一种热敏记录材料及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及信息记录材料领域，特别是一种热敏记录材料及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 热敏记录材料因其打印格式灵活、图象质量高、速度快、价格便宜、记录设备简单 且维护方便、记录过程无噪音等优势，它不仅应用在传真机、POS机、标签打印机，而且也可 做为CR、DR，磁共振成像，X射线计算机断层摄影等医疗设备的输出记录材料。
[0003] 近年来，医疗设备的影像输出记录材料作为医疗图像诊断使用，不仅要求输出的 图像具有良好的清晰度，丰富的图像层次，较高的最大密度值和较低的灰雾值，而且也要求 热敏记录材料在使用过程中，具有良好打印适应性，在打印过程中对热敏打印头有较好保 护性，既不能快速损伤热敏打印头，保证热敏打印头具有一定的打印寿命，也不能自身被热 敏打印头划破。因此，通常在热敏记录材料的图像记录层之上再加一个保护层，达到同时保 护记录材料的影像输出质量和打印机热敏打印头的目的。
[0004] 由于聚乙烯醇（PVA)具有良好的成膜性和保护性，并且成膜后具有一定的耐高温 性，所以聚乙烯醇在热敏记录材料中被大量使用为涂布液粘合剂，但聚乙烯醇溶液自身没 有凝点，不能像照相明胶一样，在进行多层一起涂布干燥过程中能够通过冷凝成形而不混 层，实现各涂层的各自功能化目的。为了实现含聚乙烯醇热敏记录材料的各涂层的功能，只 能采用逐层涂布方式，存在生产效率低，成本高等问题，不利于工业化大批量生产。
[0005] 为此，美国专利US7049269B2公布的一种聚乙烯醇涂层中间增加一层明胶中间层 的涂层结构，防止层间混合，但要求整个干燥过程工艺控制比较严格，不利于生产操作。申 请号为CN200580016644. 9的中国专利公开了一种多层同时涂布方法，该专利方案存在如 下缺陷：（1)聚乙稀醇含量高，要求每层的聚乙稀醇涂布液粘度高，需要50mpa. s以上，在实 际工业生产中存在涂布液不易铺展均匀的问题；同时，当热敏成像层中聚乙烯醇含量高，用 作热敏记录材料发色时不易获得较高的最大密度值；（2)选用普通的聚乙烯醇用作热敏记 录材料的保护层，存在耐热能力不足的问题，不能满足热敏记录材料高温快速打印的要求。
【发明内容】
[0006] 本发明为克服上述缺陷，提供一种热敏记录材料，本发明的热敏记录材料中使用 的涂布液粘合剂为低粘度聚乙烯醇和改性聚乙烯醇，能够有效改善涂布液的不易铺展问 题、热敏成像层发色时最大密度值低问题、以及热敏保护层耐热性不足问题。
[0007] 本发明解决的另一技术问题是提供一种热敏记录材料的制备方法，该方法将热敏 记录层和热敏保护层同时涂布，通过配方调整和工艺优化，解决了多层一起涂布过程中的 层间混合问题。
[0008] 为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
[0009] 一种热敏记录材料，包括透明支持体，位于支持体一面的热敏成像层和热敏保护 层，位于支持体的另一面的背层，所述热敏成像层和热敏保护层通过在支持体上同时涂布 热敏成像层涂布液和热敏保护层涂布液干燥而形成，所述热敏成像层涂布液和热敏保护层 涂布液粘度均为15~40mpa. s ;所述热敏成像层涂布液中含有聚乙烯醇和氢氧化钠，热敏 保护层涂布液中含有硅烷改性的聚乙烯醇和硼酸。
[0010] 上述述热敏记录材料，所述热敏成像层涂布液中聚乙烯醇的质量百分含量为 2. 00~3. 00 %，涂布液粘度为15~40mpa. s，pH值大于8. 00。
[0011] 上述述热敏记录材料，所述热敏保护层涂布液中硅烷改性聚乙烯醇的质量百分含 量为3. 5~6.0%，硼酸的用量相对于硅烷改性聚乙烯醇用量的10.0~15.0%，pH值为 6. 00 ~7. 00〇
