摘要：本文研究了用水性高分子聚合物乳液制造一种染料热升华打印相纸的制造方法、以及抗卷曲层的厚度对对热升华相纸卷曲度的影响，以及影像接受层厚度对热升华相纸打印照片图像饱和度的影响。实验结果证明，抗卷曲层的厚度在8-10μm，接受层厚度在4-6μm时性价比最高。
关键词：环保染料热升华水性树脂组合物
数码相机的发展和普及，已经取代了传统的胶卷相机，高质量的照片输出也从传统的银盐感光相纸转到D2T2染料热升华打印相纸。热升华打印机热敏头采用256阶温度控制，按黄、品红、青三元色色序叠加打印，实现1677万种色彩输出。在打印时，色带和打印介质紧密结合，同步通过打印头，在打印头下被加热，色带的染料升华，同时相纸表面的高分子聚合物涂层受热活化，被染料染色而形成色域宽广、分辨率高、层次丰富、色调连续的影像。热升华相纸的接受层具有耐水、耐气候、耐微生物、耐指纹、耐紫外线等性能，大大高于明胶涂层的传统感光冲印照片，并且可以实现即时、无线、远程打印输出，广泛应用于人像摄影、医疗影像、证件照片等领域。
本文研究的染料热升华打印相纸的影像接收层以及各个功能涂层均由采用水性高分子聚合物乳液构成，在生产过程中环保、安全，实现了挥发性有机物零排放。
1实验部分
1.1 D2T2染料热升华打印相纸的结构
图一：一种染料热升华打印相纸的结构示意图
1、抗卷曲层 2、纸基 3、影像接收层
1.2 抗卷曲层的制备
抗卷曲层中含有下列质量份数的各组份：10份水性胶粘剂、0.8份交联剂、20份防滑剂、1份抗静电剂。其中交联剂为硼酸、硼砂、乙二醛、戊二醛、碳酸锆胺、聚酰胺聚脲树脂、三聚氢胺甲醛树脂、聚酰胺脲环氧氯丙烷树脂、水性异氰酸脂的一种或几种，抗静电剂为季胺盐、聚季胺盐、脂肪醇醚磷酸脂，脂肪醇醚磷酸脂甲盐中的一种或几种。将上述组分加入高速分散罐中，制备成抗卷曲层涂布液，用钢丝刮棒涂布于热升华纸基的背面，经过烘箱在80℃烘箱干燥。然后取样测试涂层的厚度以及相纸的卷曲度。
1.3 接受层的制备
影像接收层由水性树脂组合物和去离子水构成；水性树脂组合物包括：水性乳液、增白剂、离型剂；影像接收层含有下列质量份数的各组份：90份水性乳液、1份增白剂、0.5份离型剂、20份去离子水。其中水性乳液包括：水性丙烯酸树脂乳液、水性聚氨脂乳液、苯丙乳液、聚醋酸乙烯-乙烯乳液、氯醋乳液、聚四氟乙烯乳液、水性有机硅乳液、乙酸乙烯-丙烯酸酯共聚物乳液中的一种或几种。水性丙烯酸树脂乳液含有羟基和羧基，并有较高的玻璃化温度；水性聚氨脂乳液含有肼基，并能和丙烯酸树脂乳液中的酮碳基交联。乳液中含有60份的水性丙烯酸树脂乳液和30份的水性聚氨脂树脂乳液。
将上述组分加入高速分散罐中，制备成抗卷曲层涂布液，在热升华相纸纸基的正面采用坡流挤压涂布方式制备影像接收层。经过烘箱在80℃烘箱干燥，然后取样测试涂层的厚度和打印图像后测试色块密度。
2 结果与讨论
2.1 抗卷曲层涂层厚度对热升华相纸平整度的影响
抗卷曲层的涂覆干膜厚度在5-10μm，通过实验发现低于5μm时，涂层表面张力较小，相纸轻微朝正面弯曲，这是要避免的，而且质感较差，高于10μm辉增加成本。最后我们将涂覆干膜厚度控制在8μm-10μm，这时相纸轻微向背面弯曲这是我们追求的。弯曲度达到了1%，意思是把相纸正面向上放在玻璃上，量取相纸弯曲的高度和相纸弯曲边的长度之比。规定向相纸的背面弯曲设为正值，向相纸的正面弯曲设为负值表1 抗卷曲涂层厚度对相纸弯曲度的影响抗静电层厚度控制在8-10μm是较好的。
2.2 热升华影像接收层的涂层厚度对照片彩色影像饱和度的影响
影像接收层的涂层厚度为3-8μm，因为低于3μm影像的饱和度较差，密度较低。高于8μm则增加成本。所以我们选择4-6μm，涂层厚度对照片的饱和度及打印色块的密度有一定的影响，原因是热升华相纸接受层对热升华色带上的染料受热升华转移过来的染料接受能力和涂层的厚有关。
3小结
3.1 热升华相纸抗卷曲层厚度控制在8-10μm，有适当的表面张力，可以抵消正面涂层对相纸平整度的影响，使热升华相纸有较好的平整度，保证在打印过程中相纸的顺利输送。
3.2 热升华相纸接受层的厚度对照片图像的饱和度有一定的影响，合适的涂层厚度可以既保证照片的质量有可以有效的控制制造成本。把接受层的厚度控制在4-6μm范围内有最佳的性价比
结论：
本文所述一种染料热升华打印相纸。采用水性高分子聚合物乳液制造。结构简单安全实用：生产过程中无挥发性有机物排放，保护了生产现场安全，实现环保无污染。使产品有更好的色彩还原性，和良好的耐久性。
参考文献：
1、高光东，任世军染料与助剂聚氨酯整理剂在织物上的应用 [印染]（2006 No. 4）40-42页
2、梁海燕，李金培，马望京一种新型热成像材料 [技术开发与研究]2007年第2期 11-12页
3、United States Patent 6,995,118
4、United States Patent 7,425,523
5、张邦彦柯达热升华打印材料技术【影像技术】2003年第1期 51页
6、中国专利200710021120
7、中国专利CN201080001386.8
8日本专利特开2006-263897
论文作者:楚淑芳
论文发表刊物:《科技中国》2017年3期
论文发表时间:2017/5/27
标签：相纸论文; 乳液论文; 水性论文; 厚度论文; 涂层论文; 热升华论文; 染料论文; 《科技中国》2017年3期论文;