具有羧酸化粘结剂和羟基化有机化合物的热转移供体元件
发明背景
1.发明领域
本发明涉及用于热物质转移的供体元件,这种供体元件在使用激光成像的组装件中的用途,以及用这种供体元件制造滤色片。
2.相关技术说明
热转移供体元件可以用于供体元件和受体元件的组装件中,以将一层材料从供体元件转移到受体元件。已经公开一些具有多个羟基的多元醇作为热转移供体元件中的组分。
转让给3M创新产权公司(3M Innovative Properties Company)的美国专利6,228,543B1(Mizuno等)(该专利通过参考结合于此)“THERMAL TRANSFER WITH APLASTICIZER-CONTAINING TRANSFER LAYER(用含增塑剂的转移层的热转移)”公开了用于热转移供体元件的转移单元的转移层中的增塑剂。转移单元包括从热转移元件转移的所有的层。热转移单元可具有单层或多层。这些层中至少一层是含增塑剂的层。至少一层含增塑剂的层通常位于热转移元件内,形成热转移单元的外表面,使得含增塑剂层在转移期间与受体元件接触。转移单元的其余层通常位于含增塑剂的外层和基片之间。转移单元的附加层可以使用各种材料和构形形成,包括例如在以下美国专利中所述的那些:5,156,938;5,171,650;5,244,770;5,256,506;5,387,496;5,501,938;5,521,035;5,593,808;5,605,780;5,612,165;5,622,795;5,685,939;5,691,114;5,693,446和5,710,097,这些专利都通过参考结合于此。
转移单元的含增塑剂层至少包含粘结剂组合物和增塑剂。加入增塑剂能降低粘结剂组合物的软化温度和/或粘度,以促进转移单元转移至受体。或者或另外,加入增塑剂可增加粘结剂组合物与受体表面的相互作用,使粘结剂组合物更好地粘附于受体表面。
选择粘结剂组合物和增塑剂,使转移后,转移单元的被转移部分中的粘结剂组合物和增塑剂可以共反应,将增塑剂结合在成像转移层中。增塑剂结合在成像转移层中,以防止或减少增塑剂扩散至包含成像转移层的制品的相邻的层、器件、元件或部件中。至少在某些应用中,增塑剂从成像转移层扩散可能损害、伤害或破坏制品的其他层、器件、元件或者部件的功能。增塑剂通过例如增塑剂与粘结剂组合物中的至少一种组分的共聚或交联与所述粘结剂组合物结合。
例如,具有含增塑剂层的热转移元件可以用于形成电子显示器(如,LCD显示器)。热转移元件可用来形成显示器部件的至少一部分,例如滤色片,黑底和/或隔片(spacer)。这种应用中,在热成像转移层中存在显著量的未结合的增塑剂,通过例如增塑剂扩散而可能损害或者破坏显示器其他部分的功能。这种情况中,使显著量的增塑剂与转移的含增塑剂层的粘结剂组合物结合可以减少或防止这种损害或破坏。
可以使用单一的增塑剂或多种增塑剂的组合。增塑剂可以是单体、低聚物或聚合物化合物。合适的增塑剂包括那些能降低粘结剂组合物的软化点并具有能与粘结剂组合物结合的反应性官能团的化合物。反应性官能团包括例如:环氧化物,羧酸,羟基,烯键不饱和的官能团(如烯烃),乙烯基,丙烯酸,甲基丙烯酸,氨基,酯,巯基,不稳定卤素,亚氨基,羰基,磺酸,和磺酸酯官能团,以及能参与第尔斯-阿尔德反应的任何官能团。合适增塑剂的例子包括:环氧化物,磷酸酯(如,磷酸(甲基)丙烯酰氧基烷基酯),聚氧乙烯芳基醚,酯,二醇和二醇的衍生物,甘油和甘油的衍生物,萜烯和萜烯衍生物,以及具有反应性官能团的卤化烃化合物。
用于激光诱发(induced)的热成像工艺的供体元件在WO2003099574 A1(JonCaspar等)“LOW MOLECULAR WEIGHT ACRYLIC COPOLYMER LATEXES FOR DONORELEMENTS IN THE THERMAL PRINTING OF COLOR FILTERS(用于热转印的滤色片的供体元件的低分子量丙烯酸共聚物胶乳)”中公开,该申请的内容通过参考结合于此。供体元件包括支承层;加热层和含着色剂的可热成像层,该可热成像层包含数均分子量约为1,500-70,000的可交联的粘结剂。一些适用于交联反应的官能团对包括:羟基和异氰酸酯;羟基和羧基;羟基和三聚氰胺-甲醛;羧基和三聚氰胺-甲醛;羧基和胺;羧基和环氧,环氧和胺;以及羧酸酐和胺。环氧/羧基对和三聚氰胺-甲醛/羧基对是特别有效的,因为常用的水性颜料分散体含有羧基,该羧基还可以结合到最终交联的聚合物基质中。可以以几种方式利用成对的交联官能团。可以将一种交联官能团结合到粘结剂聚合物主链中,将另一种作为多官能的低分子量交联剂加入。可以将一种交联官能团结合到粘结剂聚合物主链中,而将另一种结合到不同的粘结剂聚合物主链中。这两种交联官能团都可以结合到同一粘结剂聚合物主链中。最终滤色片所需的交联密度决定交联单体对的相对用量。
转让给3M公司(Minnesota Mining and Manufacturing Company)的美国专利5,6910,98(Busman等)(该专利通过参考结合于此)“LASER-INDUCED MASS TRANSFERIMAGING MATERIALS UTILIZING DIAZO COMPOUNDS(使用二偶氮化合物的激光诱发的物质转移成像材料)”中公开了热物质转移材料是能够通过吸收高强度电磁辐射的过程从基片或供体元件除去的材料。依据激光的强度,在材料内或材料附近发生的光至热转换可能导致材料熔融和/或在材料内或材料附近产生气体。产生气体可能是蒸发、升华或热分解为气体产物的结果。气体膨胀可能造成从供体基片分层,或者将材料从供体推向受体。后一种过程常称作烧蚀。材料的熔融或软化促进了与受体的粘合。因此,总体转移过程包括烧蚀或熔体-粘着转移,或这两种的组合。
在一些应用中,希望转移可固化的材料如可交联的树脂。在这些应用中,热物质转移材料可以是低聚物。合适的可聚合材料包括:丙烯酸酯-或环氧-端接的聚硅氧烷,聚氨酯,聚醚,环氧化物等。合适的可热交联的树脂包括异氰酸酯,三聚氰胺甲醛树脂等。可聚合的和/或可交联的、可转移的粘结剂对制造用于液晶器件的滤色片阵列特别有价值,液晶器件中的有色层必须能耐受随后的几个腐蚀性(aggressive)处理步骤。
供体元件的任一层可包含有机聚合物粘结剂,所述粘结剂包括各种热塑性树脂,热固性树脂,蜡和橡胶。它们可以是均聚物和共聚物。多种材料可以作为相容的掺混物,相分离的体系,互穿网络等同时存在。通常,这些粘结剂应能够溶解或分散在有机溶剂中以有助于加工。这类粘结剂的非限制性例子包括:烯烃树脂,丙烯酸树脂,苯乙烯树脂,乙烯基树脂(包括乙酸乙烯酯,氯乙烯和偏二氯乙烯共聚物),聚酰胺树脂,聚酰亚胺树脂,聚酯树脂,烯烃树脂,烯丙基树脂,脲醛树脂,酚醛树脂(如线形酚醛树脂和可溶酚醛树脂),三聚氰胺树脂,聚碳酸酯树脂,聚缩酮(polyketal)树脂,聚缩醛(polyacetal)树脂,聚醚树脂,聚苯醚树脂,聚苯硫醚树脂,聚砜树脂,聚氨酯树脂,含氟树脂,纤维素树脂,有机硅树脂,环氧树脂,离聚物树脂,松香衍生物,天然(动物,植物和矿物)蜡和合成蜡,天然橡胶和合成橡胶(如,异戊二烯橡胶,苯乙烯/丁二烯橡胶,丁二烯橡胶,丙烯腈/丁二烯橡胶,丁基橡胶,氯丁橡胶,丙烯酸橡胶,氯磺化聚乙烯橡胶,醇橡胶(hydrin rubber),聚氨酯橡胶等)。可以使用水分散性树脂或聚合物胶乳或乳液。
转让给3M创新产权公司(3M Innovative Properties)的美国专利6,242,152(John Staral等)(该专利通过参考结合于此)“THERMAL TRANSFER OFCROSSLINKED MATERIALS FROM A DONOR TO A RECEPTOR(交联材料从供体至受体的热转移)”提供一种热转移供体元件,该供体元件包括含完全或部分交联的材料的转移层。交联的转移层通过用辐射使供体元件成像的方式,从供体元件成像转移至最接近的受体,所述辐射可通过供体元件包含的激光-热转换器被吸收并转化为热能。成像期间产生的热能足以实施交联的转移层的转移。
供体元件可以由基片,包含交联或部分交联的有机材料、无机材料、有机金属材料或聚合物材料的转移层,和激光-热转化材料构成。转移层可包含完全或部分交联的有机材料、无机材料、有机金属材料或聚合物材料。包含这些材料的合适材料的例子包括可以通过施加热或辐照而交联,和/或通过添加适当化学固化剂(如,H2O,O2等)而交联的那些材料。特别优选可辐照固化的材料。合适材料包括在Encyclopedia of Polymer Science and Engineering(聚合物科学和工程百科全书)第4卷,350-390页和418-449页(John Wiley & Sons,1986),以及第11卷,186-212页(John Wiley & Sons,1988)中列出的那些材料。
转让给富士照相膜公司(FUJI PHOTO FILM CO.LTD)的美国专利申请20020187418A1(Nakamura等)(其内容通过参考结合于此),“MULTICOLORIMAGE-FORMING MATERIAL(形成彩色图像的材料)”公开热转移片材,该片材各自包含支承层,光化学转化层和形成图像层,其中图像是通过包括以下步骤的方法形成的:将至少四个热转移片中的每一个重叠在图像接受片上,处于图像形成层与图像接受层接触的状态;用激光束辐照热转移片,将在经受辐照的图像形成层的区域中的图像转移至图像接受层上。图像形成层可含有基于松香的树脂,例如,含大于或等于30质量%松香酸型香茅酸的松香和选自乙二醇、甘油和季戊四醇的至少一种多元醇的酯化产物。
