用額外的溶劑，除了解決了溶劑的回收處理風險 及塗佈的製程工序繁雜等問題，也大幅降低翹曲的問題。染料著色層的厚度也可輕易透過不同參數控制，甚至低於20微米。添加熔點高於40℃的塑化劑，除了讓染料著色層材料可以在固態狀態下混合，還可提高染料著色層染料著色層材料熔體的流動性，代表更均勻的材料分布，使得晶點發生機率減少，整體吸光度提升。
雖然本發明已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

Claims (10)

  1. 一種染料著色體，該染料著色體包含一基材及至少一位於該基材之一側之染料著色層，其中該染料著色層包含：(a)高分子聚合物，該高分子聚合物包含聚氯乙烯、聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物或其組合，該高分子聚合物含量以染料著色層總重100重量份計係60-85重量份；(b)塑化劑，該塑化劑熔點高於40℃，該塑化劑含量以染料著色層總重100重量份計係10-35重量份，該塑化劑係選自檸檬酸酯類、氫化苯環類、苯甲酸酯類、磺醯胺類、二元醇/聚醚類、硬脂酸酯及其組合；以及(c)熱穩定劑，該熱穩定劑含量以染料著色層總重100重量份計係2-8重量份。
  2. 如請求項1所述之染料著色體，其中該聚氯乙烯-乙烯乙酸酯共聚物的乙烯乙酸酯含量以聚氯乙烯-乙酸乙烯酯〈PVC-VA〉共聚物總重100重量份計係10-20重量份。
  3. 如請求項1所述之染料著色體，其中該塑化劑係選自季戊四醇硬脂酸酯、乙二醇單硬酯酸酯及其組合。
  4. 如請求項1所述之染料著色體，其中該塑化劑具有苯環。
  5. 如請求項4所述之染料著色體，其中該塑化劑具有下列化學結構：，其中R1為H、直鏈或支鏈C1-C6烷基，R2及R3可相同或不相同且各自獨立為H、直鏈或支鏈C1-C6烷基、環C5-C8烷基、直鏈或支鏈C1-C6鹵烷基、直鏈或支鏈C1-C6羥烷基、具一或多個C6-C14芳基取代之直鏈或支鏈C1-C6烷基。
  6. 如請求項4所述之染料著色體，其中該塑化劑係選自對甲苯磺醯胺、對乙基苯磺醯胺、對丙基苯磺醯胺、對異丙基苯磺醯胺、對丁基苯磺醯胺、對叔丁基苯磺醯胺、N-甲基對甲苯磺醯胺、N-乙基對甲苯磺醯胺、N-丙基對甲苯磺醯胺、N-丁基對甲苯磺醯胺、N-環己基對甲苯磺醯胺、2,2-二甲基-1,3-丙二醇二苯甲酸酯、1,4-環己烷二甲醇二苯甲酸酯、甘油三苯甲酸酯、蔗糖苯甲酸酯及其組合。
  7. 如請求項1所述之染料著色體，進一步包含一黏著層，其中該黏著層設置於染料著色層與基材之間。
  8. 一種染料著色體的製作方法，包含：提供一基材；以及於該基材之至少一側以淋膜方式形成如請求項1所述之染料著色層。
  9. 如請求項8所述的染料著色體的製作方法，進一步包含：塗佈一黏著層於該基材表面，該黏著層位於該基材以及該染料著色層之間。
  10. 如請求項8所述的染料著色體的製作方法，進一步包含：與染料著色層共擠壓一黏著層於該基材表面，該黏著層位於該基材以及該染料著色層之間。
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