具有无定形染料相的热转印记录系统技术方案

本发明专利技术介绍热记录系统，它采用包含基底和具有无定形含染料相的热转印材料层的施主元件，并且其中无定形相中存在的一种或多种染料形成连续的膜。以成像方式加热该介质，使转印层某些部分转印到接受层上，从而形成图象。转印层也可包括含热敏溶剂的非染料相。在施主元件的加热过程中，结晶热敏溶剂熔融并且溶解或液化至少一部分含染料相，从而降低转印层发生转印的温度。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
具有无定形染料相的热转印记录系统相关文献的参考本申请根据35USC§120，要求2000年2月1日提交的在先临时专利申请系列号60/179562的权益。专利技术背景本专利技术涉及热转印记录系统。更具体地说，本专利技术涉及采用转印层含有无定形或非晶态染料相的施主片材的热转印记录系统。许多不同的打印系统均采用染料从施主片材到接受片材的热转印法。热转印利用了各种各样的特定机理，但是根据M.Kutami等人的“A New Thermal Transfer Ink Sheet for Continuous-Tone FullColor Printer”，J.Imaging Sci.，1990，16，70-74所述，所有这些均可分为两大类。一类是，在被称为“染料扩散热转印”(或者D2T2；该方法有时也称为“染料升华转印”)的方法中，染料从施主片材的聚合物粘合剂上热扩散到接受片材的第二聚合物层中。该类型中，只转印了染料，而不是施主片材上分散该染料的粘合剂。第二类常称为热质量转移，或TMT，染料和载色剂同时从施主片材转印到接受片材上。热质量转移法进一步细分为涉及差别粘附(differentialadhesion)的类型，其中来自施主片材的受热填塞物粘结到接受片材的表面上，以及涉及流动渗透(flow penetration)的类型，其中施主片材上的染色层熔融并转印到接受片材的孔中。热质量转移一般比染料扩散热转印需要显著低的能量，并且在各种热质量转移法中，流动渗透法所需的能量比差别粘附法稍低。因此，采用流动渗透式热质量转移法在用于能量消耗必须保持很低的情况下是典型优选的技术，比如用于电池驱动的打印设备。采用流动渗透式热质量转移的现有技术方法存在许多缺点。因为被转印层倾向于相当厚(典型地1.5～2.5μm)，所以接受片材中孔的直径典型地要求界于约1～10μm，比如美国专利5,521,626和5,897,254所述。因此，接受片材容易散射可见光并且呈无光泽外观。如果需要采用这种方法来产生有光泽图象(比如照片的复制，其中大-->多数消费者希望有光泽图象)，典型地必须在图象的整个面积上热转印第四透明片(除了三个原色图象以外)。该第四片的转印增加了所需能量以及制造印品所需的时间，因为为了形成彩色图象，需要进行四次传递而不是三次。而且，如果不采用微孔接受片材的话，图象的耐久性将会很差。现有技术方法为了多孔接受体材料中热转印的这些要求，可通过将熔融成像油墨转印到直径比可见光波长小得多的接受片材孔中的方法而得到部分解决。具有这些孔径的有光泽接受片材，很容易从市场获得，并且实际上常用在喷墨打印中。随着现有技术的发展以及为提供新型热转印记录系统所进行的努力，其可满足新的性能需求并且减少或消除一部分前述不利特性或现有系统的需求，适宜的是得到这样的热转印记录系统，它能够利用相对薄的施主层，并且能够利用具有相当光滑的光泽表面的接受片材。因此，本专利技术的目的是提供新型的热转印记录系统。本专利技术的另一个目的是提供具有相当薄的转印材料层的热转印施主材料。本专利技术的进一步的目的是提供可采用相当光滑的有光泽接受体材料的热转印记录方法。本专利技术另一个目的是提供能够转印到平均直径小于约0.2μm的孔中的施主片材转印材料涂层。专利技术概述本专利技术的这些和其他目的以及优点是通过提供新型的热转印记录系统而实现的，其中将包含承载了热转印材料层的基底的施主元件加热，从而以成像方式使转印材料某些部分转印到接受体元件上。