热转移片材中的图像形成层可含有一种松香基树脂,该树脂通过环球法测量的软化点低于或等于100℃,优选80-90℃,酸值为2-220,优选11-180,更优选160-180。采用环球法测定的软化点可按照JIS K2207,K7234进行测定。通过在图像形成层中加入具有上述物理性质的松香基树脂,松香基树脂起优异粘合剂的作用,并使得在热转移片中的图像形成层上形成的图像可容易地以良好的清晰度转移至图像接受片。当松香基树脂的熔点超过100℃时,图像形成层本身的熔点升高,导致敏感性下降,向实际的纸上转移变差,并且不能显示上述效果。此外,当酸值小于11时,向实际的纸上转移变差,也不能显示上述效果。对松香基树脂的例子有:松香,氢化松香,改性松香,这些松香的衍生物(酯化产物),以及松香改性的马来酸树脂。对构成松香基树脂的香茅酸,可以使用松香酸型或海松酸型。优选使用含大于或等于30质量%松香酸型香茅酸的树脂,更优选使用含大于或等于30质量%松香酸型香茅酸的松香,这种松香与选自乙二醇、甘油和季戊四醇的至少一种多元醇的酯化产物。松香酸型香茅酸的具体例子包括:松香酸,新枞酸,长叶松酸,二氢松香酸和脱氢松香酸。图像形成层中松香基树脂的添加量优选为5-40质量%,更优选为10-20质量%。苯乙烯-马来酸共聚物可以和上述用量范围的松香基树脂组合使用。
转让给伊斯特曼柯达公司(Eastman Kodak)的美国专利6,190,827 B1(CharlesWeidner)(该专利通过参考结合于此)公开了适合于着色剂转移层的氢化和部分氢化的松香酯以及类似的松香衍生物。市售的材料包括部分氢化的木松香的甘油酯,如
Ester 10(赫格里斯公司(Hercules Inc.)),氢化松香的甘油酯,如
85(赫格里斯公司)以及改性松香的季戊四醇酯,如
344(赫格里斯公司)。
转让给3M创新产权公司的美国专利6,221,543(Guehler等)(该专利通过参考结合于此)“PROCESS FOR MAKING ACTIVE SUBSTRATES FOR COLOR DISPLAYS(用于彩色显示器的活性基片的制造方法)”公开了在将两种或更多种滤色片材料从供体元件选择性热转移后,可任选对设置在活性基片上的滤色片检查其缺陷,对准等。任选检查之后,该滤色片可以例如通过辐射固化、热固化或者受到化学固化剂的作用进行交联。交联使基片上的滤色片材料硬化,因而使该滤色片具有更高的化学稳定性、物理稳定性和/或热稳定性,因而不易受到以后的加工或操可能造成的损害。用于着色剂转移的示例转移层组合物包含:5-80重量%着色剂、15-95重量%树脂和0-80重量%交联剂、分散剂和添加剂。在一个实施方式中,适合用于通孔蚀刻过程的滤色片制剂包括具有分散在粘结剂中的着色剂的那些制剂,所述粘结剂能溶解于与有源矩阵(active matrix)显示器基片相容的溶剂中。例子包括具有分散在碱溶性树脂中的着色剂和水溶性热交联剂的滤色片材料。碱溶性树脂包括含丙烯酸单元或甲基丙烯酸单元的丙烯酸共聚物,交联剂可包含水溶性三聚氰胺树脂。
在平板显示器中提供均匀隔片的示例方法公开于美国专利5,710,097中。通过选择性辐照热转移供体片,可以将隔片元件设置在基片之间,所述热转移供体片包括:(a)支承体,(b)任选的光-热转化层,(c)任选的不可转移中间层,(d)可转移的隔片层和(e)任选的粘合剂层。该方法包括以下步骤:(i)使受体与上述热转移供体片紧密接触,(ii)用成像方式辐照热转移供体片或受体中至少一种(或其一部分,即,基片,隔片层,中间层,光-热转化层,和/或粘合剂层),在辐射区提供足够的热能,以将隔片层转移至受体,和(iii)将辐射区中的可转移的隔片层转移至受体。当可转移的隔片层包含热固性粘结剂时,该热固性粘结剂可以在转移至受体后交联。粘结剂可以通过适合于特定热固性粘结剂的任意方法进行交联,例如,使热固性粘结剂受到加热,用合适辐射源辐照,或用化学固化剂。
转让给LG飞利浦LCD有限公司(LG.Philips LCD Co.,Ltd.)的美国专利6,682,862(Chang等)(该专利通过参考结合于此)“Method of fabricating colorfilter substrate for liquid crystal display device(制造用于液晶显示器的滤色片基片的方法)”公开一种制造用于液晶显示器的滤色片基片的方法,该方法包括以下步骤:在基片上形成黑底;将有色供体元件粘附于基片;在有色供体元件上方设置激光头;重复扫描该有色供体元件;除去该有色供体元件,使得滤色片图案保留在限定在黑底内的滤色片图案区中。对每个重复扫描的端线位于黑底上。
也转让给3M创新产权公司(3M Innovative Properties Company)的美国专利6,866,979(J.C.Chang等)(该专利通过参考结合于此)公开了一种热转移供体元件,该供体元件包括支承体,光-热转化层,中间层和热转移层。使上述供体元件与受体接触并以成像方式被辐照时,获得没有被光-热转化层污染的图像。发明的结构和方法能用于制造彩色图像,包括如彩色校样和滤色片元件的应用。实施例5证实了具有热固性中间层和可交联的转移层的热转移供体的制造和用途。着色剂转移层是15重量%非挥发分含量的水分散体,由宾夕法尼亚州的达拉斯通的PennColor公司(Penn Color,Doylestown,Pa.)制备,由颜料绿7和Elvacite 2776(特拉华州威明顿的ICI丙烯酸公司(ICI Acrylics,Inc.,Wilmington,Del.)组成,以3:2的颜料/粘结剂比例用二甲基乙醇胺中和,含有相对于聚合物的4重量%Primid XL-552(EMS American Grilon,南卡罗来纳州斯玛特(Sumter,S.C.)),以及相对于总的非挥发分含量的1重量% Triton X-100。Primid XL-552是N,N,N’,N’-四(2-羟乙基)-己二酰胺,每个分子具有4个羟基。
发明内容
本发明提供对用于热转移成像的供体元件中的可与包含羧酸基团的粘结剂一起使用的羟基化有机化合物的选择,本发明提供使用方法以及该方法制造的如滤色片的器件。本发明提供了用于热转移以及用于制造可用于电子显示器中的滤色片的改进的供体元件。
一个实施方式中,本发明提供热转移供体元件,该供体元件包括支承层和由该支承层支承并包含羧酸基团的粘结剂的转移层。转移层包含有机化合物,该有机化合物含有羟基浓度小于18mM/g(毫摩尔/克)的多个羟基以及至少一个连接基团,其中该有机化合物不含任何N,N-二-(2-羟乙基)酰胺和任何松香酯。
另一个实施方式中,本发明提供使用热转移供体元件的方法,该方法包括:提供受体元件和热转移供体元件的组装件,所述热转移供体元件包含支承层;一层含有机化合物和粘结剂的层;该层与支承层相邻并可以通过激光照射而转移,该层在至少一个位置与受体元件接触;使用激光,依据图案对组装件成像,提供使用过的供体元件和包含该层图案的成像受体元件的成像组装件;将使用过的供体元件与成像受体元件分离,因而露出成像受体元件层的表面;其中,粘结剂包含羧酸基团,有机化合物的羟基浓度小于18mM/g,并含有至少一个连接基团和多个羟基,并且该有机化合物不含任何松香酯基团。
在另一个实施方式中,本发明提供了一种滤色片,该滤色片包括受体元件以及一层通过热物质转移沉积在受体元件上的层,该层包含有机化合物和粘结剂,其中粘结剂包含羧酸基团,所述有机化合物的羟基浓度小于18mM/g,该化合物包含至少一个连接基团和多个羟基,该有机化合物不含任何松香酯基团。
本发明的上述概述的意图并非是要描述本发明的每个公开的实施方式或每一具体实施。下面的附图和详细描述将更具体地列举这些实施方式。
图1是示出本发明的成像组装件结构的截面示意图。
图2是两个供体元件A和B的截面示意图。
图3是对可成像的组装件进行激光成像以提供成像组装件的示意图。
图4图示说明分离的成像组装件。
图5示出使用供体元件的热转移形成滤色片阵列。
本发明的一个实施方式中,将特定的乙氧基化羟基化的交联剂有机化合物配制到常规的供体元件的可交联转移层中,该可交联转移层具有适合与所述有机化合物反应的羧酸化粘结剂。这种供体元件可用来提供适用于常规热转移成像的可成像组装件。有用的器件如三色滤色片阵列可以通过使用这种组装件获得,如,通过三个依次的热转移将包含特定乙氧基化的羟基化交联剂有机化合物的不同着色材料以成像方式热转移至单一的具有常规黑色掩模的滤色片阵列基片上。对滤色片阵列加热可产生表面平滑的成像转移层,并可以在例如滤色片阵列上沉积氧化铟锡层之前在方便的时间进行有用的交联。
通过选择这样一种适当的有机化合物可得到各种改进,例如转移至受体的图案的质量(线条边缘,表面平滑度);交联的转移材料的耐溶剂性能,如,包含交联的三色滤色片阵列的显示器的结合成像转移层的显示器,该滤色片阵列可采用对本发明的成像转移层加热的方法形成;其他材料如氧化铟锡层的粘附性。加热能够在羟基化的交联剂有机化合物的羟基与其他组分如粘结剂上的羧酸基团之间产生交联反应,以在转移的或保留的(未转移的)层中产生经历酯化的交联粘结剂。在其它常规的液晶显示器中加入新颖的交联彩色阵列能用于制造有效寿命长的计算机显示器。
图1示出本发明的成像组装件(100)的实施方式。在该成像组装件中,用过的第二供体元件包括:支承层(130);转移层成像后的保留部分(170);未成像的转移层(140)与第一供体元件的第一转移材料层(190)相邻,并与之可逆接触。与未成像的转移层(140)接触的第一转移材料层(190)是两次成像受体元件的部分,该受体元件还包括第二成像转移层,或完全转移层(150)或部分转移层(160)的部分,以及受体元件的原始支承层(180)。