[0012] 上述述热敏记录材料，所述热敏保护层涂布液中硅烷改性聚乙烯醇为醇解度 彡80 %且聚合度500~2000的硅烷改性聚乙烯醇。
[0013] 上述述热敏记录材料，所述热敏记录材料在热敏打印机打印后，热敏保护层最大 密度值处的光泽度大于等于80. 0光泽单位。
[0014] -种制备如上所述热敏记录材料的方法，按如下步骤进行：
[0015] a)配置热敏成像层涂布液，粘度为15~40mpa. s，聚乙烯醇的质量百分含量为 2. 00 ~3. 00%，pH 值大于 8. 00 ;
[0016] b)配置热敏保护层涂布液，粘度为15~40mpa. s，硅烷改性聚乙烯醇的质量百分 含量为3. 50~6. 00%，硼酸的用量相对于硅烷改性聚乙烯醇固体质量百分用量的10. 0~ 15. 0%，pH 值为 6. 00 ~7. 00 ;
[0017] c)在支持体上涂布含有明胶及防粘连粒子的背层，厚度为3~5微米；
[0018] d)在21~25°C，将热敏成像层涂布液与热敏保护层涂布液同时涂布在透明的支 持体上，热敏成像层涂布量为70~100g/m 2,热敏保护层涂布量为20~40g/m2;
[0019] e)在20~45°C下分段干燥，一区干燥温度为20~35°C，风速为2-3米/秒，二区 干燥温度为35~45°C，风速为6~12米/秒，然后进入平衡区在温度22~25°C，相对湿 度为40~50 %下平衡25-35秒。
[0020] 有益效果：
[0021] 1.本发明的热敏记录材料中使用的热敏成像层涂布液和热敏保护层涂布液选用 低粘度涂布液，有效改善涂布液粘度大不易铺展的问题，同时使用低含量聚乙烯醇能有效 解决所制成的热敏记录材料用热敏打印时最大密度值低的问题。
[0022] 2.本发明的热敏记录材料热敏保护层涂布液中使用硅烷改性聚乙烯醇与硼酸组 合，同时热敏成像层涂布液中用氢氧化钠调节PH值，有效解决了低粘度聚乙烯醇涂布液两 层一起涂布容易引起的层间混合问题。
[0023] 3.本发明的热敏记录材料热敏保护层中采用硅烷改性聚乙烯醇，提高了热敏保护 层的耐热性，得到的热敏记录材料在热敏打印机打印后，热敏保护层最大密度值处的光泽 度大于等于80. 0光泽单位，满足在乐凯DryMatel601热敏成像仪上使用的要求
[0024] 4.本发明的热敏记录材料的制备方法，通过两层一起涂布的方式，提高了工作效 率，降低了能源消耗。
[0025] 5.本发明的热敏记录材料的制备方法，通过采用分段分区干燥，并优化各区的干 燥温度，让同时涂布的两层能够快速干燥成型，提高了热敏记录材料的生产效率和产品质 量。
【具体实施方式】
[0026] 本发明提供的热敏记录材料，包括透明的支持体，位于支持体一面的热敏成像层 和热敏保护层，位于支持体另一面的背层，所述热敏成像层是通过在支持体上涂覆包含热 敏染料微胶囊和热敏显色剂分散液的热敏成像层涂布液干燥而形成的。
[0027] 支持体
[0028] 用来作为热敏记录材料的支持体应该具有较好的热稳定性，在受热时不会产生形 变和拉伸、吸湿性小、收缩率低、平整度高，它可以是PET、PBT、透明PP等透明支持体，厚度 100~250微米，优选175微米厚的PET。
[0029] 热敏成像层
[0030] 热敏成像层是通过在支持体上涂覆包含热敏染料微胶囊、热敏显色剂分散液、 粘合剂及其它助剂混合而成的热敏成像涂布液，聚乙烯醇占涂布液的质量百分含量为 2. 00~3. 00%，这是因为聚乙烯醇的含量高于3. 00%在发色时对发色密度有影响，即最大 密度值低；聚乙烯醇含量低于2. 00%时，粘度过低，不利于两层一起涂布。
