热敏记录材料的制作方法

文档序号:13142954阅读:1881来源:国知局

本发明涉及热敏记录材料,所述热敏记录材料包括载体基材以及包含至少一种成色剂和至少一种无酚显色剂的热敏性成色层,其制备方法以及热敏记录材料中包含的无酚显色剂的用途。

用于直接热打印应用的具有施涂在载体基材上的热敏性成色层(热反应层)的热敏记录材料长期以来是已知的。热敏性成色层中通常存在成色剂和显色剂,所述成色剂和显色剂在热作用下相互反应并且造成显色。同样已知的是热敏性成色层中包含非酚类显色剂的热敏记录材料。开发这些材料,以尤其是即使当打印的热敏记录材料长期储存时或者与疏水物质(如含增塑剂的材料或油)接触时仍然改进文字图像的耐抗性。尤其是,在关于(双)酚类化学品的潜在毒性的公开讨论的背景下,对非酚类显色剂的兴趣大大提高。在此的目的在于避免酚类显色剂的缺点,但是应当至少保持用酚类显色剂可以实现的性能。

ep0620122b1公开了芳族磺酰脲类别的非酚类显色剂。使用所述显色剂可以获得特征在于高图像稳定性的热敏记录材料。此外,基于所述显色剂的热敏记录材料具有有用的热敏性和良好的表面白度,从而在相应地配置热敏性成色层的配方的情况下,能够使用市售热敏打印机相对容易地产生高打印密度。实践中尤其使用n,n'-[亚甲基双(4,1-亚甲苯基亚胺羰基)]双[4-甲基-苯磺酰胺](b-tum)。

wo00/35679a1公开了下式的芳族和杂芳族磺酰基(硫)脲化合物(x=s或o)和/或磺酰基胍(x=nh)

其中ar通过二价连接基团连接至其它芳族基团。实践中广泛使用的所述类别的非酚类显色剂4-甲基-n-[[[3-[[(4-甲基苯基)磺酰基]氧基]苯基]氨基]羰基]苯磺酰胺(商品名pergafastbasf)的特征在于采用该显色剂物质制得的热敏记录材料的应用技术性能的均衡。尤其是,其具有良好的动态响应灵敏度和打印图像相对于疏水物质的高耐抗性。

此外,wo2014/080615a1中公开了具有脲结构和磺酰胺结构的显色剂物质,其除了良好的动态灵敏度和背景白度以外还可以确保有色复合物对许多应用而言足够的稳定性。

现有技术的所有非酚类显色物质共同点在于与(双)酚类显色物质相比分子的更高的结构复杂性。这通常要求在制备时的多步合成和需要使用更大数量的通常昂贵的原材料。全部这些因素负面地影响这些物质的制备成本和价格并且妨碍在广泛的基础上使用这样的材料。

因此存在对具有均衡的性能特性的可成本有利地制备的非酚类显色剂的增长的需求。现有技术的显色剂并不能同时满足两种要求。

关于耐久性方面,在热敏记录材料的情况下,尤其是关注如下因素:

a)未打印的(“白的”)热敏记录材料在长期储存时和/或在恶劣的气候条件下的耐抗性,尤其是关于动态响应敏感性和白度的特定值的保持,和

b)通过热打印产生的文字图像的耐抗性,所述文字图像应当尤其承受温度、空气氧、光线、湿度、疏水试剂等的(相当长时期)作用。

a)中所述的要求涉及热敏性成色层的耐抗性或组成恒定性,尤其是成色组分即使在相当长时期储存时和在恶劣的气候条件下的耐化学性,而b)中所述的要求针对的是在打印过程中在热敏性成色层中形成的有色复合物的稳定性。

上述具有基于磺酰脲的显色剂的热敏记录材料虽然满足b)中所述的要求,但是关于a)中所述的要求存在缺点。这是因为磺酰脲化学不稳定,尤其是在水的存在下。磺酰脲在宽ph范围内的分解倾向是已知的并且被普遍公开(a.k.sarmah,j.sabadie,j.agric.foodchem.,50,6253(2002))。