图2示出两个供体元件。在图2A中,供体元件(200)包括:支承层(130)以及相邻接触的粘附转移层(140)。在图2B中,复合供体元件(210)包括:三个子层的复合支承层,以及将激光吸收层(220)夹在中间并与之接触的两个子层的复合转移层。复合支承层包括抗静电外层(225)和改进粘合性内层(235)以及夹在这两层之间的主支承层(230),共计三个子层。在该支承层的改进粘合性内层侧可设置其他的相邻层,包括转移层,该转移层包括改进粘合性外层(260),该层与内转移层(240)相邻并与之接触。改进粘合性外层(260)和内转移层(240)一起构成形成转移层的两个子层。内转移层(240)和改进粘合性内层(235)之间夹有激光吸收层(220)并与之接触。
图3示出对可成像的组装件进行激光成像以提供成像组装件。可成像的组装件通过使供体元件(图2A)的转移层(140)与受体元件(180)接触而构成。所述接触在激光成像之前是可逆的;通过将支承层(130)和粘附的转移层(140)与受体元件分离,可以将供体元件与受体元件分离而不受到损害。激光照射(330)按一定的图案照射在可成像的组装件上,使转移层的部分被热物质转移至受体元件,因而形成转移材料粘附于受体元件的图像(190)。
图4示出分离的成像组装件。当图3的成像组装件的支承层(130)与受体元件(180)分离时,粘附于使用过的供体元件的未成像的转移层(140)是用激光得到的图案的负性图像。受体元件部分覆盖有用激光得到的图案的转移材料(190)的正性图案。
图5示出使用供体元件热转移形成滤色片阵列。具有黑色掩模(520)的透明玻璃薄片(510)包含滤色片阵列的受体元件,和黑色掩模,该掩模上绘有三个接近直角的六边形透明窗(530,540,550)的像素的3×3的阵列。激光头(591)具有六个透明窗宽度的可转换的激光区域,其中两个是用于单色转移层从供体元件垂直成像的成像激光区(580,590),该激光头可以垂直移动,每个激光区在受体元件的第一组装件和蓝光透射的供体元件上照射一次,将蓝光透射的成像转移层的两个条形物(560)转移,在滤色片阵列的受体元件的六个窗中形成蓝光滤色片。分离使用过的透射蓝光的供体元件后,透射蓝光的成像受体元件可以和透射红光的供体元件组合,形成第二可成像的组装件。具有六个设置在连续长条(592)上的可转换激光区的激光头(593)(如对激光头(591),旋转90°)可以在第二组装件上水平移动,开启和关闭闪光灯三次,以热物质转移三个矩形的透射红光的成像转移层(570),在滤色片阵列的受体元件的六个窗中形成透射红光的滤色片。将使用过的透射红光的供体元件与透射红光的成像受体元件分离,可产生透射蓝光和透射红光的滤色片阵列,随时可进行透射绿光的滤色片的图案化。制成三色滤色片后,该三色滤色片可用于液晶显示器。通过已知技术可以在该三色滤色片上添加任选的平面化层和任选的导电层。
在优选的实施方式中,本发明的有机化合物如多元醇可加入转移层(140)中,因此,转移层成为成像转移层(150,160)的一部分。该有机化合物可以溶解、乳化、分散或者用其它方法加入到该层。有机化合物可以在层的厚度上完全均匀分散,或者以不同浓度偏集到子层中。有机化合物可以部分通过化学方式,例如通过与转移层的组分反应加入层中。
一个实施方式中,供体转移层可含有以下的至少一种化合物:乙二醇(i,CAS[107-21-1])、二醇衍生物、甘油(ii,CAS[56-81-5])和甘油衍生物。一个实施方式中,供体转移层可含有以下的至少一种化合物:季戊四醇(iii,CAS[115-77-5])、三羟甲基丙烷(iv,CAS[77-99-6])、二季戊四醇(v,CAS[126-58-9])、二(三羟甲基丙烷)(vi,CAS[23235-61-2])、山梨(糖)醇(vii,CAS50-70-4])、失水山梨糖醇单油酸酯(CAS[1338-43-8])、失水山梨糖醇单月桂酸酯(CAS[1338-39-2]),2-丁基-2-乙基-1,3-丙二醇(CAS 115-84-4])、2-甲基-1,3-丙二醇(CAS[2163-42-0])、新戊二醇(viii,CAS[126-30-7])、1,4-丁二醇(CAS[110-63-4])、1,6-己二醇(CAS[629-11-8])和双酚A(CAS[80-05-7])。
乙二醇
甘油
季戊四醇
三羟甲基丙烷
二季戊四醇
二(三羟甲基丙烷)
山梨(糖)醇
新戊二醇
一个实施方式中,供体转移层可含有以下的至少一种化合物:乙氧基化或丙氧基化的化合物,如乙氧基化季戊四醇(ix,CAS[42503-43-7]),丙氧基化季戊四醇(x,CAS[9051-49-4]),乙氧基化三羟甲基丙烷加成物,例如等价于每摩尔有机化合物用3-8摩尔环氧乙烷进行乙氧基化的那些加成物(CAS[50586-59-9]),乙氧基化的三羟甲基丙烷环氧丙烷加成物,等价于每摩尔有机化合物有3-9摩尔的环氧丙烷的加成物(CAS[25723-16-4]),乙氧基化的失水山梨(糖)醇单油酸酯,等价于每摩尔有机化合物有20-80摩尔环氧乙烷的环氧乙烷的加成物(CAS[9005-65-6]),以及乙氧基化的失水山梨糖醇单月桂酸酯(CAS[9005-64-5])。在所附的化学结构图中,可以采用普通的简略画法,如不显示与例如碳原子相连的氢。
乙氧基化季戊四醇
丙氧基化季戊四醇
在一个实施方式中,供体转移层可含有以下化合物:高支化的多元醇,例如,树枝状高支化的多元醇,高支化的树枝状聚醚或聚酯,高支化的聚醚或聚酯,枝状(arborol)、树枝状或阶式(cascade)超大分子和它们高支化的同族物,或具有一个或多个反应性羟基的聚酯型树枝状大分子。这种高支化的多元醇在例如以下美国专利中描述:转让给Perstorp AB的标题“Dendritic Macromolecule andProcess for Preparation Thereof(树枝状大分子及其制备方法)”的美国专利5,418,301(Hult等),转让给Perstorp AB的标题“Hyperbranched Macromoleculefrom Epoxide Nucleus and Hydroxy-functional Carboxylic Acid ChainExtenders(由环氧化物核和羟基官能的羧酸增链剂形成的高支化的大分子)”美国专利5,663,247(Sorensen等),转让给Perstorp AB的标题为“HyperbranchedDendritic Polyether and Process for Manufacture Thereof(高支化的树枝状聚醚及其制备方法)”的美国专利6,617,418(Magnusson等)和转让给BayerAktiengesellschaft的标题为“Method for Producing Highly-BranchedGlycidol-based Polyols(制备高度支化的基于缩水甘油的多元醇的方法)”的美国专利6,765,082(Sunder等),这些专利通过参考结合于此。市售的高支化多元醇产品包括Perstorp的那些产品,例如,Boltorn H20,H2003,H2004,H30,H40,P1000和H311,各自具有以下数值的平均OH官能度/分子:16,12,6.4,32,64,14和未详细说明的,以及以下平均相对分子量:2100,2500,3200,3500,5400,1500和未详细说明的。高支化多元醇的例子包括基于季戊四醇的聚醚结构(xi)和聚酯结构(xii)。
高支化的聚醚多元醇
高支化的聚酯多元醇
在一个实施方式中,供体元件转移层的有机化合物是自由基加成聚合物,包括源自至少两种类型的单体单元,由至少三个单体单元和最多500个单体单元形成的共聚物。一个实施方式中,至少一种类型的至少两个单体单元包含羟基。至少一种单体单元类型可以是丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、苯乙烯、取代的苯乙烯、乙烯、丙烯、乙烯酯、乙烯基醚或者丙烯腈。在特定共聚物的一个实施方式中,具有羟基的单体单元的类型源自以下的一种或者是以下的一种:乙烯基苯酚,丙烯酸2-羟基乙酯,甲基丙烯酸2-羟基乙酯,丙烯酸2-羟基丙酯和甲基丙烯酸2-羟基丙酯。在一个实施方式中,有机化合物不含任何自由基加成聚合的单体。在一个实施方式中,有机化合物是不含源自以下的一种或者是以下的一种的具有羟基的任何单体单元类型:乙烯基苯酚,丙烯酸2-羟基乙酯,甲基丙烯酸2-羟基乙酯,丙烯酸2-羟基丙酯和甲基丙烯酸2-羟基丙酯。
在一个实施方式中,供体转移层包含具有松香基团的化合物。这类化合物包括:松香,松香基树脂,或松香酯,例如,可以是以下化合物或源自以下的化合物:松香酸,新松香酸(neoabietic acid),长叶松酸,二氢松香酸,脱氢松香酸,或具有这些酸的碳主链的化合物。一个例子是基于松香的树脂,是含大于或等于30质量%松香酸型香茅酸的松香和选自乙二醇、甘油和季戊四醇的至少一种多元醇的酯化产物。市售的材料包括部分氢化的木松香的甘油酯,如
Ester 10(赫格里斯公司(Hercules Inc.)),氢化松香的甘油酯,如
85(赫格里斯公司)以及改性松香的季戊四醇酯,如
344(赫格里斯公司)。在一个实施方式中,供体转移层具有不是松香,松香基树脂或松香酯的多元醇有机化合物。