[0031] 热敏染料微胶囊中含有无色热敏染料前体，热敏染料微胶囊的制备可以采用公开 号为CN1843767A的中国专利中所公开的方法制备。为提高热敏记录材料的感热能力，热敏 成像层中还可以加入热敏增感剂，热敏增感剂可以与无色热敏染料一起使用包覆于微胶囊 中，也可与热敏显色剂一起使用。增感剂用量没有特别限制，只要能满足特定使用要求。常 用的热敏增感剂，例如：双乙烷、2-苄基萘基醚、1，2_二-(3-苯氧基）乙烷、4-苄基联苯等。
[0032] 本发明的热敏成像层中粘合剂作用为保护热敏微胶囊颗粒和热敏显色剂颗粒，同 时有利于涂布液进行涂布成膜。本发明热敏成像层中使用聚乙烯醇作为粘合剂，聚乙烯醇 的醇解度可以是部分醇解，也可以是完全醇解，聚合度500~4000,优选部分醇解，聚合度 1000 ~3000,如日本可乐丽 PVA217、PVA224。
[0033] 适合本发明热敏成像层涂布液配方为：
[0034]
【主权项】
1. 一种热敏记录材料，包括透明支持体，位于支持体一面的热敏成像层和热敏保护层， 位于支持体的另一面的背层，所述热敏成像层和热敏保护层通过在支持体上同时涂布热敏 成像层涂布液和热敏保护层涂布液干燥而形成，其特征在于，所述热敏成像层涂布液和热 敏保护层涂布液粘度均为15~40mpa. s ;所述热敏成像层涂布液中含有聚乙烯醇和氢氧化 钠，热敏保护层涂布液中含有硅烷改性的聚乙烯醇和硼酸。
2. 根据权利要求1所述热敏记录材料，其特征在于，所述热敏成像层涂布液中聚乙烯 醇的质量百分含量为2. OO~3. 00%，涂布液粘度为15~40mpa. s，pH值大于8. 00。
3. 根据权利要求2所述热敏记录材料，其特征在于，所述热敏保护层涂布液中硅烷改 性聚乙烯醇的质量百分含量为3. 5~6. 0%，硼酸的用量相对于硅烷改性聚乙烯醇用量的 10. 0 ~15. 0%，pH 值为 6. 00 ~7. 00。
4. 根据权利要求3所述热敏记录材料，其特征在于，所述热敏保护层涂布液中硅烷改 性聚乙烯醇为醇解度多80 %且聚合度500~2000的硅烷改性聚乙烯醇。
5. 根据权利要求4所述热敏记录材料，其特征在于，所述热敏记录材料在热敏打印机 打印后，热敏保护层最大密度值处的光泽度大于等于80. 0光泽单位。
6. -种制备如权利要求1-5任一项所述热敏记录材料的方法，其特征在于，按如下步 骤进行： a) 配置热敏成像层涂布液，粘度为15~40mpa. s，聚乙烯醇的质量百分含量为2. 00~ 3. 00 %，pH 值大于 8. 00 ; b) 配置热敏保护层涂布液，粘度为15~40mpa. s，硅烷改性聚乙烯醇的质量百分含 量为3. 50~6. 00%，硼酸的用量相对于硅烷改性聚乙烯醇固体质量百分用量的10. 0~ 15. 0%，pH 值为 6. 00 ~7. 00 ; c) 在支持体上涂布含有明胶及防粘连粒子的背层，厚度为3~5微米； d) 在21~25°C，将热敏成像层涂布液与热敏保护层涂布液同时涂布在透明的支持体 上，热敏成像层涂布量为70~100g/m2,热敏保护层涂布量为20~40g/m2; e) 在20~45°C下分段干燥，一区干燥温度为20~35°C，风速为2-3米/秒，二区干燥 温度为35~45°C，风速为6~12米/秒，然后进入平衡区在温度22~25°C，相对湿度为 40~50 %下平衡25-35秒。
【专利摘要】本发明涉及一种热敏记录材料及其制备方法，所述热敏记录材料由热敏保护层和热敏成像层组成，两涂层均采用聚乙烯醇低粘度涂布液，其中热敏保护层中选用硅烷改性的聚乙烯醇，热敏保护层和热敏成像层同时一起涂布。本发明制备的热敏记录材料耐热性良好，且加热打印后最大密度值处的光泽度大于等于80.0光泽单位。
【IPC分类】B41M5-44
【公开号】CN104723714
【申请号】CN201510136394
【发明人】赵亮, 王洪泽, 黄海水, 李建平, 杜涛, 李文亮, 滕靖宝, 郭姣, 高学军
【申请人】中国乐凯集团有限公司
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月26日