專(zhuān)利名稱(chēng)：用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜的制作方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜，該膜甚至在施加高能范圍內(nèi)也具有優(yōu)異的耐熱粘性(hot sticking resistance)、滑動(dòng)性(slidability)和可印刷性。
2.相關(guān)技術(shù)的描述包括通過(guò)施加熱而熔化或升華的油墨層的熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料廣泛用于諸如用文字處理器、條碼機(jī)和傳真機(jī)打印的應(yīng)用中。近年來(lái)，已經(jīng)可以使用此類(lèi)包括通過(guò)施加熱而熔化或升華的油墨層的熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料形成具有高精度的圖象，象鹵化銀照相材料一樣。
熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料通常包含聚酯膜作為基礎(chǔ)膜。若將包含裸露的聚酯膜的熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料用于打印，則該膜因熱頭提供的熱不利地熔化并粘于熱頭上。這稱(chēng)為“熱粘現(xiàn)象”。若發(fā)生熱粘現(xiàn)象，熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料將不能平穩(wěn)地運(yùn)轉(zhuǎn)且熱頭受到污染，導(dǎo)致印刷品的清晰度不夠。為了克服熱粘現(xiàn)象，將耐熱保護(hù)層設(shè)置于聚酯膜的接觸熱頭的表面，即與聚酯膜的熱圖象轉(zhuǎn)印油墨層相對(duì)的表面。耐熱保護(hù)層的材料包括聚硅氧烷基組合物、含氟組合物、蠟基組合物和各種熱固性組合物。
現(xiàn)有的打印機(jī)技術(shù)涉及全色高精度和高速打印。對(duì)應(yīng)于該趨勢(shì)，對(duì)打印機(jī)施加高能。例如，日本未審專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)55-7467描述了一種聚硅氧烷基、三聚氰胺基或苯酚基耐熱保護(hù)層。包含該常規(guī)耐熱保護(hù)層的熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料對(duì)受熱的熱頭的滑動(dòng)性不足，因而發(fā)生熱粘現(xiàn)象。日本未審專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)56-155794描述了一種包括無(wú)機(jī)顏料的耐熱保護(hù)層。包含該常規(guī)耐熱保護(hù)層的熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料可能因與熱頭摩擦而縮短熱頭的壽命且可能具有粗糙化的表面而降低導(dǎo)熱性。不可能提供清晰的印刷品。日本未審專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?0-192630描述了一種含有含氟樹(shù)脂的耐熱保護(hù)層。包含該常規(guī)耐熱保護(hù)層的熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料對(duì)受熱的熱頭的滑動(dòng)性不足，因而發(fā)生熱粘現(xiàn)象。日本未審專(zhuān)利申請(qǐng)公開(kāi)號(hào)59-148697和60-56583各自描述了一種施有蠟組分的耐熱保護(hù)層。包含該常規(guī)耐熱保護(hù)層的熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料因熱頭的熱而熔化，使得滑動(dòng)性充足。然而，該熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料不能使用現(xiàn)有的高速打印機(jī)或在施加高能范圍內(nèi)提供令人滿意的可印刷性。
美國(guó)專(zhuān)利號(hào)5407724是涉及一種用于圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜的專(zhuān)利，該圖象轉(zhuǎn)印材料包括含有蠟基組合物作為主組分的層以及特殊的突起。然而，該用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜不能使用現(xiàn)有的高速打印機(jī)或在施加高能范圍內(nèi)提供令人滿意的可印刷性。
圖2是通過(guò)掃描電鏡由與

圖1相同的層壓層得到的放大3000倍的顯微照片。
圖3是通過(guò)掃描電鏡由與圖1和2的層具有不同表面的其他層壓層得到的放大1000倍的顯微照片。
圖4是通過(guò)掃描電鏡由與圖3相同的層壓層得到的放大3000倍的顯微照片。
圖5是通過(guò)掃描電鏡由與圖3相同的層壓層得到的放大5000倍的顯微照片。
圖6是通過(guò)掃描電鏡由實(shí)施例1的層壓層得到的放大1000倍的顯微照片。