一个实施方式中,有机化合物是仅由碳、氢和氧原子化学构成的化合物。有机化合物还可以含有氮、硫、磷和氯中的一种或多种。有机化合物可以带电荷或不带电荷。有机化合物的反离子可以是锂、钠和钾中的一种或多种。
一个实施方式中,有机化合物具有多个羟基。多个羟基的数量可大于或等于2,3,4,5,6,8,10,12,16,20,40或60。多个羟基的数量可小于或等于100,60,40,20,16,12,10,6,5或4。一个实施方式中,有机化合物的至少一个乙氧基化的羟基-O-(CH2-CH2-O)nH等价于通过乙氧基化,即环氧乙烷开环加成到羟基形成的部分,其中n大于或等于1,2,3,4,5,6,8,10,12,16,20,40或60。一个实施方式中,有机化合物的至少一个丙氧基化的羟基-O-(CH(Rb)-CH(Ra)-O)nH等价于通过丙氧基化,即通过马科尼科夫,反-马科尼科夫,或混合的环氧丙烷开环加成到羟基形成的部分,其中n大于或等于1,2,3,4,5,6,8,10,12,16,20,40或60,对各独立的Rb和Ra对,一个是-CH3,另一个是-H。一个实施方式中,有机化合物具有至少一个乙氧基化-丙氧基化的羟基-O-(CH(Rb)-CH(Ra)-O)mH,其中,m大于或等于2,3,4,5,6,8,10,12,16,20,40或60,对各独立的Rb和Ra对,一对至少具有一个等同于CH3的Ra或Rb,另一个等同于-H,一对至少具有同时等同于-H的Ra和Rb。一个实施方式中,至少一个乙氧基化-丙氧基化的羟基具有结构式
-O-(CH2-CH2-O)(m-n)-(CH(Rb)-CH(Ra)-O)nH,其中,m大于n。一个实施方式中,至少一个乙氧基化-丙氧基化的羟基具有结构式
-O-(CH(Rb)-CH(Ra)-O)n-(CH2-CH2-O)(m-n)H,其中,m大于n。一个实施方式中,有机化合物是有机分子。
一个实施方式中,有机化合物可具有两种或三种类型基团的化学结构,这些基团在结构式中出现多次:羟基(出现两次或更多次),连接基团(出现一次或多次)和任选的扩展基团(出现任意多次)。
羟基由与氧原子结合的氢原子构成。在有机化合物中,羟基始终与扩展基团或连接基团的碳原子相连。与羟基相连的碳与选自碳和氢的三个独立的其他原子结合,三个独立的其他原子中至少一个是另一个碳原子。
扩展基团由环氧乙烷和环氧丙烷基团(-CH2-CH2-O-和-CH2-CH(CH3)-O-和-CH(CH3)-CH2-O-)中至少一个构成,作为一个或多个这些基团的链。扩展基团具有一个碳末端和一个氧末端。各碳末端与羟基的氧或连接基团的原子例如碳原子、氧原子、硫原子或氮原子结合。各氧末端与连接基团的碳原子结合。扩展基团不改变分子中的羟基数量。
连接基团是结合在连接两个或更多个所有羟基和扩展基团的原子上的有机基团。连接基团可以是直链,环状,脂环,芳族,烃,杂原子,或这些特征的组合,或不具有这些特性中的至少一种。连接基团始终不含羟基和扩展基团。连接基团的例子包括:具有两个连接碳原子的乙二醇的CH2CH2,具有三个连接碳原子的甘油的CH2CH2CH2,具有四个连接碳原子的季戊四醇的(CH2)4C,以及具有六个连接碳原子的山梨糖醇的CH2(CH)4CH2,其中的连接碳原子与扩展基团的氧或羟基的氧相连。
连接基团可以总体或部分由化学结构表示。季戊四醇包括CCC化学结构以及(CH2)4C化学结构。Polyol
130,也称作聚(氧-1,2-乙烷二基(ethanediyl)),-氢-T-羟基-,醚与2,2’-(氧二(亚甲基))二(2-羟甲基)-1,3-丙二醇)(6:1)(CAS No.50977-32-7),是乙氧基化二季戊四醇聚合物的透明液体,可从俄亥俄州托莱多的帕斯托帕多元醇公司(Perstorp Polyols Inc,Toledo,OH)获得,其包含(-CH2)3CCH2OCH2C(CH2-)3的化学结构。
连接基团可以只由碳和氢构成;也可以含有氧、氮、硫、氯、氟、硼、磷和溴中的一个或多个;或不含氢、氧、氮、硫、氯、氟、硼、磷和溴中的一个或多个。连接基团中的氧可以与一个或多个碳原子结合,或连接基团可以不含只与一个碳原子结合的任何氧,例如不含醛、酮、羧酸酐和羧酸酯。连接基团可以由该连接基团中最少数量的碳表示,如C-4-最小连接基团具有至少4个碳;或由最少数量的醚基团或羧酸酯基团表示,如醚-4-最小连接基团或酯-4-最小连接基团。连接基团可以由该连接基团中最大数量的碳表示,如C-6-最大连接基团具有最多6个碳;或由最大数量的醚基团或羧酸酯基团表示,如醚-6-最大连接基团或酯-4-最大连接基团。碳、醚或酯基团的最少数量的例子为4,6,10,20和40。碳、醚或酯基团的最大数量的一些例子为100,50,30,15,8和5。连接基团可以由结构中非氢原子的数量表示,如季戊四醇具有5个非氢原子的连接基团,这些非氢原子都是碳,而二季戊四醇具有11个非氢原子、10个碳和一个氧的连接基团。连接基团可具有大于4,5,6,8,10,14或20的非氢原子;或小于100,80,60,40或21的非氢原子。认为有机化合物中非氢原子的数量影响了塑化和交联性质,但是该数量还可能影响其他性质。
一个实施方式中,将连接基团的两个特定连接碳原子相连的最短的链(称作最短的互连长度,以原子为单位)中的原子数量是转移层中的有机化合物的另一个重要特征。一个实施方式中,最短互连长度可至少为0,1,2,3,4,5,6,10或20个原子,最大为30,19,9,5或3个原子。例如,季戊四醇的连接基团包括三种最短互连长度为1个原子的情况。山梨醇的连接基团包括以下最短互连长度:0原子(五次),1个原子(四次),2、3和4个原子(一次),它们都是碳原子链。乙二醇的最短互连长度为零。二季戊四醇的最短互连长度包括例如1个碳原子,另一种情况为5个原子(4个碳原子和1个氧原子)。含酯的高支化多元醇如结构式(xii)可包含至少17个原子的最短连接基团长度。
认为最短的互连长度影响转移层中的有机化合物的塑化和交联剂作用,但是也会影响其他性质。
在一个实施方式中,有机化合物的羟基含量小于25毫摩尔羟基/克有机化合物。有关最短互连长度方面,较低的羟基含量可能对通过该有机化合物改进交联挠性有用。有机化合物的最大羟基含量可以是25,20,18,15,10或5毫摩尔/克。在一个实施方式中,有机化合物的羟基含量大于3毫摩尔羟基/克有机化合物。较高的羟基含量可能对改进交联反应性有用。有机化合物的最小羟基含量可以是0.5,1,2,4,6,7,10,12,15或18毫摩尔/克。
一个实施方式中,有机化合物包含至少1质量%但最多20质量%的可转移的层或子层。有机化合物可包含至少1,3,5,7,9,11,15,20或25质量%,但最多6,10,或16,21,26或30质量%的层或子层。具有有机化合物的层或子层的其他组分可以是主要组分或次要组分,例如,粘结剂,可交联的粘结剂,催化剂,颗粒,填充剂,溶剂,或涂料领域已知的催化剂或其他添加剂。
例如,使用大百分率的一些有机化合物如二醇、甘油或季戊四醇时,当存在不相容,或者在表面喷霜或层中出现渗出时,上述有机化合物不能令人满意。一个实施方式中,对不合乎需要的羟基化的有机化合物的烷氧基化提供了适合使用的所需的烷氧基化的羟基有机化合物。
一个实施方式中,有机化合物具有增塑剂的效用。成像后,具有该有机化合物的层可以加热,层的表面比不含有机化合物的层更容易流动和调平。层的流动和调平对滤色片的滤光层有用,能使光散射最小。
能与有机化合物的羟基交联的官能团可存在于包含该有机化合物的层或子层的组分中。例如,预期羧酸基团作为共存的组分对交联层和交联过程有用。例如,具有羧酸基团的共聚物粘结剂的羧酸基团的浓度显示其羧酸值等于200毫克KOH/克共聚物(约3.6毫摩尔/克),该共聚物的每分子具有多个羧基,所述共聚物粘结剂可以子层的45质量%存在,该子层包含乙氧基化的三羟甲基丙烷加成物,其羟基浓度约为7毫摩尔/克,该加成物可以子层的约6质量%存在,以作为可交联层。具有羧酸基团的粘结剂在该层中的含量为5-95质量%,例如,大于5,10,20,30,40,50,60,70,80或90%。具有羧酸基团的粘结剂在该层中的含量可小于15,25,35,45,55,65,75,85或95%。
一个实施方式中,层或子层中的有机化合物的反应性羟基的摩尔量与同一层中另一种组分的羟基活性基团的摩尔数成比例。例如,当有机化合物起交联剂作用时,可交联的组分如可交联的聚合物粘结剂也可以存在。包含多个可交联基团如羧酸基团的可交联粘结剂的各个分子能与有机化合物的羟基反应,形成如酯和水的产物,该产物用于形成或完成源自多个有机化合物分子和粘结剂的交联网状物。有机化合物上的羟基可交联基团与粘结剂中的羟基-活性可交联基团的一个适当的当量比例为1:1。还预期有非化学计量的比例,如0.25-4.0个有机化合物中的可交联的基团:1个粘结剂中的可交联基团,包括约0.25,0.33,0.4,0.5,0.75,0.9,1.1,1.3,1.5,2,2.5,3或4:1之间的比例。
一个实施方式中,转移层的粘结剂包含多个羧酸基团。羧酸基团通过适当单体如丙烯酸、甲基丙烯酸或富马酸聚合(包括共聚)为均聚物或共聚物,而容易地加入适用于转移层的粘结剂中。具有羧酸基团的粘结剂可通过化学反应形成,所述反应将粘结剂上的基团转变羧酸基团,所述反应例如是羧酸酐基团的水解。这类聚合物粘结剂是市售的,例如,由ICI Acrylics以商标
(如,
2669,Mw为60,000,羧酸值为124)销售的那些产品,包括如美国专利6,221,543(通过参考结合于此)中用于碱溶性转移层的那些产品。