根据本专利技术，热转印材料层包含含染料的无定形(非晶态)相，该相包括至少一种染料，其中处于无定形相的一种或多种染料形成连续的膜。该热转印材料层在室温下不明显发粘。任选并且优选，热转印材料层包括至少一种热敏溶剂(thermalsolvent)。如本文以下所详述，至少一部分热敏溶剂材料结合到含染料相中，而另一部分热敏溶剂材料则形成与含染料相独立的第二结晶相。热转印材料层中的结晶热敏溶剂熔融并且溶解或液化含染料相，从而使含染料相在比没有结晶热敏溶剂时出现此类溶解或液化的温度更低的温度下出现溶解或液化。根据本专利技术，也提供了用于热转印记录的新型施主元件，该施主-->元件包含基底或载体层，和前述的热转印材料层。本专利技术也提供了可熔融的组合物，其包含前述第一含染料相和包含至少一种结晶热敏溶剂的第二相的混合物。附图简述为了更好地理解本专利技术以及其他目的及其进一步的特点，结合附图，参照以下各种优选实施方案的具体描述，其中：图1是温度与热流函数关系的图示，针对：a)结晶形式的黄染料；b)无定形形式的同一种黄染料；c)结晶形式的热敏溶剂；和d)黄染料和热敏溶剂的1∶1(重量比)混合物；图2是X射线衍射线的图示，针对：a)结晶形式的黄染料；b)结晶形式的热敏溶剂；和c)黄染料和热敏溶剂的1∶1(重量比)混合物；图3是将特定厚度的施主层转印到半径0.1μm的接受体材料孔中所需粘度的估算；和图4图示说明了液体在其玻璃化转变温度以上的粘度和温度关系，与Vogel-Tamman-Fulcher方程近似。优选实施方案的描述如前所述，本专利技术提供了热转印记录方法、施主片材和其中所用的可熔组合物，其基于包含无定形或非晶态含染料相的热转印材料层。本专利技术的热转印材料层其特征在于，它是在室温下不发生任何可察觉的流动的固态透明或半透明膜，并且该膜是由无定形相中的染料形成的。可用于本专利技术的染料可以是形成本身呈无定形态的固体的类型即，缺少结晶固体的长程有序结构特性的固体。材料科学领域的熟练技术人员熟悉各种区别无定形与结晶固体的方法；比如，无定形固体不产生强粉末X射线衍射线而结晶固体显示，并且也缺少结晶固体的强电子衍射特性。现有技术中描述了由低分子量有机化合物形成的无定形固体。比如，参见Michel F.Molaire和Roger W.Johnson的“有机单体玻璃：一种新型玻璃材料”J.Polymer Sci.，1989，2569-2592、Katsuyki Naito和Akira Miura的“具有热稳定性的非聚合有机染料玻璃态物的分子设计：热力学参数和无定形特性之间的关系”，J.Phys.Chem.，1993，97，6240-6248以及Seong-Jin Kim和T.E.Karis-->的“由低分子量有机熔融物形成的玻璃”，J.Mater.Res.，1995，10，2128-2136，这些无定形固体可形成透明、热稳定、非粘性的膜，其具有玻璃状外观。同相应的结晶相相比，这些膜通过单个分子间的弱键(比如氢键)网络而在热力学(比如通过采用玻璃状相中两种或多种化学上类似分子的混合物)或动力学上得以稳定。任何类型的非共价分子间弱键合均可用来稳定无定形固体染料膜，比如离子化合物间的电荷相互作用、氢键和Van der Waals相互作用。在优选的实施方案中，无定形含染料相可包含能够与其近邻形成氢键的染料。这些化合物已知有许多实例；比如，成氢键染料可是带有至少一个二羟基苯环(本专利技术所用的术语“二羟基苯环”包括三、四和五羟基取代的环)的偶氮或蒽醌染料。这类成氢键染料的优选实例包括下面列出的染料I-X。某些离子型染料，有些是市售的，在涂布用溶剂(比如正丁醇)中具有足够的溶解度，以便可流延成具有足够的内聚和粘合强度的无定形固体染料薄膜，用本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热质量转移成像方法，包括： 加热施主元件，该元件包含载有热转印材料层的基底，该转印材料层包含含有至少一种染料的含染料无定形相，其中所述染料形成连续的膜，并且 以成像方式向接受层转印该转印材料层的某些部分。