圖7是通過(guò)掃描電鏡由與圖6相同的層壓層得到的放大3000倍的顯微照片。
圖8是通過(guò)掃描電鏡由對(duì)比例2的層壓層得到的放大3000倍的顯微照片。
圖9是通過(guò)掃描電鏡由實(shí)施例4的層壓層得到的放大1000倍的顯微照片。
圖10是通過(guò)掃描電鏡由與圖9相同的層壓層得到的放大3000倍的顯微照片。
圖11是通過(guò)掃描電鏡由與圖9相同的層壓層得到的放大5000倍的顯微照片。
下面將描述具有島狀突起且在其表面上具有條狀突起的本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜的表面形態(tài)。
在本發(fā)明中，突起的形狀由掃描電鏡(以下稱(chēng)為“SEM”)的顯微照片確定。實(shí)際上，這里的圓形突起包括由SEM的顯微照片觀察到的任何圓形突起，如球形突起和圓柱形突起。因此在本發(fā)明中，當(dāng)突起在此稱(chēng)為圓形或條狀時(shí)，突起不僅是二維的，而且是三維的，即具有高度。
圖1-5顯示了由本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜的典型層壓層的SEM得到的顯微照片，但本發(fā)明的層壓薄膜不限于此。
圖1是SEM的放大1000倍的顯微照片。在圖1中，可以觀察到大量的近似圓形的島狀突起和變形的島狀突起(其中兩個(gè)或多個(gè)島狀突起可以連接在一起)。在各圖中，右下方的直線表示標(biāo)尺。例如，在圖1中，直線的長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于50μm。
圖2是通過(guò)SEM由與圖1相同的層壓層得到的放大3000倍的顯微照片?？梢杂^察到大量更細(xì)的條狀突起形成于島狀突起的表面。
圖3是與圖1和2的層具有不同表面的層壓層的一個(gè)實(shí)施例。圖3是由SEM得到的放大1000倍的顯微照片。盡管存在近似圓形的島狀突起，但形成了大量某些突起連接在一起的島狀突起。
圖4是通過(guò)SEM由與圖3相同的層壓層得到的放大3000倍的顯微照片。可以觀察到大量更細(xì)的條狀突起形成于島狀突起的表面。
圖5是通過(guò)SEM由與圖3相同的層壓層得到的放大5000倍的顯微照片?？梢郧宄赜^察到在聚酯膜的表面上形成了島狀突起和在島狀突起上的條狀突起。
如上所述，在本發(fā)明中，島狀突起的形態(tài)可以是圓形或近似圓形，或者可以連接在一起形成圓形或近似圓形，但并不限于此。
在本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜中，島狀突起的密度應(yīng)為2-100個(gè)突起/100μm2，優(yōu)選3-60個(gè)突起/100μm2，更優(yōu)選5-50個(gè)突起/100μm2。當(dāng)島狀突起的密度為2-100個(gè)突起/100μm2時(shí)，得到優(yōu)異的耐熱粘性。因此，本發(fā)明的有效性得到充分體現(xiàn)。島狀突起可以具有各種形狀如圓形和近似圓形，或者可以連接在一起形成圓形或近似圓形。島狀突起的密度通過(guò)計(jì)數(shù)分離的島狀突起而得到。
在本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜中，島狀突起優(yōu)選占層壓層的表面的20-80％，更優(yōu)選40-80％。若島狀突起占層壓層表面的0％，則沒(méi)有形成島狀突起且沒(méi)有突起。若島狀突起占層壓層表面的100％，則聚酯膜的層壓層的整個(gè)表面被島狀突起覆蓋。
在島狀突起的表面上形成條狀突起。其形狀并不特別受限制，只要突起如上圖中所示具有條狀形式。例如，條狀突起可以是線狀、環(huán)形、曲線形或其組合。條狀突起的尺寸由其縱向長(zhǎng)度和橫向(即寬度方向)長(zhǎng)度的比例R測(cè)定。該比例R由下式代表比例R＝(縱向長(zhǎng)度)/(寬度方向的長(zhǎng)度)對(duì)于一個(gè)條狀突起，該比例R對(duì)優(yōu)異的滑動(dòng)性而言優(yōu)選為3或更大，更優(yōu)選為4或更大，最優(yōu)選為5或更大。
條狀突起越長(zhǎng)，有效性越大，即滑動(dòng)性越大。比例R通常最大為50，如圖5所示。
上述條狀突起可以單獨(dú)形成，或以網(wǎng)狀圖案形成。條狀突起的密度并不特別受限制，只要本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)未受抑制。條狀突起的密度優(yōu)選為10-10000個(gè)突起/100μm2，更優(yōu)選50-1000個(gè)突起/100μm2。若突起單獨(dú)形成，則以每單位面積計(jì)數(shù)突起。若以網(wǎng)狀圖案形成突起，則以從一個(gè)支化點(diǎn)到另一個(gè)支化點(diǎn)作為一個(gè)突起計(jì)數(shù)突起。條狀突起的長(zhǎng)度并不特別受限制，但優(yōu)選為0.1-5μm，更優(yōu)選為0.2-2μm。
本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜包含含有50重量％或更多，優(yōu)選70重量％或更多，更優(yōu)選80重量％或更多的蠟基化合物的層壓層。
本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜包含優(yōu)選含有70重量％或更多，更優(yōu)選80重量％或更多的蠟基化合物和油狀物質(zhì)的混合物的層壓層。