一个实施方式中,供体转移层中的有机化合物通过例如在以下条件下加热参与交联反应,所述条件为加热至80℃、120℃、160℃、200℃或220℃的至少一个温度保持10分钟、1小时或者4小时中的至少一段时间。一个实施方式中,加热首先使转移层的表面平滑,然后产生交联。一个实施方式中,交联导致改进了耐化学性,耐化学性可以由在接触溶剂或化学品之前和之后的性质来证实。一个实施方式中,交联导致改进随后设置在包含有机化合物的转移层上面的涂层,例如真空沉积在成像转移层上的氧化铟锡层,在接触溶剂后的起皱性能。
对含羧酸的可交联粘结剂和含羟基的可交联的有机化合物,在交联的早期阶段发生羧酸和羟基的酯化,形成酯和水。对其他羧酸基团和羟基重复该反应时,能使以前可溶的粘结剂和以前可溶的有机化合物成为低溶性或不溶性,提高了耐化学性,并发生交联。
一个实施方式中,应理解,适合于通过激光照射进行热物质转移的本发明供体元件的组合物和用途与本领域已知的那些类似,除了权利要求书中所述的内容以外。
供体元件由多层构成。形成层的合适的技术包括,例如,化学和物理气相沉积,挤出,浇铸,溅射,旋涂,辊涂和其他膜涂覆方法。
供体支承层提供对热转移供体元件的其他层的支承,并允许在组装件构造、操作和分离过程对供体元件进行处理。用于热转移元件的供体支承层可以是聚合物膜。一种合适类型的聚合物膜是聚酯膜,例如,聚对苯二甲酸乙二酯或聚萘二甲酸乙二酯。从机械强度和受热时的尺寸稳定性方面,优选双轴拉伸的聚对苯二甲酸乙二酯。合适的还有以下聚合物的膜:聚酰胺;聚碳酸酯;纤维素酯如乙酸纤维素;含氟聚合物如聚(偏二氟乙烯)或(四氟乙烯-六氟丙烯)共聚物;聚醚如聚甲醛;聚缩醛;聚烯烃如聚苯乙烯,聚乙烯,聚丙烯或甲基戊烯聚合物;和聚酰亚胺如聚酰亚胺-酰胺和聚醚-酰亚胺。可以使用具有足够性质的其他膜,所述性质例如是,对通过支承层成像的特定波长的成像激光的高透射率,用于特定应用的足够的机械稳定性和热稳定性。至少在某些情况,供体支承层是平整的以形成均匀的涂层。供体支承层还通常选自能在对热转移供体元件中的任意层(如,光-热转化(LTHC)层)加热时仍能保持稳定的材料。供体支承层的合适厚度例如为0.025-0.15毫米,优选0.05-0.1毫米,但是可以使用更厚或更薄的供体支承层。
转移层通常包括因激光照射而可以或从供体元件转移的所有的层和子层。转移层可包括单层或多个(子)层。一个实施方式中,这些层之一是含粘结剂和含多元醇有机化合物的层。转移层采用各种构形和除了含有多元醇外还包括例如在以下美国专利中所述的那些材料形成:5,156,938;5,171,650;5,244,770;5,256,506;5,387,496;5,501,938;5,521,035;5,593,808;5,605,780;5,612,165;5,622,795;5,685,939;5,691,114;5,693,446和5,710,097,这些专利通过参考结合于此。
将转移层配制成适合于相应的成像应用(如,彩色校样,印刷板,滤色片等)。转移层本身可由热塑性和/或热固性粘结剂构成。在许多产品应用(例如,印刷板和滤色片应用)中,转移层材料优选在成像后进行交联,以改进成像制品的性能。包含在转移层中的添加剂也是最终用途的应用所特用的(如,用于彩色校样和滤色片应用的着色剂,用于光交联的或可光交联的转移层的光引发剂,等)并为本领域技术人员皆知。
热转移层可包含各类材料,包括但不限于:染料(如,可见光染料,紫外线染料,荧光染料,辐射极化染料,IR染料,等),任选的活性材料,颜料(如,透明颜料,有色颜料,黑体吸收剂,等),磁性颗粒,导电绝缘颗粒,液晶材料,亲水性或疏水性材料,引发剂,敏化剂,磷光体,聚合物粘结剂,酶等。对许多应用,如彩色校样和滤色片元件,热转移层可包含着色剂。较好地,热转移层可包含至少一种有机着色剂或无机着色剂(即,颜料或染料)和热塑性粘结剂。还可以包含其他添加剂,例如,IR吸收剂,分散剂,表面活性剂,稳定剂,增塑剂,交联剂和涂料助剂。可以使用任何颜料,但是对热滤色片元件的应用,优选的颜料是在NPIRI Raw Materials Data Handbook(NPIRI原材料数据手册),第4卷(颜料)或W.Herbst,Industrial Organic Pigments(工业有机颜料),VCH,1993中列为具有良好的色耐久性(color permanency)和透明度的那些颜料。可以使用非水性颜料分散体或水性颜料分散体。颜料通常以研磨料形式加入色制剂中,所述研磨料包含用粘结剂分散并悬浮于溶剂或溶剂混合物中的颜料。选择颜料的类型和颜色,使得色涂层符合预定的色目标或工业设定的规格。分散树脂的类型和颜料与树脂的比值取决于颜料的类型、对颜料的表面处理,分散溶剂和用于产生研磨料的研磨工艺。合适的分散树脂包括:氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,聚(乙酸乙烯酯)/丁烯酸共聚物,聚氨酯,苯乙烯马来酐半酯树脂,(甲基)丙烯酸酯聚合物和共聚物,聚(乙烯醇缩醛),用酐和胺改性的聚(乙烯醇缩醛),羟基烷基纤维素树脂和苯乙烯丙烯酸树脂。优选的色转移涂层组合物包含30-80重量%颜料、15-60重量%树脂和0-20重量%分散剂和添加剂。
有色的转移层中的粘结剂含量可保持最小,以避免因为转移层中过度内聚力而降低图像分辨率和/或成像敏感性。颜料与粘结剂的重量比值依据使用的颜料和粘结剂的类型一般为10:1至1:10。粘结剂体系还包含可聚合的和/或可交联的材料(即,单体,低聚物,预聚物和/或聚合物)以及任选的引发剂体系。使用单体或低聚物有助于降低粘结剂在有色转移层中的内聚力,因此提高了成像敏感性和/或转移的图像的分辨率。将可交联的组合物加入转移层能够产生更耐久的和更耐溶剂的图像。高度交联的图像可通过以下方式形成,首先将图像转移至受体元件,然后对转移的图像施加辐照、热能和/或使其受到化学固化剂的作用,使该可聚合的材料交联。在使用辐射来交联组合物的情况,可以使用能被成像转移层吸收的任何辐射源。
转移层可以使用各种材料和构形形成,包括例如在以下美国专利中所述的那些:5,156,938;5,171,650;5,244,770;5,256,506;5,387,496;5,501,938;5,521,035;5,593,808;5,605,780;5,612,165;5,622,795;5,685,939;5,691,1145,693,446和5,710,097,这些专利都通过参考结合于此。
转移层通常包含粘结剂组合物。粘结剂组合物通常包含一种或多种粘结剂。粘结剂组合物任选包含其他添加剂,例如,分散剂,表面活性剂,稳定剂,交联剂,光催化剂,光引发剂和/或涂料助剂。
粘结剂组合物的粘结剂还向该层提供结构。一个实施方式中,这些粘结剂中的至少一种(在一些实施方式中为所有粘结剂)是可聚合的或可交联的。粘结剂由于具有至少两个羧酸基而是可交联的。可以使用各种粘结剂,包括例如,单体的、低聚物的、聚合物的粘结剂。适合用于转移层的粘结剂包括:成膜聚合物,例如酚醛树脂(如,线形酚醛树脂和可溶酚醛树脂),聚乙烯醇缩丁醛树脂,聚乙酸乙烯酯,聚乙烯醇缩醛,聚偏二氯乙烯,聚丙烯酸酯,纤维素醚和纤维素酯,硝基纤维素,(甲基)丙烯酸酯聚合物和共聚物,环氧树脂,烯键式不饱和树脂,聚酯,聚砜,聚酰亚胺,聚酰胺,聚硫醚,以及聚碳酸酯。
特别在层中的某些组分不相容时可使用分散剂。合适的分散剂包括:例如,氯乙烯/乙酸乙烯酯共聚物,聚(乙酸乙烯酯)/丁烯酸共聚物,聚氨酯,苯乙烯马来酐半酯树脂,(甲基)丙烯酸酯聚合物和共聚物,聚(乙烯醇缩醛),用酐和胺改性的聚(乙烯醇缩醛),羟基烷基纤维素树脂,苯乙烯丙烯酸树脂,硝基纤维素和磺化聚酯。
转移层可采用本领域皆知的任何常规涂覆方法进行施涂。最好加入涂料助剂如表面活性剂和分散剂,以提供均匀的涂层。较好地,转移层的厚度约为0.05-10.0微米,更优选0.5-4.0微米。
本发明的供体元件不限于具有单层均匀支承层和转移层的那些供体元件。在供体元件中上可设置其他层,并且层不必是均匀,但是可由多个子层构成或是多层的组合,如图2所示。
例如,支承层可包括:(外)抗静电层,主支承层和(内)粘合性改进层,上述各层相邻设置,紧邻转移层。
外抗静电层可包含粘结剂和抗静电层。作为用于抗静电层的抗静电剂,例子有非离子型表面活性剂,如聚氧乙烯烷基胺,和甘油脂肪酸酯;阳离子型表面活性剂,如季铵盐;阴离子型表面活性剂,如烷基磷酸盐;两性表面活性剂和导电树脂。作为抗静电层的粘结剂,可列举丙烯酸基单体如丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的均聚物和共聚物,纤维素基聚合物如硝基纤维素、甲基纤维素、乙基纤维素和乙酸纤维素,基于乙烯基的聚合物和乙烯基化合物的共聚物如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯,基于氯乙烯的共聚物,氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物,聚乙烯基吡咯烷酮,聚乙烯醇缩丁醛和聚乙烯醇,缩合的聚合物如聚酯、聚氨酯和聚酰胺,橡胶基热塑性聚合物如丁二烯-苯乙烯共聚物,通过对可光聚合或加热聚合的化合物如环氧化合物和三聚氰胺化合物的聚合或交联获得的聚合物。
内粘合性改进层可用于在涂覆随后的层时提高均匀性,还能提高热转移供体元件的其他层与供体支承层之间的中间层粘合强度。具有内粘合性改进层的合适基片的一个例子可从日本大阪的帝人公司(Teijin Ltd.)以产品号HPE100(Product No.HPE100,Osaka,Japan)获得。