因此本发明的目的在于克服现有技术的上述缺点。尤其是,本发明的目的是提供热敏记录材料,所述热敏记录材料使用成本有利地由容易获得的原料并且部分地通过一步合成可制备的非酚类显色剂。所述热敏记录材料应当显示出均衡的应用技术性能特性并且至少实现基于抑制非酚类显色剂,尤其是基于磺酰脲的热敏记录材料的性能。不仅在长期储存时而且在恶劣的气候条件下都能满足上文a)中所述的要求,即应用技术需要的功能性性能,例如热响应敏感性和表面白度。所述后一部分目的因此涉及未打印热敏记录材料的性能特性。

尤其是,本发明的目的因此在于提供基于可以容易地合成的成本有利的显色剂的热敏记录材料,其中所述热敏记录材料应当同时具有关于不同性质(如尤其是背景白度、光学密度、静态起始点、人工老化和打印图像的抗性)的均衡的性能比例。

根据本发明,通过根据权利要求1所述的热敏记录材料实现所述目的,其中所述热敏记录材料包括载体基材以及包含至少一种成色剂和至少一种无酚显色剂的热敏性成色层,并且其特征在于,至少一种显色剂为式(i)化合物

其中,ar为芳基、杂芳基或苄基,和y为芳基、杂芳基、苄基、芳氧基、杂芳氧基、苄氧基、芳基氨基、杂芳基氨基或苄基氨基。

将芳基理解为来源于芳族烃通过去除一个连接在环上的氢原子的一价原子团。

将杂芳基理解为来源于杂芳族烃通过去除一个连接在环上的氢原子的一价原子团。

将苄基理解为-ch2-c6h5基团。

将芳氧基(ar-o)理解为其中芳基通过氧原子连接至分子的一价原子团。

将杂芳氧基理解为其中杂芳基通过氧原子连接至分子的一价原子团。

将苄氧基理解为-och2-c6h5基团。

将芳基氨基(ar-nh)理解为其中芳基通过nh基团经由氮连接至分子的一价原子团。

将杂芳基氨基理解为其中杂芳基通过nh基团经由氮连接至分子的一价原子团。

将苄基氨基理解为-nhch2-c6h5基团。

ar可以为未取代的或被取代的。取代可以为一次或多次。取代基可以相同或不同。

ar和/或y的特别优选的取代基选自c1-c5烷基,优选甲基和乙基;c2-c5烯基;c2-c5炔基;烷氧基(ro);卤素;羧基(roco);氰基;ar1-o2so-;硝基和/或-nh-co-nh-ar1基团,其中r为c1-c5烷基,优选甲基和/或乙基,c2-c5烯基,c2-c5炔基或苯基,和其中ar1为芳族基团,优选苯基,其任选地被一个或多个c1-c5烷基,优选甲基和/或乙基、c2-c5烯基和/或c2-c5炔基取代。

特别优选的取代基为c1-c5烷基、羧基、硝基和/或-nh-co-nh-ar1基团。

在特别优选的实施方案中,ar为芳基,尤其是苯基、1-萘基或2-萘基。

在另一特别优选的实施方案中,y为芳基,尤其是苯基、1-萘基或2-萘基或为芳基氨基,尤其是苯基氨基或萘基氨基。

在非常特别优选的实施方案中,ar为苯基和y为苯基或苯基氨基。

在另一非常特别优选的实施方案中,ar为4-甲氧基羰基苯基和y为苯基或苯基氨基。

在特别优选的实施方案中,根据本发明的热敏记录材料的显色剂选自n-苯基-n’[(苯基氨基)磺酰基]脲、n-(4-甲基苯基)-n’[(4-甲基苯基氨基)磺酰基]脲、n-(4-乙氧基羰基苯基)-n’[(4-乙氧基羰基苯基氨基)磺酰基]脲、n-(1-萘基)-n’[(1-萘基氨基)磺酰基]脲、n-[(苯基氨基)磺酰基]苯甲酰胺、n-[(4-甲氧基羰基苯基)氨基磺酰基]苯甲酰胺、n-({2-[(苯基氨基甲酰基)氨基]苯基}氨基磺酰基)苯甲酰胺、n-[(4-硝基苯基)氨基磺酰基]苯甲酰胺和/或n-[2-[[(苯基氨基)羰基]氨基]苯基]苯磺酰胺。