優(yōu)選本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜包含含有蠟基化合物和油狀物質(zhì)的混合物的層壓層。蠟基化合物可以與油狀物質(zhì)以任意比例混合。為了清楚地提供本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)，蠟基化合物與油狀物質(zhì)在層壓層中的固體重量比優(yōu)選為99/1-60/40，更優(yōu)選為97/3-70/30，最優(yōu)選為95/5-80/20，以提供優(yōu)異的耐熱粘性。若油狀物質(zhì)的加入量低于1重量％，有效性將降低，且耐熱粘性也降低。若油狀物質(zhì)的加入量大于40重量％，則層壓層傾向于在室溫即23℃下呈粘性。
本發(fā)明的層壓層通過(guò)不受限制的方法生產(chǎn)。優(yōu)選本發(fā)明的層壓層通過(guò)在線涂敷方法生產(chǎn)，在該方法中將用于形成該層壓層的涂料溶液在聚酯膜的生產(chǎn)過(guò)程中涂敷。用于形成該層壓層的優(yōu)選涂料溶液是具有特定粒度和特定熔點(diǎn)的蠟基化合物的含水涂料溶液。該涂料溶液可以是蠟基化合物的含水涂料溶液與油狀物質(zhì)的含水涂料溶液的混合物。
用于本發(fā)明層壓層中的蠟基化合物例如描述于Kenzo Fusegawa編著的“蠟的性能及其應(yīng)用”(Saiwai Shobo于1983年出版)中。
任何在室溫下為固體或半固體的有機(jī)組合物可以用作本發(fā)明所用的蠟基化合物。蠟基化合物的非限制性實(shí)例包括天然蠟、合成蠟或混合蠟。
天然蠟被分成植物蠟、動(dòng)物蠟、礦物蠟、石油蠟等。合成蠟被分成合成烴類(lèi)如聚乙烯蠟、改性蠟、氫化蠟、脂肪酸、酰胺、酯類(lèi)、酮類(lèi)等?；旌舷炌ㄟ^(guò)將上述蠟與合成樹(shù)脂等混合得到。
植物蠟的具體例子包括小燭樹(shù)蠟、加洛巴蠟、米蠟、混濁牛脂(hazetallow)、西蒙得木油、棕櫚蠟、木耳(auricurie)蠟、甘蔗蠟、西班牙草蠟、樹(shù)皮蠟等。動(dòng)物蠟的具體例子包括蜂蠟、羊毛脂、鯨蠟、昆蟲(chóng)蠟、蟲(chóng)膠蠟、胭脂蟲(chóng)蠟、水鳥(niǎo)蠟等。礦物蠟的具體例子包括褐煤蠟、純地蠟、地蠟等。石油蠟的具體例子包括石蠟、微晶蠟、礦脂等。
用于本發(fā)明的蠟基化合物并不具體限制在上述范圍內(nèi)。考慮到滑動(dòng)性和可印刷性，優(yōu)選合成蠟、礦物蠟和石油蠟?？紤]到滑動(dòng)性、可印刷性和可得性，尤其優(yōu)選的是合成蠟如聚乙烯蠟。
在本發(fā)明中，蠟基化合物可以例如水分散體或乳液形式用作涂料溶液。考慮到島狀突起的形成，該化合物在水分散體或乳液中的粒度優(yōu)選為0.01-1μm，更優(yōu)選0.03-0.5μm，最優(yōu)選0.05-0.2μm。例如，在在線涂敷方法中，若粒度太大，蠟基化合物可能因在成膜步驟中的熱處理而熔化，顯著粘于相鄰的島狀突起上，從而使島狀突起的形成不足。另一方面，若粒度太小，滑動(dòng)性變差且涂料溶液可能具有不良的穩(wěn)定性并且不能實(shí)際使用。
蠟基化合物的熔點(diǎn)優(yōu)選為90-200℃，更優(yōu)選為100-150℃，最優(yōu)選100-140℃，以易于形成島狀突起。若熔點(diǎn)太低，則在在線涂敷方法中蠟基化合物易于在預(yù)熱和干燥步驟中熔融并在成膜步驟中拉伸，且島狀突起不易形成。還有，在離線涂敷方法中，若熔點(diǎn)太低，島狀突起不易形成，這取決于涂敷后的干燥溫度。
本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印的層壓薄膜優(yōu)選通過(guò)在尚未完成結(jié)晶取向之前將用于形成層壓層的涂料溶液涂敷到聚酯膜上、拉伸并熱處理該膜而生產(chǎn)。當(dāng)使用上述方法形成層壓層時(shí)，考慮到環(huán)境污染或防爆性，蠟基化合物優(yōu)選通過(guò)在水中溶解、乳化或懸浮而呈水基的。
蠟基化合物可以通過(guò)增溶(轉(zhuǎn)相)方法、機(jī)械方法、氧化乳化方法等溶解、乳化或懸浮。
適用于本發(fā)明的聚乙烯蠟的含水涂料溶液可以通過(guò)下列方法生產(chǎn)在增溶(轉(zhuǎn)相)方法中，將表面活性劑如聚乙烯蠟、脫水山梨糖醇單硬脂酸酯和聚氧乙烯硬脂基醚以及水引入容器中，加熱并攪拌以將表面活性劑吸附于聚乙烯蠟的表面，從而可以使用水作為介質(zhì)生產(chǎn)聚乙烯蠟乳液。
在機(jī)械方法中，將分散劑如聚乙烯蠟、硬脂酸和三乙醇胺以及水引入容器中，加熱并使用均相混合器攪拌。在得到均勻的混合物后，使用均化器生產(chǎn)聚乙烯蠟乳液。
將聚乙烯蠟氧化，向其上加入羧基或羥基。向其中加入表面活性劑，從而可以生產(chǎn)聚乙烯蠟乳液。此時(shí)，因?yàn)轸然蛄u基作為官能基引入聚乙烯蠟中，改進(jìn)了層壓層對(duì)基礎(chǔ)膜的粘附性。
在本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜中，當(dāng)優(yōu)選使用蠟基化合物和油狀物質(zhì)的混合物時(shí)，可以在高脈沖寬度范圍內(nèi)提供優(yōu)異的打印且在高能范圍打印時(shí)提供良好的運(yùn)轉(zhuǎn)性。