【技术特征摘要】
US 2000-12-21 09/745,700;US 2000-2-1 60/179,5621.一种热质量转移成像方法，包括：加热施主元件，该元件包含载有热转印材料层的基底，该转印材料层包含含有至少一种染料的含染料无定形相，其中所述染料形成连续的膜，并且以成像方式向接受层转印该转印材料层的某些部分。2.权利要求1的热成像方法，其中所述含染料相基本上由一种或多种染料构成。3.权利要求1的热成像方法，其中所述含染料相包括至少一种非共价键合到非染料组分上的染料。4.权利要求3的热成像方法，其中所述染料和所述非染料组分中的一个包括多个酸基团而所述染料和所述非染料组分中的另一个包括多个碱性基团。5.权利要求1的热成像方法，其中所述热转印材料层进一步包括至少一种热敏溶剂，其熔点高于约50℃，至少一部分所述热敏溶剂形成独立的结晶相并且其中所述结晶热敏溶剂一旦熔融，能够使所述含染料相中所述染料，在比没有所述结晶热敏溶剂时能进行转印的温度更低的温度下转印到所述接受层上。6.权利要求5的热成像方法，其中所述热转印材料层包括具有不同熔点的两种不同的热敏溶剂，熔点较低的所述热敏溶剂比熔点较高的所述热敏溶剂使更少的染料转印。7.权利要求5的热成像方法，其中所述热敏溶剂的熔点界于约60℃～120℃。8.权利要求5的热成像方法，其中所述热敏溶剂的熔点为约90℃。9.权利要求5的热成像方法，其中所述热敏溶剂的存在量与所述含染料相中所述染料重量比为约1∶3～约3∶1。10.权利要求5的热成像方法，其中所述热敏溶剂选自含有至少约12个碳原子的链烷醇、含有至少约12个碳原子的链烷二醇、含有至少约12个碳原子的单羧酸和二羧酸的酯和酰胺、芳基磺胺和羟基烷基取代的芳烃。11.权利要求5的热成像方法，其中所述热敏溶剂选自：1，10-癸二醇；1，12-十二烷二醇；1，12-十二烷二酸双(二甲基酰胺)；1，14-十四烷二酸双(二甲基酰胺)；1，16-十六烷二酸双(二甲基酰胺)；n-十六烷-1-基乙酰胺；n-癸-1-基-4-甲氧基苯甲酰胺；n-癸-1-基-4-氨苯甲酰胺；n-(十二烷-1-基-氨基羰基)吗啉；十二烷-1-基-烟酰胺；n-癸-1-基-4-硝基苯甲酰胺；氨基甲酸1，4-丁二基-双二乙酯；和n-十二烷基-4-甲氧基苯甲酰胺。12.权利要求5的热成像方法，其中所述接受层是微孔的，并且其平均孔径不超过约1μm，并且其中所述热转印材料在所述结晶热敏溶剂熔点下的粘度足够低，使得基本上所有的所述热转印材料均转印到所述接受层上进入所述孔中。13.权利要求3的热成像方法，其中所述非染料组分是1，3-二(4-吡啶基)丙烷。14.权利要求1的热成像方法，其中所述热转印材料层的厚度不超过约2μm。15.权利要求14的热成像方法，其中所述热转印层的厚度不超过约1μm。16.权利要求1的热成像方法，其中所述接受层是微孔的，并且其平均孔径不超过约1μm。17.权利要求16的热成像方法，其中所述接受层的平均孔径不超过约0.5μm。18.权利要求1的热成像方法，其中所述热转印材料层或与其热接触的层中至少一个包含辐射吸收材料，并且所述热转印材料层的加热，是通过使含有所述辐射吸收材料的层，以成像方式对射线曝光，而使所述辐射吸收材料吸收射线而实现的。19.权利要求1的热成像方法，其中所述热转印材料层中分子量高于含染料相中染料最高分子量的材料含量不超过约1重量％。20.权利要求1的热成像方法，其中所述热转印材料层的所述含染料相的玻璃化转变温度大于约60℃。21.一种多色热质量转移成像方法，包括：相继加热至少两个施主元件，每个所述施主元件包含载有热转印...

【专利技术属性】
技术研发人员：MJ阿诺斯特，A布查德，Y邓，EJ多姆布洛夫斯基，RA高迪尔纳，S哈奎，FB哈桑，JL马沙尔，SJ特菲尔，WT韦特林，MS维奥拉，
申请(专利权)人：宝丽来公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]