式i化合物的制备可以根据已知的方法进行。例如参见de931225/1952、de940292/1952和de940529/1952。

优选地,基于1重量份成色剂计,存在约0.5至约10重量份,优选约1.5至约4重量份的式(i)的化合物。低于0.5重量份的量的不利之处在于,达不到期望的热打印敏感性,而大于10重量份的量导致损害记录材料的经济性,没有实现应用技术性质的改进。

式(i)的化合物优选以约3至约35重量%的量,特别优选以约10至约25重量%的量存在,基于热敏层的总固含量计。

载体基材的选择并非关键。然而优选的是,使用纸、合成纸和/或塑料薄膜作为载体基材。任选地在载体基材和热敏层之间存在至少一个另外的中间层。至少一个保护层和/或至少一个有利于可打印性的层也可以存在于根据本发明的热敏记录材料中,其中将这些层施加至基材的正面或背面。

关于成色剂的选择,本发明同样不存在本质限制。然而成色剂优选为三苯甲烷类型、荧烷类型、氮杂苯酞类型和/或芴类型的染料。非常特别优选的成色剂为荧烷类型的染料,因为归因于可用性和与应用相关的均衡性能,其能够提供具有有吸引力的性价比的记录材料。

特别优选的荧烷类型的染料为:

3-二乙氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷,

3-(n-乙基-n-对甲苯氨基)-6-甲基-7-苯氨基荧烷,

3-(n-乙基-n-异戊基氨基)-6-甲基-7-苯氨基荧烷,

3-二乙氨基-6-甲基-7-(邻,对-二甲基苯氨基)荧烷,

3-吡咯烷基-6-甲基-7-苯氨基荧烷,

3-(环己基-n-甲基氨基)-6-甲基-7-苯氨基荧烷,

3-二乙胺-7-(间-三氟甲基苯氨基)荧烷,

3-n-二正丁基氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷,

3-二乙氨基-6-甲基-7-(间-甲基苯氨基)荧烷,

3-n-二正丁基氨基-7-(邻-氯苯氨基)荧烷,

3-(n-乙基-n-四氢呋喃甲基氨基)-6-甲基-7-苯氨基荧烷,

3-(n-甲基-n-丙氨基)-6-甲基-7-苯氨基荧烷,

3-(n-乙基-n-乙氧基丙氨基)-6-甲基-7-苯氨基荧烷,

3-(n-乙基-n-异丁胺)-6-甲基-7-苯氨基荧烷,和/或

3-二戊氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷。

成色剂可以单独使用,也可以作为两种或多种成色剂的混合物使用,前提是不损害记录材料的期望的应用技术性质。

在特别优选的实施方案中,存在至少两种落入式i的化合物作为显色剂。类似地,除了一种或多种式i的化合物以外,一种或多种另外的(双)酚类或非酚类显色剂可以存在于热敏成色层中。

所述一种或多种另外的非酚类显色剂优选为4-甲基-n-[[[3-[[(4-甲基苯基)磺酰基]氧基]苯基]氨基]羰基]-苯磺酰胺或n-[2-[[(苯基氨基)羰基]氨基]苯基]-苯磺酰胺。

