热敏记录材料制造技术

本发明专利技术涉及一种热敏记录材料，其包含纸、安置于所述纸上的底涂层和安置于所述底涂层上的热敏记录层，其中所述底涂层包含粘合剂以及第一和第二中空球形聚合物粒子，其中所述第一中空球形聚合物粒子具有在1.2μm到1.8μm范围内的直径；所述第二中空球形聚合物粒子具有在0.25μm到1.0μm范围内的直径；所述第二与所述第一中空球形聚合物粒子的数目比在1:1到20:1范围内；所述第二中空球形聚合物粒子的直径在所述第一中空球形聚合物粒子的直径的15％到65％范围内；所述第一中空球形聚合物粒子的干容积密度在0.25到0.5g/mL范围内；且所述第二中空球形聚合物粒子的干容积密度在0.30到0.90g/mL范围内。

【技术实现步骤摘要】
热敏记录材料
本专利技术涉及包含安置于纸上的底涂层，和安置于底涂层上的热敏记录层的热敏记录材料。
技术介绍
已知使用用于热敏记录材料的底涂层防止油墨非所要地吸收到纸中且对纸提供热绝缘。因此，涂布纸比未涂布纸产生更清晰更明亮图像且具有更好反射性。US6,531,183公开包含粘合剂和中空颜料粒子以改良纸的光泽度的涂料组合物。涂料组合物可任选地包含第二颜料粒子，其可为固体或“有液泡的”且可与第一粒子的尺寸相同或不同。US6,780,820公开多种底涂层，包括含有用于超临界颜料体积浓度涂层中的无机颜料、精细有机单一空隙化粒子或多空隙化粒子的那些。US8,334,047公开来源于包含粘合剂和双峰分布的第一和第二中空聚合颜料的组合物的底涂层的用途，所述颜料具有无酸亲水性核心和一般在300到1,100nm范围内的体积平均直径。发现适用作提供纸涂层强度与涂布有底涂层和热敏记录层的印刷纸的光学密度的平衡的底涂层的材料将为底涂组合物
中的进步。
技术实现思路
在第一方面中，本专利技术为包含粘合剂以及具有水性中和酸核心的第一和第二核-壳聚合物粒子的水性分散液的涂料组合物，其中a)第一核-壳聚合物粒子具有在1.0μm到1.8μm范围内的直径；b)第二核-壳聚合物粒子具有在0.25μm到1.0μm范围内的直径；c)第二与第一核-壳聚合物粒子的数目比在1:1到20:1范围内；d)第二核-壳聚合物粒子的直径在第一核-壳聚合物粒子的直径的15％到65％范围内；e)第一核-壳聚合物粒子的干容积密度在0.25到0.5g/mL范围内；且f)第二核-壳聚合物粒子的干容积密度在0.30到0.90g/mL范围内。在第二方面中，本专利技术为包含纸、安置于纸上的底涂层和安置于底涂层上的热敏记录层的热敏记录材料，其中底涂层包含粘合剂和双峰分布的第一和第二中空球形聚合物粒子，其中a)第一中空球形粒子具有在1.0μm到1.8μm范围内的直径；b)第二中空球形粒子具有在0.25到1.0μm范围内的直径；c)第二与第一中空球形聚合物粒子的数目比在1:1到20:1范围内；d)第二核-壳聚合物粒子的直径在第一核-壳聚合物粒子的直径的15％到65％范围内；e)第一中空球形聚合物粒子的干容积密度在0.25到0.5g/mL范围内；且f)第二中空球形粒子的干容积密度在0.30到0.90g/mL范围内。本专利技术通过提供适用作对于热敏记录材料应用显示改进的强度和改进的光学密度的底涂层的组合物满足所属领域中的需要。