本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜中所用油狀物質(zhì)在室溫下為液體或糊狀油。油狀物質(zhì)的非限制性實(shí)例包括植物油、油脂、礦物油和合成潤(rùn)滑油。植物油的具體實(shí)例包括亞麻子油、榧子油、紅花油、大豆油、桐油、芝麻油、玉米油、菜子油、桉樹(shù)油、棉籽油、橄欖油、茶(sasanqua)油、tsubaki油、蓖麻油、花生油、棕櫚油和椰子油。油脂的具體實(shí)例包括牛油、豬脂、羊脂和可可脂。礦物油的具體實(shí)例包括機(jī)油、絕緣油、汽輪油、馬達(dá)油、齒輪油、切削油和液體石蠟。作為合成潤(rùn)滑油，可以任選使用具有在《化學(xué)大辭典》(Encyclopaedia Chimica，Kyoritsu Publishing Co.出版)中所述特性的那些，即與石油潤(rùn)滑油相比具有更高粘度指數(shù)、更低流點(diǎn)、更好熱穩(wěn)定性和氧化穩(wěn)定性且不易點(diǎn)燃的那些。合成潤(rùn)滑油的具體實(shí)例包括烯烴聚合物油如乙烯聚合物油和丁烯聚合物油；合成雙酯潤(rùn)滑油如癸二酸雙(2-乙基己基)酯、癸二酸雙(1-乙基丙基)酯和己二酸雙(2-乙基己基)酯；通過(guò)烯化氧如環(huán)氧乙烷和脂族一元醇加聚或加成共聚得到的聚亞烷基二醇油；硅油等。其中優(yōu)選在高脈沖范圍具有良好的運(yùn)轉(zhuǎn)性的礦物油和合成潤(rùn)滑油。尤其優(yōu)選的是合成潤(rùn)滑油?？梢允褂玫V物油與合成潤(rùn)滑油的混合物。
對(duì)本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜中的雙軸取向聚酯膜的聚酯并無(wú)特殊限制，但優(yōu)選聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯、聚萘二甲酸丙二醇酯等。它們可以組合使用。
這些聚酯可以與其他二羧酸或二醇共聚。此時(shí)，結(jié)晶取向完成后的薄膜優(yōu)選具有的結(jié)晶度為25％或更大，更優(yōu)選為30％或更大，最優(yōu)選為35％或更大。若結(jié)晶度低于25％，則尺寸穩(wěn)定性或機(jī)械強(qiáng)度可能不足。
本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜可以是多層薄膜，其包含兩層或更多層，即內(nèi)層和表面層。內(nèi)層可以基本不合顆粒且表面層可以含有顆粒。或者，內(nèi)層可以含有粗顆粒且表面層可以含有細(xì)顆粒。在該多層薄膜中，內(nèi)層和表面層可以由不同聚合物或相同聚合物形成。
當(dāng)聚酯膜用作本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜時(shí)，在25℃下在鄰氯苯酚中測(cè)量的聚酯的特性粘度優(yōu)選為0.4-1.2dl/g，更優(yōu)選0.5-0.8dl/g。
本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜在形成層壓層之后被雙軸取向。這里的術(shù)語(yǔ)“雙軸取向”是指將在結(jié)晶取向未完成之前的未拉伸聚酯膜在縱向和寬度方向拉伸，然后通過(guò)熱處理完成結(jié)晶取向，且由廣角X射線衍射測(cè)得其呈現(xiàn)出雙軸取向圖案。若聚酯膜沒(méi)有雙軸取向，得到的層壓薄膜將具有不良的尺寸穩(wěn)定性，尤其是在高濕度和高溫下，不足的機(jī)械強(qiáng)度和不良的平面性。
本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜的層壓層可以含有各種添加劑、樹(shù)脂組合物和交聯(lián)劑，只要本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)未受抑制。各種添加劑、樹(shù)脂組合物和交聯(lián)劑的實(shí)例包括抗氧化劑、耐熱穩(wěn)定劑、紫外線吸收劑、有機(jī)顆粒、顏料、染料、抗靜電劑、成核劑、丙烯酸系樹(shù)脂、聚酯樹(shù)脂、聚氨酯樹(shù)脂、聚烯烴樹(shù)脂、聚碳酸酯樹(shù)脂、醇酸樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂、脲樹(shù)脂、酚樹(shù)脂、聚硅氧烷樹(shù)脂、橡膠樹(shù)脂、三聚氰胺交聯(lián)劑、噁唑啉交聯(lián)劑、羥甲基和/或羥烷基脲交聯(lián)劑、丙烯酰胺、聚酰胺、異氰酸酯化合物、氮丙啶化合物、各種硅烷偶聯(lián)劑、各種鈦酸酯偶聯(lián)劑等。
更優(yōu)選將無(wú)機(jī)顆粒加入聚酯膜中，因?yàn)榛瑒?dòng)性通過(guò)層壓層的島狀突起的協(xié)同效應(yīng)得到進(jìn)一步改進(jìn)。無(wú)機(jī)顆粒的實(shí)例包括二氧化硅、膠體二氧化硅、氧化鋁、氧化鋁溶膠、高嶺土、滑石、云母、碳酸鈣、硫酸鋇、碳黑、沸石、二氧化鈦、金屬細(xì)顆粒等。無(wú)機(jī)顆粒優(yōu)選的平均粒度為0.005-3μm，更優(yōu)選0.05-1μm。無(wú)機(jī)顆粒的加入量?jī)?yōu)選為0.01-5重量％，更優(yōu)選0.1-2重量％。