除了至少一种成色剂和至少一种显色剂之外,热敏性成色层中还可以存在一种或多种敏化剂(也称为热溶剂),敏化剂的优点在于更容易实现热打印敏感性的控制。

有利地,作为敏化剂,通常考虑熔点在约90和约150℃之间并且在熔融状态下溶解成色组分(成色剂和显色剂)而不干扰有色复合物的形成的物质。

优选地,敏化剂为脂肪酸酰胺如硬脂酰胺、山萮酰胺或棕榈酰胺,亚乙基-双-脂肪酸酰胺如n',n'-亚乙基-双-硬脂酸酰胺或n,n'-亚乙基-双-油酸酰胺,蜡如聚乙烯蜡或褐煤蜡,羧酸酯如对苯二甲酸二甲酯、对苯二甲酸二苄酯、苄基-对-苄氧基苯甲酸酯、二-(对-甲基苄基)草酸酯、二-(对-氯苄基)草酸酯或二-(对-苄基)草酸酯,芳族醚如1,2-二苯氧乙烷、1,2-二-(3-甲基苯氧基)乙烷、2-苄氧基萘或1,4-二乙氧基萘,芳族砜如二苯砜,和/或芳族磺酰胺如苯磺酰苯胺或n-苄基-对-甲苯磺酰胺。

在另一优选的实施方案中,除了成色剂、无酚显色剂和敏化剂之外,热敏性成色层中还存在至少一种稳定剂(抗老化剂)。

稳定剂优选为空间位阻酚,特别优选1,1,3-三-(2-甲基-4-羟基-5-环己基-苯基)-丁烷、1,1,3-三-(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基苯基)-丁烷、1,1-双-(2-甲基-4-羟基-5-叔丁基-苯基)-丁烷。

作为根据本发明的记录材料中的稳定剂,还可以使用通式(ii)的脲-氨基甲酸酯-化合物,市售产品uu(脲-氨基甲酸酯),或源自4,4'-二羟基二苯砜的醚如4-苄氧基-4'-(2-甲基缩水甘油醚氧基)-二苯砜(商品名nipponsodaco.ltd.),或通式(iii)的低聚醚(商品名nipponsodaco.ltd.)。

特别优选的是通式(ii)的脲-氨基甲酸酯-化合物。

基于式(i)的化合物的至少一种无酚显色剂计,稳定剂优选以0.2至0.5重量份的量存在。

在另一优选的实施方案中,热敏性成色层中存在至少一种粘结剂。所述粘结剂优选为水溶性淀粉、淀粉衍生物、类型的基于淀粉的生物乳胶、甲基纤维素、羟乙基纤维素、羧甲基纤维素、部分或完全皂化的聚乙烯醇、化学改性的聚乙烯醇或苯乙烯马来酸酐共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、丙烯酰胺-(甲基)丙烯酸酯共聚物、丙烯酰胺-丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯三元聚合物、聚丙烯酸酯、聚(甲基)丙烯酸酯、丙烯酸酯-丁二烯共聚物、聚乙酸乙烯酯和/或丙烯腈-丁二烯共聚物。

在另一优选的实施方案中,热敏性成色层中存在至少一种脱模剂(防粘剂)或润滑剂。所述试剂优选为脂肪酸金属盐,例如硬脂酸锌或硬脂酸钙,或山萮酸盐,合成蜡,例如脂肪酸酰胺形式的合成蜡,例如硬脂酸酰胺和山萮酸酰胺,脂肪酸烷醇酰胺,例如硬脂酸羟甲基酰胺,不同熔点的石蜡,不同分子量的酯蜡,不同硬度的乙烯蜡、丙烯蜡,和/或天然蜡,例如巴西棕榈蜡或褐煤蜡。

在另一优选的实施方案中,热敏性成色层包含颜料。使用颜料的优点尤其在于,颜料可以在其表面上固定热打印过程中产生的化学品熔体。还可以通过颜料控制热敏性成色层的表面白度和不透明度及其对于常规打印油墨的可打印性。最后,例如对于相对昂贵的着色功能性化学品,颜料具有“增量剂功能”。