具体实施方式在第一方面中，本专利技术为包含粘合剂以及具有水性中和酸核心的第一和第二核-壳聚合物粒子的水性分散液的涂料组合物，其中a)第一核-壳聚合物粒子具有在1.0μm到1.8μm范围内的直径；b)第二核-壳聚合物粒子具有在0.25μm到1.0μm范围内的直径；c)第二与第一核-壳聚合物粒子的数目比在1:1到20:1范围内；d)第二核-壳聚合物粒子的直径在第一核-壳聚合物粒子的直径的15％到65％范围内；e)第一核-壳聚合物粒子的干容积密度在0.25到0.5g/mL范围内；且f)第二核-壳聚合物粒子的干容积密度在0.30到0.90g/mL范围内。粘合剂为涂料组合物的成膜组分且不限制其范围。粘合剂的实例包括聚合粘合剂，如聚丙烯酸树脂、聚乙酸乙烯酯、(聚)乙烯基-丙烯酸树脂、(聚)苯乙烯-丙烯酸树脂、(聚)苯乙烯-丁二烯、(聚)乙酸乙烯酯/乙烯、(聚)乙烯基-丙烯酸树脂、聚氨基甲酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇和聚酯。按组合物的重量计，用于本专利技术组合物的粘合剂的重量分率通常在2到50，更优选地30重量％的范围内。组合物进一步包含具有水性中和酸核心的第一和第二核-壳聚合物粒子。这些粒子称为中空球形粒子或不透明聚合物且可通过所属领域中已知的方法制备。(参见例如US6,020,435)。第一核-壳聚合物粒子具有在1.0μm、优选地1.2μm、更优选地1.3μm且最优选地1.4μm到1.8μm、优选地1.7μm且更优选地1.6μm范围内的直径。第二核-壳聚合物粒子具有在0.25μm、优选地0.3μm、更优选地0.35μm且最优选0.4μm到1μm、优选地0.8μm、更优选地0.6μm且最优选0.5μm范围内的直径。就具有500nm到1μm的粒度的a)第一核-壳聚合物粒子和b)第二核-壳聚合物粒子来说的粒径按照定义为通过使用具有1.63数值孔径的100×油浸镜头的Leica光学显微镜测量的直径；每一直径读取通过筛选经过粒子中心的最大距离的边到边距离的读数进行且经至少10个粒子取平均值。具有250nm到小于500nm的粒度的第二核-壳聚合物粒子的粒径按照定义为使用BI90Plus粒度分析仪测量的直径。第一核-壳聚合物粒子的特征进一步在于在0.25、优选地0.30、更优选地0.35g/mL到0.5、优选地0.45并且更优选地0.40g/mL范围内的干容积密度。适用作第一核-壳聚合物粒子的水性分散液的商业产品的实例为ROPAQUETMTH-2000不透明聚合物(陶氏化学公司(TheDowChemicalCompany)或其附属公司的商标)。根据US6,020,435第16栏、第10-67行到第17栏、第1-7行中公开的程序测量干容积密度。第二核-壳聚合物粒子的特征进一步在于在0.30、优选地0.40、更优选地0.50且最优选地0.55g/mL到0.90、优选地0.80、更优选地0.75且最优选地0.65g/mL范围内的干容积密度。适用作第二核-壳聚合物粒子的水性分散液的商业产品的实例为ROPAQUETMULTRAE不透明聚合物。第二与第一核-壳聚合物粒子的数目比在1:1、优选地2:1、更优选地3:1且最优选4:1到20:1、优选地15:1、更优选地12:1且最优选地10:1范围内。第二核-壳聚合物粒子的直径在第一核-壳聚合物粒子的直径的15％、优选地20％、更优选地25％、最优选地27％到65％、优选地40％、更优选地33％且最优选地30％范围内。举例来说，如果第一核-壳聚合物粒子具有1.5μm的直径且第二核-壳聚合物粒子具有425nm的直径，那么第二核-壳聚合物粒子的直径为第一核-壳聚合物粒子的直径的0.425/1.5或28.3％。当组合物以膜形式施用时，第一和第二核-壳聚合物浓度的总颜料容积浓度(PVC)通常在50％到98％、优选地95％范围内。