因?yàn)闊犷^可能被層壓層中的無(wú)機(jī)顆粒損壞，優(yōu)選層壓層不含無(wú)機(jī)顆粒。只要無(wú)機(jī)顆粒具有的尺寸和量使得熱頭在使用包含其中加入無(wú)機(jī)顆粒的層壓層的熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料時(shí)不被摩擦和損壞，可以加入將無(wú)機(jī)顆粒加入層壓層中。
下面描述生產(chǎn)本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜的非限制性優(yōu)選方法。
在本發(fā)明中，在線涂敷方法是優(yōu)選的。在該在線涂敷方法中，例如將已擠出且其結(jié)晶取向尚未完成的聚酯膜縱向拉伸約2.5-5倍，并將該單軸拉伸膜用涂料溶液連續(xù)涂敷。使涂敷的膜通過(guò)加熱區(qū)進(jìn)行干燥，并在寬度方向拉伸約2.5-5倍。此外，將該薄膜連續(xù)引入150-250℃的加熱區(qū)以完成結(jié)晶取向。通常而言，將該薄膜在縱向上拉伸、涂敷，然后在寬度方向拉伸。然而，該薄膜可在寬度方向拉伸、涂敷，然后縱向拉伸，或者該薄膜可以先涂敷，然后同時(shí)在縱向和寬度方向上拉伸。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方案中，可以對(duì)基礎(chǔ)膜即上述單軸拉伸膜的表面進(jìn)行電暈放電處理以使該基礎(chǔ)膜的濕態(tài)張力優(yōu)選為47mN/m或更高，更優(yōu)選50mN/m或更高。因此，可以改進(jìn)層壓層和該基礎(chǔ)膜之間的粘附以及可涂敷性。還優(yōu)選將少量有機(jī)溶劑如異丙醇、丁基溶纖劑、N-甲基-2-吡咯烷酮等加入涂料溶液中以改進(jìn)濕潤(rùn)性和對(duì)該基礎(chǔ)膜的粘附性。
本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜的厚度優(yōu)選為1-10μm，更優(yōu)選2-7μm。層壓層厚度優(yōu)選為0.001-2μm，更優(yōu)選0.01-1μm。若層壓薄膜太厚，熱可能不易由熱頭轉(zhuǎn)移，從而降低可印刷性。另一方面，若層壓層太薄，則耐熱粘性差。
可以由各種涂敷方法將層壓層涂敷于基礎(chǔ)膜上，所述方法包括逆涂法、凹版涂敷法、棒涂法、刮涂法、邁耶棒涂法、模涂(die coating)法、噴涂法等。
生產(chǎn)本發(fā)明用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜的非限制性方法在下文使用聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(下文稱(chēng)為“PET”)作為基礎(chǔ)膜進(jìn)行描述。
將特性粘度為0.5-0.8dl/g的PET粒料真空干燥，送入擠出機(jī)中，在260-300℃熔化并通過(guò)T模頭擠出成片材。使用靜電流延法在10-60℃的表面溫度下將該片材繞于具有鏡面裝飾表面的流延鼓上，冷卻并固化形成未拉伸的PET薄膜。在加熱到70-120℃的輥之間將該未拉伸的薄膜在縱向(薄膜的進(jìn)料方向)拉伸2.5-5倍。對(duì)該薄膜的至少一個(gè)表面施加電暈放電處理，從而使該表面的濕潤(rùn)張力為47mN/m或更高。將本發(fā)明的含水涂料溶液涂敷于該處理過(guò)的表面。將該涂敷過(guò)的薄膜用夾子夾住，以引入加熱到70-130℃的熱空氣區(qū)，干燥，在寬度方向拉伸2.5-5倍，引入180-250℃的熱處理區(qū)并熱處理1-30秒鐘以完成結(jié)晶取向。在熱處理中，薄膜可在寬度方向或縱向根據(jù)需要松弛1-10％。雙軸拉伸可以是縱向、橫向逐次拉伸或同時(shí)雙軸拉伸。在縱向和橫向拉伸薄膜后，可以將薄膜在縱向或橫向再拉伸。聚酯膜的厚度并不特別受限制，但優(yōu)選為1-10μm。
當(dāng)其上設(shè)置層壓層的基礎(chǔ)膜含有至少一種選自用于形成該層壓層的組合物及其反應(yīng)產(chǎn)物的物質(zhì)時(shí)，該層壓層和該基礎(chǔ)膜之間的粘附性可以得到改進(jìn)，且可提高該層壓聚酯膜的滑動(dòng)性。從良好粘附性和滑動(dòng)性來(lái)看，用于形成該層壓層的組合物或其反應(yīng)產(chǎn)物的加入總量?jī)?yōu)選為5ppm或更高至低于2重量％?？紤]到環(huán)境保護(hù)和生產(chǎn)量，使用含有用于形成層壓層的組合物的再循環(huán)粒料是合適的。
當(dāng)將如此得到的層壓薄膜用作熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料時(shí)，其甚至在施加高能范圍內(nèi)也具有優(yōu)異的耐熱粘性以及良好的滑動(dòng)性和可印刷性。
此外，當(dāng)將如此得到的層壓薄膜用作熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料如熱熔型熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料(TTR；熱轉(zhuǎn)印帶)和升華型圖象轉(zhuǎn)印材料(DDTT；染料擴(kuò)散型熱轉(zhuǎn)印帶)的基礎(chǔ)膜時(shí)，其甚至在施加高能范圍內(nèi)也具有優(yōu)異的耐熱粘性、滑動(dòng)性和可印刷性。因此，本發(fā)明的層壓薄膜可適當(dāng)?shù)赜米髟趯捠┘幽芊秶鷥?nèi)的熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料。