特别合适的颜料为合成源以及天然源的无机颜料,优选粘土、沉淀或天然碳酸钙、铝氧化物、铝氢氧化物、二氧化硅、沉淀或热解二氧化硅(例如类型)、硅藻土、镁碳酸盐、滑石,以及有机颜料,例如具有苯乙烯/丙烯酸酯共聚物壁的中空颜料或脲/甲醛缩合聚合物。可以单独或以任意混合物的形式使用它们。

为了控制根据本发明的热敏记录材料的表面白度,可以在热敏性成色层中并入光亮剂。光亮剂优选为二苯乙烯。

为了改进一定的涂抹技术性能,在个别情况下优选在根据本发明的热敏记录材料的强制性成分中加入其它成分,尤其是流变助剂,例如增稠剂和/或表面活性剂。

(干燥的)热敏性层的单位面积施涂重量优选为约1至约10g/m2,优选约3至约6g/m2

在一个特别优选的实施方案中,热敏记录材料为根据权利要求2所述的热敏记录材料,其中使用荧烷类型的染料作为成色剂,并且额外存在选自脂肪酸酰胺、芳族砜和/或芳族醚的敏化剂。在所述优选的实施方案中还有利的是,基于成色剂计,存在约1.5至约4重量份的根据权利要求2所述的无酚显色剂。

根据本发明的热敏记录材料能够采用已知的制备方法获得。

然而优选的是,根据本发明的记录材料采用这样的方法获得,其中在载体基材上施涂包含热敏性成色层的起始材料的含水悬浮液并且使其干燥,其中含水施涂悬浮液具有约20至约75重量%,优选约30至约50重量%的固含量,并且采用帘膜式涂覆方法以至少约400m/min的涂抹装置运转速率进行施涂和干燥。

所述方法从经济观点来看是尤其有利的。

如果固含量的值低于约20重量%,则经济性变差,因为必须在短时间内通过温和干燥除去涂抹料中的大量水,这对涂抹速率产生不利影响。另一方面如果所述值超过75重量%,则造成升高的技术支出才能保证涂覆过程中的涂抹油墨帘膜的稳定性。

如上所述,根据本发明的热敏记录材料有利地通过如下方法制得:其中使用帘膜式涂覆方法以至少约400m/min的涂抹装置运转速率施涂含水施涂悬浮液。所谓的帘膜式涂覆方法是本领域技术人员已知的并且特征在于如下标准:

在帘膜式涂覆方法(帘膜涂覆方法)中形成涂覆分散液的自由落下的帘膜。通过自由落下,以薄的膜(帘膜)形成存在的涂覆分散液“流延”在基材上,从而将涂覆分散液施涂在基材上。de10196052t1公开了使用帘膜式涂覆方法制备信息记录材料,尤其是热敏记录材料,其中通过在基材上施涂由多个涂覆分散液膜组成的帘膜从而获得多层记录层(最大速率200m/min)。

将涂抹装置运转速率调节至至少约400m/min不仅具有经济优点而且具有技术优点。特别优选地,运转速率为至少约750m/min,非常特别优选至少约1000m/min,且非常特别优选至少约1500m/min。特别出人意料的是,即使在最后提到的速率下也不会以任何方式影响获得的热敏记录材料,并且即使在所述高速率下运转过程也以最佳方式进行。

在根据本发明的方法的一个优选的实施方案中,脱气的含水施涂悬浮液具有约150至约800mpas的粘度(brookfield,100转/min,20℃)。如果所述值低于约150mpas或所述值超过约800mpas,则造成涂抹料在涂抹设备上不足的流动性。特别优选地,脱气的含水施涂悬浮液的粘度为约200至约500mpas。

在一个优选的实施方案中,为了优化所述方法,可以将含水施涂悬浮液的表面张力调节至约25至约60mn/m,优选至约35至约50mn/m(根据dunoüy,din53914的静态环方法测量)。

热敏性成色层的形成可以线上进行或者在单独的涂抹过程中线下进行。可能存在的之后施涂的层或中间层的情况也是如此。

有利的是,干燥的热敏性成色层经受光滑措施。优选地,根据de102004029261b4用靴形压光机()进行记录材料的表面的抛光。在此有利的是,将根据iso5627测量的bekk光滑度调节至约100至约1000秒,优选调节至约250至约600秒。