主支承层可以是如前述适合作为支承层的任何材料。
供体元件中可包含光吸收剂,以增加供体元件的层中吸收的激光量。光吸收剂可以采用许多形式,但通常是用于成像的激光的有效吸收剂,优选是选择性吸收剂。有效吸收剂的用量小,而选择性吸收剂不大可能影响其他光学性质,如供体元件,特别是转移层的颜色或透明度。
通常,较好地在成像的激光中发现,光吸收剂吸收电磁光谱的红外光、可见光和/或紫外光区域的光。光吸收剂对选择的成像激光通常是高度吸收的,在一个实施方式中提供对成像激光的波长的吸光率范围为0.2-3,在另一个实施方式中为0.5-2。吸光率是以下a)与b)的比值的对数(底为10)的绝对值,a)通过该层(通常为最短方向)透射的光的强度,和b)在该层上入射光的强度。例如,吸光率为1相应于透射10%的入射光强度,吸光率大于0.4相应于透射小于约40%的入射光强度。
合适的光吸收材料可包括,例如,染料(如,可见光染料,紫外光染料,红外光染料,荧光染料和光-偏振染料),颜料,金属,金属化合物,金属膜和其他合适的吸收材料。合适的光吸收剂的例子可包括:炭黑,石墨,金属氧化物,金属硫化物,有机化合物如花青基,聚甲炔基,薁鎓(azulenium)基,squarylium基,噻喃鎓(thiopyrylium)基,萘醌基或蒽醌基染料;以及酞菁基,偶氮基或硫代酰胺基有机金属络合物。花青染料优选与红外线激光照射一起使用,因为花青染料在红外区域显示高的吸收系数,而激光吸收层用作光-热转化层材料时其厚度可以较薄。结果可以进一步提高供体元件的成像敏感性。
光吸收剂可存在于转移层或另一层,例如在转移层和支承层之间的层中。与包含光吸收剂的转移层分开的层可称作光-热转化层,因为在用激光成像时光吸收剂会吸收光并放出热量,但是,与在激光照射的成像区域的成像转移层中存在的吸收剂相反,该光-热转化层可以基本没有或完全没有转移。
转移层还可包含多个层或子层。转移层的外粘合性改进层通常是涂覆粘合剂的层,作为供体元件转移层的最外层。粘合剂的作用是促进转移层的完全转移,特别是在成像后供体与受体分离期间的转移。一个实施方式中,外粘合性改进层包含无色透明的材料,该材料在室温具有低粘性或不具有粘性,如ICI化学品公司(ICI Chemicals)销售的商标Elvacite.TM.(例如,Elvacite.TM.2776)下的系列树脂。
其他常规的层可用于本发明的供体元件,例如,美国专利6,228,543(Mizuno等)所述的中间层或隔离层,美国专利5,171,650(Ellis等)所述的动态隔离层,或美国专利6,569,585(Caspar等)所述的发射层(ejection layer),这些专利全部通过参考结合于此。
本发明中,供体元件通常与受体元件的转移层侧接触,形成成像之前的可成像组装件,该组装件在成像后转化为成像的组装件。如图1和图3所示,所述接触可以是部分的,或不连续的或连续的。
受体元件可以是适合以下应用的任何基片,所述应用包括但不限于:各种纸,透明膜,液晶显示器的黑底(如美国专利6,682,862中揭示的),液晶显示器的激活部分(active portion),滤色片基片,玻璃,金属等。合适的受体元件是本领域技术人员熟知的。可用于本发明的受体元件的非限制性例子包括:阳极氧化铝和其他金属,透明塑料薄膜(如,聚对苯二甲酸乙二酯),玻璃和各种不同类型的纸(如,填充纸或非填充纸,砑光(calendered)纸,涂敷的纸等)。在图像接受基片上可以涂覆各种层(如,粘合剂层),以促进转移层向受体转移。
至少在有些情况,可采用加压或真空来保持组装件中供体元件与受体元件的接触。一个实施方式中,对不相等面积的供体元件和受体元件使用真空鼓或真空台,以能从组装件的供体元件和受体元件之间抽出空气使之达到真空,并使它们接触。
在成像之前,供体元件和受体元件的组装件的结构通常是可逆的。例如,在释放真空鼓的真空后,可以分离没有变化的供体元件和受体元件而没有发生损伤。
用于成像的激光器优选发射红外光、近红外或可见光区域的光。特别优选在750-870纳米区域发射的二极管激光器,它们提供了以下方面的显著的优点,小尺寸,低成本,稳定性,可靠性,耐久性(ruggedness)和易于调制。这类激光器例如可从加利福尼亚州圣何塞的光谱二极管实验室(Spectra Diode Laboratories,San Jose,CA)购得。在转让给LG.飞利浦LCD公司的美国专利6,682,862(Youn-Gyoung Chang等)中描述了适合进行成像的激光头,该专利通过参考结合于此。
组装件曝光于来自成像激光器(例如合适的空间调制的近红外激光器)的成像光,使转移层从供体元件转移至受体元件。为形成图像,任意一次的曝光可发生在组装件的较小区域,使得从供体元件转移至受体元件的材料一次构成一个区域。计算机控制写入激光器能以高速和高分辨率产生成像转移。在激光器上成像式曝光后的组装件称作成像的组装件。
在组装件中可使用大的供体元件,所述大供体元件包括长度和宽度尺寸为1米或更大的供体片。操作中,激光器可以形成光栅(rastered)或从大组装件的一头移动到另一头,该激光器选择操作以依据所需图案照射组装件的部分。或者,激光器不动,而组装件在激光器下面移动。
一个实施方式中,激光器曝光使转移层成像的结果称作热物质转移。热物质转移要求被转移到受体的转移层体积或“质量”基本不变,热物质转移与如染料升华转移和熔融转移的过程截然不同,染料升华转移是可能在横穿间隙时只选择性转移供体元件的一层中的挥发性或易变化的组分至受体元件,而不是所有组分,熔融转移需要使转移层中的一个组分如蜡熔化,使转移层的液化部分流动到与该转移层接触的受体层之中或之上。一个实施方式中,发生热物质转移,但是组装件的相邻供体元件和受体元件没有接触,如图1所示(非接触的热物质转移)。另一个实施方式中,在供体元件和受体元件接触的情况下发生热物质转移,如图3所示(接触的热物质转移)。另一个实施方式中,在组装件的单独区域在供体元件与受体元件接触和供体元件与受体元件不接触的情况下发生热物质转移。实现热质转移的一种技术是通过烧蚀转移,如在美国专利5,171,650(Ernest W.Ellis等)中所述,该专利通过参考结合于此。
热物质转移成像并分离成像的组装件后,产生的成像受体包括原始受体和成像转移层,原始受体因为支承了成像转移层而可称作受体支承体。这种成像受体可用于随后具有供体元件的组装件。
组装件成像之后,供体元件与受体元件分离。通过将这两个元件剥离分开而实现分离。通常只需要很小的剥离力;简单地将供体支承层与受体元件分离。可以使用任何常规的人工或自动化的分离技术。
一个实施方式中,受体元件是本领域皆知的滤色片阵列基片。典型的滤色片阵列基片是具有适合液晶显示器尺寸的适当透明的矩形薄支承体,例如玻璃,具有限定许多单独滤色片的边界的黑色掩模,所述滤色片将白光转化为有色光如红光、绿光和蓝光中的一种,所述黑色掩模可例如通过光刻法生产。
可采用为液晶显示器工业皆知的技术,将滤色片加入到功能有源矩阵液晶显示器件(参见,例如,“Fundamentals of Active-Matrix Liquid-CrystalDisplays(有源矩阵液晶显示器基础)”,Sang Soo Kim,Society for InformationDisplay Short Course,2001;和“Liquid Crystal Displays:Addressing Schemesand Electro-optical Effects(液晶显示器:寻址配置和电子-光效应)”,ErnstLueder,John-Wiley,2001;以及美国专利5,166,026,这些文献通过参考结合于此)。
一个例子是约等于90×290微米的矩形的光透射尺寸的单独滤色片,居中在(100×300微米)面积×5微米的黑色掩模中(图5)。滤色片通常是成组的,使得相邻的滤色片可以透射有色光,对加入完成的滤色片阵列的显示器的观察者而言,在适当情况下产生白光的外观。转让给LG飞利浦LCD有限公司(LG.Philips LCDCo.,Ltd.)的美国专利6,682,862(Chang等)“Method of fabricating colorfilter substrate for liquid crystal display device(制造用于液晶显示器的滤色片基片的方法)”公开一种制造用于液晶显示器的滤色片基片的方法,该方法包括以下步骤:在基片上形成黑底;将有色供体元件粘附于基片;在有色供体元件上设置激光头;重复扫描该有色供体元件;除去该有色供体元件,使得滤色片图案保留限定在黑底内的滤色片图案区。转让给三星SDI有限公司(Samsung SDI Co,Ltd.)的美国专利6,242,140(Jang-hyuk Kwon等)(这专利通过参考结合于此),“Method for Manufacturing Color Filter(制造滤色片的方法)”公开了使用激光束,通过热转移制造滤色片的方法。所述方法包括通过光刻法在基片上形成黑底的图案。
一个实施方式中,通过三次重复制造组装件并对其成像的过程来制造滤色片,三次重复中的不同之处是使用三个不同的有色供体元件和单一的具有所有其前面转移的滤色片的滤色片阵列基片。