本發(fā)明層壓薄膜的性能按如下測(cè)試和評(píng)價(jià)(1)層壓層的厚度將層壓薄膜沿橫截面方向切成片。由透射電子顯微鏡觀察該片以測(cè)量層壓層厚度。包括突起在內(nèi)的厚度通過(guò)將該片中某些點(diǎn)的厚度平均化而測(cè)定。(2)突起密度使用Hitachi，Ltd.制造的掃描電子顯微鏡“S-2100A”觀察層壓薄膜的表面以確定島狀突起和條狀突起的形狀以及島狀突起的密度。島狀突起的密度(突起數(shù)目/100μm2)在10μm×10μm面積內(nèi)對(duì)不同位置測(cè)量5次并取平均以四舍五入而得到。(3)島狀突起占有率島狀突起占有率按如下測(cè)定將在上面(2)中得到的圖象中島狀突起以外的面積用黑色標(biāo)記。使用圖象處理設(shè)備識(shí)別白色部分(島狀突起)和黑色部分(島狀突起以外的面積)以計(jì)算島狀突起占有率。(4)耐熱粘性(作為熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料評(píng)價(jià))通過(guò)使用熱熔方法以3.5μm的厚度將具有如下組成的熱熔型油墨涂敷于與其上形成層壓層的表面相對(duì)的表面(在兩個(gè)表面均層壓的情況下，可以涂敷任一表面)上來(lái)生產(chǎn)熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料。
熱熔型油墨的組成重量份(pbw)加洛巴蠟 100pbw微晶蠟 30pbw乙酸乙烯酯/乙烯共聚物 15pbw碳黑 20pbw使用該熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料由熱敏性圖象轉(zhuǎn)印打印機(jī)“BC-8MKII”(由AutonicsKK制造)在如下條件下進(jìn)行打印熱頭的熱阻為500Ω、改變施加的電壓且脈沖寬度為2.8毫秒。記錄沒(méi)有發(fā)生粘合的臨界施加電壓。該施加電壓越高，熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料越能抵抗施加的高能。若臨界施加電壓為6V或更高，則該熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料實(shí)際上可使用。若臨界施加電壓為10V或更高，則該熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料具有優(yōu)異的耐熱粘性。熱粘現(xiàn)象的存在與否由該熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的運(yùn)轉(zhuǎn)性能和打印時(shí)熱粘的聲音測(cè)定。(5)可印刷性在上面的(3)中，使用熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料在施加電壓為8V、脈沖寬度為0.5毫秒下進(jìn)行打印。肉眼觀察打印結(jié)果并按下列標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)
VG非常良好的打印G良好的打印P有些邊緣缺失的不良打印，部分不良打印VP非常差的打印，無(wú)打印部分(6)滑動(dòng)性使用表面測(cè)試計(jì)“HEIDON-14DR”(Shinto Kagaku KK制造)在23℃和65％相對(duì)濕度(以下稱(chēng)為“RH”)下按照耐摩擦性測(cè)試的處理指示(ASTM平面壓桿)評(píng)價(jià)本發(fā)明層壓薄膜的滑動(dòng)性。參照ASTM D-1894。將層壓薄膜設(shè)置于測(cè)試臺(tái)側(cè)(stage side)以使層壓表面向上并將用于絲帶(6μm)“LUMIRROR F53”(Toray Industries，Inc.制造)的未處理薄膜設(shè)置于平面壓桿側(cè)。條件如下平面壓桿測(cè)量面積為63.5mm×63.5mm樣品寬100mm，長(zhǎng)180mm負(fù)荷1.96N(重量為200g)速度150mm/min按如下測(cè)量在加熱下的滑動(dòng)性將用于加熱測(cè)量臺(tái)的加熱設(shè)備設(shè)置于表面測(cè)試計(jì)“HEIDON-14DR”(由Shinto Kagaku Co.，Ltd.制造)上。將本發(fā)明的層壓薄膜在120℃下加熱20秒鐘。之后在與上述相同的條件下測(cè)量滑動(dòng)性。將層壓薄膜設(shè)置于測(cè)試臺(tái)側(cè)以使層壓表面向上，加熱與其上設(shè)置層壓層的表面相對(duì)的表面并將用于絲帶(6μm)“LUMIRROR F53”(Toray Industries，Inc.制造)的未處理薄膜設(shè)置于平面壓桿側(cè)。
將在加熱下的滑動(dòng)性與在23℃和65％RH下的滑動(dòng)性比較并按下述標(biāo)準(zhǔn)評(píng)價(jià)VG非常好；在加熱下的滑動(dòng)性與在23℃和65％RH下相似(動(dòng)摩擦系數(shù)低于1.1倍)，或比在23℃和65％RH下更好。
G良好；在加熱下的滑動(dòng)性與在23℃和65％RH下相比稍低(動(dòng)摩擦系數(shù)低于1.5倍)。