根据iso8791-4的表明粗糙度(pps)优选在约0.50至约2.50μm范围内,特别优选介于1.00和2.00μm之间。

关于热敏记录材料实施的优选技术方案同样适用于根据本发明的方法。

本发明还涉及采用前述方法可获得的热敏记录材料。

上述方法从经济观点来看是有利的并且即使在大于1500m/min的速率下仍然允许涂抹装置的高速方法进程,而不会影响方法产品,即根据本发明的热敏记录材料。方法进程可以线上进行或线下进行,这造成期望的灵活性。

根据本发明的热敏记录材料不含酚,并且良好地适用于pos(销售点)和/或标签应用。其也适用于制备停车票、车票、门票、彩票和投注单等,它们可以使用热敏法直接打印并且在长期储存时、即使在与温度和环境湿度相关的恶劣气候条件下,以及在文字图像与疏水物质(例如增塑剂、油脂物质等)接触时仍然能够保证其上记录的图形。

下文通过非限制性实施例详细解释本发明。

实施例:

以实验室规模通过刮刀在63g/m2的合成原纸(fp680)(涂料配方r1、r2)或45g/m2的带有预涂层的纸(涂料配方r3至r11)的一侧上施涂含水施涂悬浮液从而形成热敏性记录纸的热敏性成色层,其中采用有机中空珠颜料(ropaquetm类型)配制预涂料。干燥之后获得热记录片。热敏性成色层的施涂量在4.0-4.5g/m2之间。

通过帘膜式涂覆方法以生产规模在单位面积重量为43g/m2的纸幅上进行含水施涂悬浮液的施涂。含水施涂悬浮液的粘度为450mpas(brookfield粘度,100转/min,20℃)(在脱气状态下)。其表面张力为46mn/m(静态环方法)。在线上设置涂抹工具。帘膜式涂覆方法以1550m/min的速率进行。

施涂含水施涂悬浮液之后以常规方式进行经涂覆纸载体的干燥过程。干燥的热敏性层的单位面积施涂重量为4.0-4.5g/m2

根据上述信息制得热敏记录材料或热敏纸,其中使用如下配方的含水施涂悬浮液从而在载体基材上形成复合图像,然后以常规方式形成其它层(尤其是保护层),所述其它层在此不进行单独讨论。

制备用于施涂悬浮液的分散体(各自为1重量份):

通过在珠磨机中研磨20重量份3-n-二正丁基氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷(odb-2)与33重量份的15%的ghosenextml-3266水溶液(磺酸化的聚乙烯醇,nipponghosei)制备含水分散体a1(成色剂分散体)。

含水分散体a2(双组分成色剂分散体)是两种成色剂的混合物,其通过混合第一分散体和第二分散体制备,所述第一分散体通过在珠磨机中研磨12重量份的3-n-二正丁氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷(odb-2)与20重量份的15%的ghosenextml-3266水溶液制备,所述第二分散体通过在珠磨机中研磨8重量份的3-(n-乙基-n-异戊氨基)-6-甲基-7-苯氨基荧烷(s-205)与14重量份的15%的ghosenextml-3266水溶液制备。

含水分散体b1(显色剂分散体)通过在珠磨机中研磨40重量份显色剂连同66重量份的15%的ghosenextml-3266水溶液制备。

含水分散体b2(由fei和feii组成的双组分显色剂分散体通过混合第一分散体和第二显色剂分散体制备,所述第一分散体通过在珠磨机中研磨20份的fei与33重量份的15%的ghosenextml-3266水溶液制备,所述第二显色剂分散体通过在珠磨机中研磨20重量份feii与33重量份的15%的ghosenextml-3266水溶液制备(关于fei和feii的定义,参见表3和4)。