优选地，膜的PVC为超临界的。已发现可在超临界PVC下制备具有出人意料的强度的底涂层。本专利技术组合物可包括其它无机或聚合颜料，如碳酸钙、煅烧高岭土、TiO2、ZnO、Al(OH)3、BaSO4和SiO2，但可在不存在辅助颜料的情况下实践。组合物还可包括其它添加剂，如消泡剂、交联剂、表面活性剂和热熔性材料，但可在不存在辅助添加剂的情况下实践。本专利技术的涂料组合物适用作安置于纸上的热敏记录层的底涂层(中间第一层)。因此，在第二方面中，本专利技术为包含纸、安置于纸上的底涂层和安置于底涂层上的热敏记录层的热敏记录材料，其中底涂层包含粘合剂以及第一和第二中空球形聚合物粒子，其中第一中空球形聚合物粒子具有在1.0μm、优选地1.2μm、更优选地1.3μm且最优选1.4μm到1.8μm、优选地1.7μm且更优选地1.6μm范围内的直径；其中第二中空球形聚合物粒子具有在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热敏记录材料，其包含纸、安置于所述纸上的底涂层和安置于所述底涂层上的热敏记录层，其中所述底涂层包含粘合剂以及第一和第二中空球形聚合物粒子，其中：a)所述第一中空球形粒子具有在1.0μm到1.8μm范围内的直径；b)所述第二中空球形粒子具有在0.25到1μm范围内的直径；c)所述第二与所述第一中空球形聚合物粒子的数目比在1:1到20:1范围内；d)所述第二中空球形聚合物粒子的直径在所述第一中空球形聚合物粒子的直径的15％到65％范围内；e)所述第一中空球形聚合物粒子的干容积密度在0.25到0.5g/mL范围内；且f)所述第二中空聚合物粒子的干容积密度在0.30到0.90g/mL范围内。

【技术特征摘要】
2015.12.04 US 62/2631611.一种热敏记录材料，其包含纸、安置于所述纸上的底涂层和安置于所述底涂层上的热敏记录层，其中所述底涂层包含粘合剂以及第一和第二中空球形聚合物粒子，其中：a)所述第一中空球形粒子具有在1.0μm到1.8μm范围内的直径；b)所述第二中空球形粒子具有在0.25到1μm范围内的直径；c)所述第二与所述第一中空球形聚合物粒子的数目比在1:1到20:1范围内；d)所述第二中空球形聚合物粒子的直径在所述第一中空球形聚合物粒子的直径的15％到65％范围内；e)所述第一中空球形聚合物粒子的干容积密度在0.25到0.5g/mL范围内；且f)所述第二中空聚合物粒子的干容积密度在0.30到0.90g/mL范围内。2.根据权利要求1所述的热敏记录材料，所述第一中空球形聚合物粒子具有在1.2μm到1.8μm范围内的直径；且所述第二中空球形聚合物粒子具有在0.3μm到0.8μm范围内的直径；其中所述第二与所述第一中空球形聚合物粒子的数目比在2:1到15:1范围内；其中所述第二中空聚合物粒子的直径在所述第一中空球形聚合物粒子的直径的20％到40％范围内。3.根据权利要求2所述的热敏记录材料，其中所述第一中空球形聚合物粒子具有在1.3μm到1.7μm范围内的直径；且所述第二中空球形聚合物粒子具有在0.35μm到0.6μm范围内的直径；其中所述第二与所述第一中空球形聚合物粒子的数目比在3:1到12:1范围内；其中所...

【专利技术属性】
技术研发人员：B·R·艾因斯拉，V·V·金兹伯格，L·李，J·A·罗珀三世，R·史密斯，J·杨，
申请(专利权)人：陶氏环球技术有限责任公司，罗门哈斯公司，
类型：发明
国别省市：美国,US