B差；在加熱下的滑動(dòng)性與在23℃和65％RH下相比更低(動(dòng)摩擦系數(shù)低于2倍)。
VB非常差；在加熱下的滑動(dòng)性與在23℃和65％RH下相比明顯更低(動(dòng)摩擦系數(shù)大于2倍)。(7)熔點(diǎn)使用差示掃描量熱計(jì)“DSC(RDC220)”和數(shù)據(jù)分析器—磁盤(pán)站(diskstation)“SSC/5200”(均由Seiko Instruments Inc.制造)，將約10mg樣品置于鋁盤(pán)中，以20℃/min的升溫速率從室溫加熱。記錄熔融吸熱峰溫度作為熔點(diǎn)。
如圖6和7所示，在層壓薄膜中的層壓層表面形成了密度為35個(gè)突起/100μm2的島狀突起和條狀突起。
將該層壓薄膜作為熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料評(píng)價(jià)。結(jié)果甚至在施加高能范圍內(nèi)也沒(méi)有發(fā)生熱粘現(xiàn)象，且得到了優(yōu)異的可印刷性和滑動(dòng)性。<用于形成層壓層的涂料溶液>
將熔點(diǎn)為120℃的聚乙烯蠟的粒徑為0.1μm的水分散體制成蠟1。將蠟1用水稀釋至固體濃度為1.5重量％。對(duì)比例1重復(fù)層壓薄膜實(shí)施例1的制備程序，不同的是將用于形成層壓薄膜的涂料溶液改變?yōu)榫哂邢率鼋M成。
當(dāng)觀察層壓薄膜表面時(shí)，既沒(méi)有形成島狀突起也沒(méi)有形成條狀突起。然而，形成了PET膜本身的稍微傾斜的突起。這些稍微傾斜的突起由在擠出步驟中加入的二氧化硅顆粒衍生而來(lái)。
如此得到的層壓薄膜具有非常優(yōu)異的滑動(dòng)性，因?yàn)樵诒砻嫔闲纬闪税纬傻湍鼙砻娴木酃柩跬榛鶚?shù)脂的涂層。然而，作為熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料對(duì)層壓薄膜進(jìn)行評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)在施加高能范圍內(nèi)的可印刷性不足。當(dāng)將熱熔型油墨涂敷于與其上形成層壓層的表面相對(duì)的表面上時(shí)，產(chǎn)生可能由聚硅氧烷低聚物轉(zhuǎn)移誘發(fā)的排斥力。該層壓薄膜不適于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料。<用于形成層壓層的涂料溶液>
將聚硅氧烷接枝丙烯酸樹(shù)脂的含水涂料溶液(為包含側(cè)鏈具有聚二甲基硅氧烷的丙烯酸樹(shù)脂的水基乳液)用水稀釋以使固體濃度為3重量％。對(duì)比例2重復(fù)層壓薄膜實(shí)施例1的制備程序，不同的是將用于形成層壓薄膜的涂料溶液改變?yōu)榫哂邢率鼋M成。
觀察層壓薄膜表面。結(jié)果發(fā)現(xiàn)通過(guò)在涂料溶液中加入二氧化硅顆粒產(chǎn)生具有近似環(huán)形且密度為3個(gè)/100μm2的島狀突起，但沒(méi)有形成條狀突起，如圖8所示。
將層壓薄膜作為熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果甚至在施加低能范圍內(nèi)該層壓薄膜也不能在打印機(jī)中操作且發(fā)生熱粘現(xiàn)象，導(dǎo)致層壓薄膜破裂。<用于形成層壓層的涂料溶液>
聚酯樹(shù)脂玻璃化轉(zhuǎn)變溫度為60℃的共聚聚酯樹(shù)脂的水分散體，該樹(shù)脂包含對(duì)苯二甲酸(88mol％)、5-磺基間苯二甲酸鈉(120mol％)、乙二醇(80mol％)和二甘醇(20mol％)。
二氧化硅顆粒粒度為0.3μm的膠體二氧化硅顆粒的水分散體將聚酯樹(shù)脂和二氧化硅顆粒以99.5/0.5的固體重量比混合。將混合物用水稀釋以使固體濃度為2重量％。
在層壓薄膜中的層壓層表面上形成密度為50個(gè)/100μm2的島狀突起和條狀突起。
將層壓薄膜作為熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果甚至在施加高能范圍內(nèi)也沒(méi)有發(fā)生熱粘現(xiàn)象，得到優(yōu)異的可印刷性且熱頭未受污染。<用于形成層壓層的涂料溶液>
蠟2熔點(diǎn)為120℃的聚乙烯蠟的水分散體，該分散體的粒度為0.08μm。
油狀物質(zhì)包含聚乙二醇油的合成潤(rùn)滑油的水分散體將蠟2和油狀物質(zhì)以80/20的固體重量比混合。將混合物用水稀釋以使固體濃度為1.5重量％。
在層壓薄膜中的層壓層表面上形成密度為10個(gè)/100μm2的島狀突起和條狀突起。
將層壓薄膜作為熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果甚至在施加高能范圍內(nèi)也沒(méi)有發(fā)生熱粘現(xiàn)象，得到優(yōu)異的可印刷性且熱頭未受污染。<用于形成層壓層的涂料溶液>
蠟3熔點(diǎn)為110℃的聚乙烯蠟的水分散體，該分散體的粒度為0.08μm。
油狀物質(zhì)包含聚乙二醇油的合成潤(rùn)滑油的水分散體勻涂劑聚氧乙烯壬基苯酚醚型非離子表面活性劑的水溶液將蠟3、油狀物質(zhì)和勻涂劑以80/20/3的固體重量比混合。將混合物用水稀釋以使固體濃度為1.5重量％。