含水分散体b3(由fei和feii组成的双组分显色剂分散体通过混合第一分散体和第二显色剂分散体制备,所述第一分散体通过在珠磨机中研磨28份fei与46重量份的15%的ghosenextml-3266水溶液制备,所述第二显色剂分散体通过在珠磨机中研磨12重量份feii与20重量份15%的ghosenextml-3266水溶液制备。

含水分散体c(敏化剂分散体)通过在珠磨机中研磨40重量份敏化剂与33重量份15%的ghosenextml-3266水溶液制备。

含水分散体d(抗老化剂分散体或稳定剂分散体)通过在珠磨机中研磨12.5重量份uu(脲-氨基甲酸酯)与10重量份15%的ghosenextml-3266水溶液制备。

所有通过研磨产生的分散体均具有0.80–1.20μm的平均粒度d(4.3)。

分散体e(润滑剂分散体)为20%硬脂酸锌分散体,由9重量份硬脂酸zn、1重量份ghosenextml-3266和40重量份水组成。

颜料p1为72%的涂抹高岭土悬浮液(s,basf)

颜料p2为56%pcc分散体(沉淀法碳酸钙)

颜料p3为56%氢氧化铝分散体(albemarlecorp.)

颜料p4通过向132份56%氢氧化铝分散体(albemarlecorp.)中分散31.5份沉淀二氧化硅(350,evonik)获得。

粘结剂由10%聚乙烯醇水溶液(mowiol28-99,kurarayeurope)组成。

施涂悬浮液通过在搅拌下对应由表1给出的量混合分散体,考虑引入顺序b、e、c、d、p、a、粘结剂并且用水调节至约25%的固含量来制备。

施涂悬浮液的粒度分布的测量通过激光衍射采用beckmancoulter公司的coulterls230仪器进行。

表2汇总了用于实施例配方中的显色剂。

将因此获得的热敏性涂料悬浮液用于制备纸载体和热反应层的复合结构。

表1

施涂悬浮液的配方的汇总(重量份)

表2

显色剂(fe)的分类

*现有技术的非酚类显色剂

如下分析根据表3、4和5的热敏记录材料。

(1)根据din/iso2470使用elrepho3000分光光度计测定涂抹侧的纸张白度。

(2)动态色密度:

使用具有200dpi和560ohm的kyocera打印头的atlantek200实验打印机(美国atlantek公司)同时施加20.6v的电压和0.8ms的最大脉冲宽度在纸(6cm宽的条)上以10个能级热打印方格图案。使用gretag的macbeth光密度计rd-914测量图像密度(光学密度,o.d.)。

(3)静态起始点:

以0.2kg/cm2的挤压力和5秒的接触时间针对一系列加热到不同温度并且热恒温控制的金属印模印刷纪录片(热试验机tp3000qm,maschinenfabrikhansrychigerag,steffisburg,瑞士)。

使用gretag的macbeth光密度计rd-914测量因此产生的图像的图像密度(光学密度)。

根据定义,静态起始点是达到0.2的光学密度时的最低温度。

(4)未打印材料的耐储存性:

将一片记录纸裁成三个相同的条。一个条根据(2)的方法进行动态记录并且测定图像密度。另外两个条在未打印(白色)状态下暴露于60℃和50%相对空气湿度的气候4周。纸在气候调节之后根据(2)的方法进行动态打印并且使用光密度计测定图像密度。根据以下等式(i)计算打印经储存样品时书写性能的%变化。

(5)打印图像的耐增塑剂性:

根据(2)的方法进行动态记录的热记录纸样本与含增塑剂的保鲜膜(具有20-25%己二酸二辛酯的pvc膜)接触同时避免褶皱和空气夹带,缠绕成卷并且在室温(20-22℃)下储存16小时。揭下薄膜之后测量图像密度(o.d.)并且根据式(i)确定增塑剂作用之前的相应的图像密度值。