组装件例如滤色片可以使用至少两种不同类型的热成像设备进行成像,两种热成像设备的主要区别是固定组装件的方式不同,例如固定在转鼓(drum)上或固定在平板(flatbed)上。常规鼓型成像仪(imager)适合对柔性受体成像,例如Creo3244型Spectrum Trendsetter(加拿大温哥华的Creo公司(Creo Inc.,VancouverCanada)配备有在830纳米波长下操作的20瓦激光头。成像组装件可通过照射其供体元件的支承层侧进行曝光。可采用真空压具将组装件安装在机械夹持在转鼓上的标准塑料载片上。激光输出由计算机控制,移动所述头或转鼓中的至少一个,以使用激光头形成所需的图像图案。对滤色片,所需的三色图像可通过在同一初始受体上依次对红色、绿色和蓝色供体元件曝光而形成。对颜色的曝光顺序可依据任意系统的要求而变化(例如,最佳曝光特性)。
另一种成像仪(“平台”)通常使用相同的成像激光头以及对激光头的相关控制和移动装置,但是使该组装件保持在用于成像的可移动的平台形式而不是转鼓形式。对较刚性的平整样品如玻璃进行曝光时,优选使用平台成像仪(flatbedimager)。可以使用真空压具将待曝光的样品安装在位于成像头下面的平移台上。在曝光期间,样品通常以适当速度,例如1-2米/秒平移通过成像头。每次完成曝光后,可以将成像头沿垂直于样品平移方向的方向平移,将组装件的新的未曝光区域移动到激光器前面,用于下一次成像通过。可以重复该过程,以完成曝光。在鼓型成像仪中,需要的三色图像是通过以任意所需的次序将红色、蓝色和绿色供体与同一受体元件顺序接触而制备的。
组装件的移动精度很重要。有用的平台定位系统可以使用以合适的线性无刷伺服电动机作为驱动系统构建的线性空气轴承,以及用于位置反馈的非接触的线性编码器或激光干涉仪构成。激光干涉仪的分辨率通常为0.3-79纳米,或非接触线性编码器的分辨率为4-1000纳米,总精度为±1微米,可重复性为0.4微米,每25毫米的直度(straightness)和平面度(flatness)差为0.5微米,最大偏差为±3微米。合适的平移台系统是宾夕法尼亚州匹兹堡的埃瑞特克公司(Aerotech,Inc.,Pittsburgh,Pa)制造的ABL80075。
在典型的成像系统中,激光功率和平移速度是能够控制的,并能以重复方式进行测试和调节,以达到最佳图像质量,所述图像质量可通过用肉眼或仪器检测接受表面上的转移图像来判断。
将热成像的材料如滤色片图案转移至用于滤色片的永久基片(通常是玻璃,或具有光刻产生的掩模的玻璃)的表面后,可任选在滤色片的表面添加罩面层。所述罩面层可用于保护热成像的材料并减少因表面粗糙度产生的光散射。在一特定实施方式中,罩面层是无色和透明的。可采用各种方式来施加罩面层。在特定实施方式中,罩面层可由载片层叠,例如美国专利6,645,681(Andrews等)中所述,该专利通过参考结合于此。或者,罩面层可采用常规的旋涂方法以液体施涂,然后干燥形成最终罩面层。
每次这样的转移后或者所有这样的转移之后,可以对转移层加热,使转移层的粗糙表面达到调平或平滑。一个实施方式中,可采用加热至高于120℃。也可以采用加热到超过140℃,160℃,180℃,200℃,220℃或260℃。通常应避免因高温使层发生破坏性分解。加热时间可以不同,以获得所需结果,加热时间通常为几分钟至几小时。表面粗糙度可以按表面高度变化测定,例如,通常称作Ra的平均表面高度变化,或通常称作Rq的均方根表面高度变化,最大峰值高度Rp,绝对最大谷深度Rv,最大峰至谷高度Rmax。
加热也可用于使有机化合物的羟基与粘结剂的羧酸基团反应。该反应可用于交联转移层。交联可以提高转移层的化学和物理耐受性。交联还可以终止表面粗糙度的调平。一个实施方式中,调平发生在显著交联之前,并能获得平滑性和对进一步变化的耐受性方面的良好性质。
对于本揭示内容和权利要求书来说,术语“层”包括完整层以及完整层的子层;例如,转移的完整层可包括可区分的子层。应理解,当提到“转移层”时,转移层通过光,特别是激光成像而转化为成像转移层,并且转移层的特性同样可适用于成像转移层。
实施例
下面的材料和实施例具体表达了本发明的各方面或使这些方面能实现,并说明了超过现有技术的优点。除非另外指出,份为质量份,粗糙度测量值以纳米为单位表示,温度以℃表示。在此确定具有羟基和羧酸基团的合适有机化合物,并使用这些有机化合物。供体元件可以在适合制造滤色片阵列的受体上进行成像。
GA 2300是一种含羧酸的粘结剂丙烯酸共聚物(可从俄亥俄州克利夫兰的诺纷公司(Noveon,Inc,Cleveland,OH)购得),其羧酸浓度约为3.6mM(毫摩尔)羧酸/克粘结剂,Mw约为11,000克/摩尔,玻璃化转变温度约70℃,以在挥发性载剂中28质量%组合物形式购得。
GA 2091是一种含羧酸的粘结剂丙烯酸共聚物(可从俄亥俄州克利夫兰的诺纷公司购得),其羧酸浓度约为3.6毫摩尔羧酸/克粘结剂,Mw约为3250克/摩尔,玻璃化转变温度约70℃,以在挥发性载剂中43质量%组合物形式购得。
GA 515是一种含羧酸的粘结剂丙烯酸共聚物(可从俄亥俄州克利夫兰的诺纷公司购得),其羧酸浓度约为1.1毫摩尔羧酸/克粘结剂,玻璃化转变温度约-14℃,以在挥发性载剂中99质量%组合物形式购得。
63是30%JONCRYL 67的水溶液,是一种苯乙烯丙烯酸粘结剂共聚物,其羧酸浓度约为3.8毫摩尔/克粘结剂,数均相对分子量Mw为12,000,可从威斯康新州斯特德凡特的强生聚合物公司(Johnson Polymer,Sturtevant,WI)购得。
Esi-Rez 65是苯乙烯-丙烯酸珠粒树脂共聚物粘结剂,数均相对分子量为2300,羧酸浓度约为5.4毫摩尔/克粘结剂,玻璃化转变温度为93℃,软化点为142℃,可从密苏里州的北堪萨斯城的库克复合材料和聚合物公司(CookeComposites and Polymers,North Kansas City,MO)获得。
SDA-4927是2-[2-[2-氯-3[2-(1,3-二氢-1,1-二甲基-3-(4-二甲基-3(4-磺基丁基)-2H-苯并[e]吲哚-2-叉)乙叉]-1-环己烯-1-基]乙烯基]-1,1-二甲基-3-(磺基丁基)-1H-苯并[e]吲哚鎓,内盐,游离酸,是一种红外染料[CAS No.162411-28-1],可从佛罗里达州朱皮特的H.W.山达斯公司(H.W.Sands Corp.,Jupiter,FL)获得,适合用于激光吸收,以促进通过选择性吸收约830纳米波长的光的热物质转移。
FSA是在水—异丙醇混合物中的固含量为25%的含氟表面活性剂溶液,包含RfCH2CH2SCH2CH2CO2Li,其中Rf=F(CF2CF2)x,x为1-约9,可从特拉华州威明顿的E.I.杜邦公司(E.I.du Pont de Nemours,Inc.,Wilmington,DE)获得。
3730是85%固体的水性,完全水溶性甲基化三聚氰胺甲醛树脂交联剂,可从新泽西州西帕特森的Cytec工业公司(Cytec Industries,West Paterson,NJ)购得。
可以使用合适的颜料绿36的绿色水性颜料分散体,颜料含量为35重量%,颜料与粘结剂的比值为2.3(宾夕法尼亚州达勒斯通的Penn着色剂公司(PennColor,Doylestown,PA)),或者类似的分散体,颜料含量为13重量%的颜料绿36(宾夕法尼亚州达勒斯通的Penn着色剂公司)。可以使用合适的颜料黄180的黄色水性颜料分散体,颜料含量为28重量%,颜料与粘结剂的比值为2.3(宾夕法尼亚州达勒斯通的Penn着色剂公司)。
季戊四醇具有四个羟基,分子量为136.15g/M,羟基含量约为29.4mM/g,其中mM/g是毫摩尔/克物质。乙二醇具有两个羟基,分子量为62g/M,羟基含量约为32mM/g。甘油具有三个羟基,分子量为92g/M,羟基含量约为30.7mM/g。三羟甲基丙烷具有三个羟基,分子量为134.17,羟基含量约为22.3mM/g;新戊二醇的羟基含量约为19.2mM/g;二(季戊四醇)的羟基含量约为23.6mM/g。
Pluronic 31R1(新泽西州佛哈姆帕克的BASF公司(BASF,Florham Park,NJ))是一种环氧丙烷-环氧乙烷-环氧丙烷的ABA型嵌段共聚物,相对分子量为3100,含10重量%环氧乙烷和90重量%环氧丙烷,羟基浓度约为0.65mM/g。
Polyol PP50是乙氧基化(5:1)的季戊四醇,具有5摩尔环氧乙烷/摩尔季戊四醇,羟基含量约为11.7mM/g,可从俄亥俄州托莱多的Perstorp Polyols公司(Perstorp Polyols Inc,Toledo)购得。
Polyol PP150是乙氧基化(15:1)的季戊四醇,羟基含量约为5.1mM/g,可从俄亥俄州托莱多的Perstorp Polyols公司购得。
Polyol PS85是丙氧基化(8.5:1)的季戊四醇,羟基含量约为6.4mM/g,可从俄亥俄州托莱多的Perstorp Polyols公司购得。
Polyol TP30是乙氧基化(3:1)的三羟甲基丙烷,具有3摩尔环氧乙烷/摩尔三羟甲基丙烷,羟基含量约为10.9mM/g,可从俄亥俄州托莱多的Perstorp Polyols公司购得。
Polyol TP70是乙氧基化(7:1)的三羟甲基丙烷,具有7摩尔环氧乙烷/摩尔三羟甲基丙烷,羟基含量约为6.8mM/g,可从俄亥俄州托莱多的Perstorp Polyols公司购得。
Polyol TP150是乙氧基化(15:1)的三羟甲基丙烷,具有15摩尔环氧乙烷/摩尔三羟甲基丙烷,羟基含量约为4mM/g,可从俄亥俄州托莱多的Perstorp Polyols公司购得。