如圖9、10和11所示在層壓薄膜中的層壓層表面上形成密度為7個(gè)/100μm2的島狀突起和條狀突起。
將層壓薄膜作為熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果甚至在施加高能范圍內(nèi)也沒(méi)有發(fā)生熱粘現(xiàn)象，得到優(yōu)異的可印刷性且熱頭未受污染。<用于形成層壓層的涂料溶液>
蠟4熔點(diǎn)和軟化點(diǎn)為100℃的聚乙烯蠟的水分散體，該分散體的粒度為0.2μm。
油狀物質(zhì)包含聚乙二醇油的合成潤(rùn)滑油的水分散體將蠟4和油狀物質(zhì)以85/15的固體重量比混合。將混合物用水稀釋以使固體濃度為2重量％。
在層壓薄膜中的層壓層表面上形成密度為20個(gè)/100μm2的島狀突起和條狀突起。
將層壓薄膜作為熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果甚至在施加高能范圍內(nèi)也沒(méi)有發(fā)生熱粘現(xiàn)象，得到優(yōu)異的可印刷性且熱頭未受污染。<用于形成層壓層的涂料溶液>
蠟5熔點(diǎn)為135℃的聚乙烯蠟的水分散體，該分散體的粒度為0.08μm。
勻涂劑氟基非離子表面活性劑“Plus coat”RY-2(Goo Chemical CO.，Ltd.制造)的水溶液將蠟5和勻涂劑以100/2的固體重量比混合。將混合物用水稀釋以使固體濃度為0.65重量％。
在層壓薄膜中的層壓層表面上形成密度為40個(gè)/100μm2的島狀突起和條狀突起。
將層壓薄膜作為熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料進(jìn)行評(píng)價(jià)。結(jié)果甚至在施加高能范圍內(nèi)也沒(méi)有發(fā)生熱粘現(xiàn)象，得到優(yōu)異的可印刷性且熱頭未受污染。<用于形成層壓層的涂料溶液>
蠟5熔點(diǎn)為135℃的聚乙烯蠟的水分散體，該分散體的粒度為0.08μm。
油狀物質(zhì)包含聚乙二醇油的合成潤(rùn)滑油的水分散體勻涂劑氟基非離子表面活性劑“Plus coat”RY-2(Goo Chemical CO.，Ltd.制造)的水溶液將蠟5、油狀物質(zhì)和勻涂劑以80/20/2的固體重量比混合。將混合物用水稀釋以使固體濃度為0.65重量％。
結(jié)果示于下表1中。在表1中，Tm表示蠟的熔點(diǎn)。
表權(quán)利要求
1.一種用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜，包含雙軸取向的聚酯膜，該聚酯膜的至少一個(gè)表面上包含含有50重量％或更多蠟基化合物的層壓層，其中該層壓層具有島狀突起，其中該島狀突起在其表面上具有條狀突起且其中島狀突起的密度為2-100個(gè)突起/100μm2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜，其中該層壓層含有70重量％或更多的蠟基化合物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜，其中島狀突起的密度為3-60個(gè)突起/100μm2。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜，其中島狀突起占該層壓層表面的20-80％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜，其中條狀突起的密度為10-10000個(gè)突起/100μm2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜，其中在層壓層中的蠟基化合物的熔點(diǎn)為90-200℃。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜，其中蠟基化合物的熔點(diǎn)為100-150℃。
8.根據(jù)權(quán)利要求1的用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜，其中層壓層含有蠟基化合物和油狀物質(zhì)，且其中蠟基化合物與油狀物質(zhì)的固體重量比為99/1-60/40。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜，其中油狀物質(zhì)為合成潤(rùn)滑油或礦物油。
10.根據(jù)權(quán)利要求1的用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜，可通過(guò)將含有50重量％或更多的蠟基化合物的涂料溶液涂敷于聚酯膜的至少一個(gè)表面上、干燥、拉伸、然后熱處理該膜得到。
全文摘要
一種用于熱敏圖象轉(zhuǎn)印材料的層壓薄膜，包含雙軸取向的聚酯膜，該聚酯膜的至少一個(gè)表面上包含含有50重量％或更多蠟基化合物的層壓層，其中該層壓層具有島狀突起，其中該島狀突起在其表面上具有條狀突起且其中島狀突起的密度為2－100個(gè)突起/100μm
文檔編號(hào)B32B27/36GK1417036SQ0214609
公開(kāi)日2003年5月14日 申請(qǐng)日期2002年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月30日
發(fā)明者高田育, 窪田有理, 三村尚 申請(qǐng)人:東麗株式會(huì)社