(6)在根据(2)的方法进行动态记录的热记录纸样本上粘合tesa的透明的自粘胶带条(#57315)同时避免褶皱和空气夹带。在室温(20-22℃)下储存3小时之后通过胶带测量图像密度(o.d.)并且根据式(i)相对于新鲜的粘合的样本的类似测定的图像密度值进行设定。

(7)根据hplc分离使用agilent的具有dad检测器的1200系列hplc仪器进行涂抹组分(成色剂和显色剂)的量化。

样本准备:使用冲压机从纸样品中冲切2个圆片并且称重。在超声波浴中用3ml乙腈(hplc品质)提取纸样品30分钟并且通过ptfe注射器式滤器(0.45μm)过滤提取物。

成分的hplc分离:通过自动进样器将上述提取物施加至分离柱(zorbaxeclipsexdb-c18)并且使用洗脱剂乙腈:thf:h2o(450:89:200重量份)使用乙腈梯度进行洗脱。通过归属于tr-时间的样本峰和用参照样品确定的校准曲线的面积对比进行色谱图的量化分析。hplc量化的测量误差为±2%。

表3汇总了采用合成纸(fp680)作为载体制成的记录材料的评价,表4汇总了采用预涂抹的载体纸制成的记录材料的评价。

表5中示出了新鲜纸的实现的最大图像密度(最大o.d.)以及在热打印(未打印的)在60℃和50%相对湿度储存4周的纸之后的相应的值,以及所选择的样本储存之后的纸白度的变化。

对于通过储存而人工老化的纸,还量化确定新鲜纸和储存的纸中的显色剂,并且作为对照相应地确定作为涂抹组分的成色剂(根据经验其在储存时间内几乎没有变化)。

o.d.≤10%的变化是可容忍的并且不影响纸的可用性。对于人工老化的改变而言,≤15%的变化是可容忍的。

表5

来自表3的所选择的样本在储存之后*在未打印的状态的评价

*老化,60℃/50%相对湿度

根据本发明的热敏记录材料尤其显示出以下有利的性质:

(1)具有根据本发明的显色剂的根据本发明的热敏记录材料记录的图像具有相当于对比样本的打印密度(来自表3和4的最大o.d.值)的最大打印密度,在人工老化的条件下是稳定的,并且在疏水试剂(粘合剂、增塑剂)影响之后几乎不褪色,与已知非酚类显色物质的性能相当(表3、4)。

(2)根据本发明的热敏记录材料的表面白度在新鲜状态下以及在苛刻的气候条件下储存之后比具有现有技术的显色剂的对比样本更好或相当(表5)。

(3)根据本发明的热敏记录材料开始发生目视可见的变灰的温度(静态起始点,表3、4)与在对比纸(甚至使用显色剂混合物)的情况下相当或更高。

(4)根据本发明的热敏记录材料在未打印状态下在极端储存条件的四周储存之后显示出书写性能的轻微下降,这与对比纸相当或更佳(表5,o.d.最大改变,样本编号5、6、7、9比10和11)。

(5)在储存之后,根据本发明的热敏记录材料的热敏性成色层中的显色剂浓度的降低少(来自表5的样本编号5、6和7(≤10%))并且几乎不影响书写性能。相反,使用已知的非酚类显色剂(样本编号10,表5)造成纸中的显色剂量的明显损失并且造成储存之后的不可接受的低书写性能。

(6)采用常规的抗老化剂可以提高根据本发明的纸的人工老化方面以及对疏水试剂的图像耐性(表4,样本编号18和20)。

(7)根据本发明的热敏记录材料中的显色剂彼此之间的或与已知的非酚类显色剂的混合物并不导致关于表面白度或起始温度的不利之处,并且可以有利地使用,从而有目的地改进性能性质和/或控制根据本发明的热敏记录材料的显色体系的经济性。

(8)采用根据本发明的制备方法尤其能够在经济上有利的条件下制备在所有重要应用技术方面具有高价值的热敏记录材料。

(9)迄今为止,虽然可能改进单个对于应用技术重要的性质,然而根据本发明的热敏记录材料的核心在于优化所有重要的性质。

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