Polyol TP200是乙氧基化(20:1)的三羟甲基丙烷,具有20摩尔环氧乙烷/摩尔三羟甲基丙烷,羟基含量约为3.0mM/g,可从俄亥俄州托莱多的PerstorpPolyols公司购得。
Polyol TS30是丙氧基化(3:1)的三羟甲基丙烷,具有3摩尔环氧丙烷/摩尔三羟甲基丙烷,羟基含量约为9.6mM/g,可从俄亥俄州托莱多的Perstorp Polyols公司购得。
9EOTMP是乙氧基化(9:1)的三羟甲基丙烷,具有9摩尔环氧乙烷/摩尔三羟甲基丙烷,羟基含量约为5.7mM/g,可从宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司(Sartomer Company,Exton,PA.)购得。
3EOTMP是乙氧基化(3:1)的三羟甲基丙烷,具有3摩尔环氧乙烷/摩尔三羟甲基丙烷,羟基含量约为11.3mM/g,可从宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司购得。
60EOTMP是乙氧基化(60:1)的三羟甲基丙烷,具有60摩尔环氧乙烷/摩尔三羟甲基丙烷,羟基含量约为1.1mM/g,可从宾夕法尼亚州埃克斯顿的沙多玛公司购得。
9POTMP是丙氧基化(9:1)的三羟甲基丙烷,具有9摩尔环氧丙烷/摩尔三羟甲基丙烷,羟基含量约为2mM/g。
Polyol
130,也称作聚(氧-1,2-乙烷二基(ethanediyl)),-氢-T-羟基-,醚与2,2’-(氧二(亚甲基))二(2-羟甲基)-1,3-丙二醇)(6:1)(CAS No.50977-32-7),是乙氧基化二季戊四醇聚合物的透明液体,可从俄亥俄州托莱多的Perstorp Polyols公司(Perstorp Polyols Inc,Toledo,OH)获得。
H20是高度支化的聚酯树枝状聚合物,理论上具有16伯羟基,相对分子量为1747,羟基含量约为9.16mM/g,可从俄亥俄州托莱多的PerstorpPolyols公司购得。
H20的Mw为2100,其多分散性Mw/Mn为1.3。
H2004是树枝状高度支化的聚合物,羟基官能度约为2.1mM/g,Mw为3200,可从俄亥俄州托莱多的Perstorp Polyols公司获得。
344合成树脂是一种硬质浅色的热塑性酯型树脂,源自季戊四醇(PE)和选择的稳定化的树脂酸,可从田纳西州伊斯特曼化学公司(EastmanChemical Company,Tennessee)获得。对Pentalyn 344的INCI命名是季戊四醇松香酸酯(Pentaerythrityl Rosinate)。Mn为570,Mw为970。认为其羟基含量约为5.3mM/g或更小。
比较例1制备比较例涂料溶液(用于供体元件比较例1),该溶液的非挥发性组分含量为15质量%,使用16.32份(所有的份都是质量份)Joncryl 63、12.61份颜料绿分散体、10.1份颜料黄180分散体、0.18份
FSA和0.450份SDA 4927IR染料和水制备。在50微米厚的溅射涂覆、铬金属化(50%光透射,是光-热透射层)的聚对苯二甲酸乙二酯基膜上涂覆该涂料溶液并干燥,获得在金属化侧上的约2.4克涂层/平方米的转移层。
实施例2-8
按照比较例1,分开制备涂料溶液,用0.9份季戊四醇替代3份(0.9份非挥发份基准)Joncryl 63制备,用于制备类似的供体元件2。实施例3-8的情况类似,分别用3EOTMP,9EOTMP,60EOTMP,Polyol TS30,9POTMP和
替代季戊四醇。
在鼓型成像仪上,使用激光写入头以8-19瓦激光功率来确定供体成像的开始,使供体膜1-8以16根线条的图案在薄玻璃受体元件上成像,所述线条宽度为100微米,线条间隔200微米。确定在对成像转移层加热之前和于230℃加热30分钟之后,转移开始时的表面粗糙度(Rq);该结果和4-5测量值的标准偏差(SD)就示于下表。
实施例Tg℃(开始)Tg℃(中点)未加热Rq未加热Rq SD加热Rq加热Rq SD
(1)(Joncryl 63)108118111146814
(2)(季戊四醇1)768886166814
(3)(3EOTMP)68789315696
(4)(9EOTMP)547012112896
(5)(60EOTMP)597411114759
(6)(Polyol TS30)64779166613
(7)(9POTMP)56767910599
(8)(Pluronic 31R1)527511123837
注意到有机化合物的玻璃化转变温度下降,使供体元件增塑。供体元件(2)(季戊四醇)是最不成功的增塑剂。
供体元件(2)(季戊四醇)是实施例1-8中仅有的被观察到在转移层表面具有稍白的模糊的油性材料。注意到上述供体元件3-8比供体元件(1)(比较例)或(2)具有更好的转移线条质量。观察到实施例3-8中有效供体成像的激光器功率的范围相比于实施例(2)略有改进(较大的有效范围)。
重新制作供体元件实施例(1)和(7)的样品,并用于在平台成像仪进行独立的成像证明,即,用于具有玻璃板受体的第一平整组装件的第一成像和预先成像的独立的玻璃受体和第二供体元件的未成像片的第二组装件的第二未重叠成像。测量在第一成像激光功率(16.5瓦)下第一组装件的转移供体层的Rq粗糙度,以及第二激光功率(14瓦)下第二组装件的转移供体层的Rq粗糙度,结果就示于下表,各数值是3次测量值的算术平均值。
实施例第一转移未加热Rq第一转移后加热Rq第二转移未加热Rq第二转移后加热Rq
(1)(比较例)2848142145
(7)192911585
该表显示,与实施例1相比,实施例7在加热之前和加热之后的平滑性都得到提高。
实施例9-15
用以下组分制备无多元醇的涂料混合物,222.6份水、0.8份Zonyl FSA、80份12质量%Carboset 515粘结剂在3%氨水中的溶液、44.4份32G200绿颜料分散体、40.4份PD-Y1的分散体和1.8份SDA4927 IR染料。另外,通过以下方式制备实施例9-15的涂料混合物,向50份无多元醇的涂料混合物(以粘结剂为基准含约1.35mM羧酸基团)中分别加入0.5份Polyol PP50(对实施例9,4.3当量OH/粘结剂的羧酸),Polyol PP150(对实施例10,1.9当量OH/粘结剂的羧酸),PolyolPS85(对实施例11,2.4当量OH/粘结剂的羧酸),Polyol TP150(对实施例12,1.5当量OH/粘结剂的羧酸),Polyol TP200(对实施例13,1.1当量OH/粘结剂的羧酸),Polyol TS30(对实施例14,3.5当量OH/粘结剂的羧酸)和新戊二醇(对实施例15,7当量OH/粘结剂的羧酸)。用#1绕线棒将这些涂料混合物分别湿涂覆在铬金属化(50%透射率)50微米厚的的聚对苯二甲酸乙二酯膜上,并干燥形成约2微米厚度的涂层,以提供供体元件。将这些供体元件成像至玻璃受体上,分开,成像后的玻璃受体于230℃加热30分钟,然后冷却至室温。通过使加热后的样品于室温和5%氢氧化钠水溶液接触10分钟,测试该样品的耐化学性。乙氧基化的多元醇的性能好于丙氧基化的多元醇;新戊二醇的性能较差。
实施例16-44
用以下组分制备转移层涂料溶液的母料,145重量份蒸馏水、3.85份3%氢氧化铵水溶液、2.3份ZonylTM FSA、1.71份SDA 4927红外染料、81.6份36%固体的蓝色颜料分散体(颜料与粘结剂的比值为1.95)、0.57份表面活性剂和255份28%固体的水性CarbosetTM GA 2300。将49份混合良好的母料与下表列出的另一种有机化合物组合。使用各制剂分别制备各供体元件,将供体元件与玻璃受体组合,并使用激光头成像,提供成像的受体元件。在有良好的初始图像的情况下以15-22.5瓦/平方厘米的强度分别测试用于成像的激光能量。成像的受体元件于200℃加热30分钟,以提高成像转移层的耐化学性。加热后,通过以下方式对所得的成像受体进行浸泡测试,于室温将成像受体在5%氢氧化钠水溶液中浸泡10分钟,用蒸馏水漂洗并干燥。评价样品等级为1(最差)至10(最好)。
实施例有机化合物份浸泡测试
16a比较01
17bCymel 35017
18Cymel 3500.55
19C甘油13
20D乙二醇12
21ECymel 37317
22C季戊四醇16
23FAerotex 373014
24G甘油0.2231
25HPolyol DPP130110
26gPolyol DPP130+Bol torn P5000.8+0.210
27hPolyol DPP130+Boltorn H200.8+0.210
28LBoltorn P500110
29BBoltorn H2018
30IPolyol PP30110
31jPolyol PP50110
32kPolyol PP150110
33LPolyol PS50110
34MPolyol PS85110
35NPolyol TP3014
36OPolyol TP300.55
37OPolyol TP70110
38A双酚A13
39PPolyol TP150A110
40qPolyol TP20014
41rPolyol TS3012
42cPolyol TS3023
43ePolyol TS300.53
44kPental yn34413
实施例表明,添加多元醇可导致改进浸泡测试的结果,对这种结果的一种说明是发生交联。只具有两个羟基的化合物如乙二醇和双酚A显示相对差的性能。具有高浓度羟基的化合物如乙二醇和甘油显示相对差的性能。