CN105040521A

CN105040521A - 一种高光泽多防热敏记录材料及其制作方法

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Publication number: CN105040521A
Application number: CN201510301067.3A
Authority: CN
Inventors: 喻建军; 王正红
Original assignee: Hunan Heng Han New And High Technology Co Ltd
Current assignee: Hunan Heng Han New And High Technology Co Ltd
Priority date: 2015-06-05
Filing date: 2015-06-05
Publication date: 2015-11-11

Abstract

本发明涉及热敏记录材料，尤其涉及一种多防热敏记录材料。一种高光泽多防热敏记录材料及其制作方法，在基材正面依次涂布预涂层、热敏面涂层，顶涂防护层，在基材背面涂布背涂层。本发明顶涂涂布工艺为利用涂有顶涂料的薄膜材料与已涂布热敏面涂料的基材进行复合，烘干后剥离，即得高光泽多防热敏纸，无需进行压光。本发明的性能优异，成本较UV顶涂固化所得高光泽热敏纸低。

Description

一种高光泽多防热敏记录材料及其制作方法

技术领域

本发明涉及热敏记录材料，尤其涉及一种多防热敏记录材料。另一方面，本发明还涉及多防热敏记录材料的制作方法。

背景技术

随着热敏纸应用领域的拓展，特种热敏纸市场也随之诞生。如单防、两防、多防热敏纸，根据其防护性现已广泛应用于彩票、娱乐票、发票、车票等票据及超市标签纸、物流标签纸等不干胶标签面纸。目前市场上出现的单防、三防热敏纸均需靠压光后才能获得优质品相与高打印清晰度，但对厚度、挺度损失较大，不利于标签纸模切排废与终端使用，另其均为哑光，限制了其在高端应用领域的使用。而UV固化顶涂热敏纸具有高光泽度，印刷精美，且高防护性，但因其高制造成本而使用受限。

发明内容

本发明旨在解决现有多防热敏材料的缺陷，提供一种高光泽多防热敏记录材料及其制作方法。本发明的性能优异，成本较UV顶涂固化所得高光泽热敏纸低。

本发明一种高光泽多防热敏记录材料，它包括基材正面依次涂布的预涂层、热敏面涂层，顶涂防护层和基材背面涂布背涂层；所述顶涂防护层制造工艺系利用涂有顶涂料的薄膜材料与已涂布热敏面涂料的基材进行复合，烘干后剥离而成的，所述的薄膜材料为转移膜，厚度为30-90μm；所述顶涂防护层涂布量为1.0-3.5g/m²。

所述的一种高光泽多防热敏记录材料，所述基材为原纸或薄膜。所述原纸定量50～120g/m²，正面平滑度大于50s，Cobb_30s小于45g/m²。所述薄膜为选自聚酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、三醋酸纤维素薄膜中的一种。

所述的一种高光泽多防热敏记录材料，所述顶涂防护层的组成以占绝干总重量计分别为：颜料20-50％，胶凝剂30-50％，交联助剂2-10％，润滑剂3-10％，助剂0.5-2％。

所述的一种高光泽多防热敏记录材料，所述热敏面涂层涂布量为3-6g/m²，其组成以占绝干总重量计分别为：填料20-40％，胶凝剂8-14％，显色剂16-30％，无色染料8-14％，增感剂0-20％，润滑剂0-8％，助剂0.05-0.5％。

所述的一种高光泽多防热敏记录材料，所述的背涂层涂布量为0.5-2.0g/m²，其组成以占绝干总重量计分别为：颜料0-20％，胶凝剂80-99％，交联助剂0.05-0.5％。

所述的一种高光泽多防热敏记录材料，其特征在于，所述的

颜料为煅烧高岭土、碳酸钙、空心球、氢氧化铝、硅酸钙、二氧化硅中的一种或几种的混合物，平均粒径为0.6-2.5μm；

胶凝剂为聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、丁苯乳液、丙烯酸乳液、苯丙乳液、聚氨酯乳液、改性淀粉、羧甲基纤维素中的一种或几种的混合物；

分散剂为聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠或聚羧酸盐类物质；

保水流变剂为羧甲基纤维素、丙烯酸乳液类或改性膨润土；

润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、石蜡、聚乙烯蜡或硬脂酸酰胺；

显色剂为选自2，2-二(4-羟基苯基)丙烷、4-羟基-4’-异丙氧基二苯砜、4，4’-二羟基二苯砜、3，3’-二烯丙基-4，4’-二羟基二苯砜或2，4-二苯砜基苯酚等；

无色染料为选自2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷、2-(2-4-二甲苯胺基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷、3-二正戊基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷或3-(N-乙基-N-异戊基)氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷等；

增感剂为选自苄基-2-萘基醚、二苯砜、四甲基二苯乙烷、对苯二甲酸二苄酯、乙二醇甲苯基醚、硬脂酸酰胺中的一种或几种；

交联助剂为选自乙二醛类、碳酸锆盐、聚酰胺聚脲树脂、聚酰胺环氧氯丙烷树脂、三聚氰胺树脂中的一种或几种。

紫外吸收助剂为苯并三唑类物质。

抗氧剂为受阻酚类物质。

所述的高光泽多防热敏记录材料的制备方法，利用涂有顶涂料的薄膜材料与已涂布热敏面涂料的基材进行复合，烘干后剥离即可。

所述的高光泽多防热敏记录材料的制备方法，所述转移薄膜材料的涂布方式为多辊转移涂布。

所述的高光泽多防热敏记录材料的制备方法，所述预涂涂布方式为刮刀涂布、计量棒涂布或气刀涂布。

所述的高光泽多防热敏记录材料的制备方法，所述热敏面涂涂布方式为刮刀涂布、计量棒涂布、气刀涂布、辊式转移涂布或帘式涂布。

所述的高光泽多防热敏记录材料的制备方法，所述背涂层涂布方式为刮刀涂布、计量棒涂布、气刀涂布或辊式转移涂布。

发明采用以下技术方案：在基材正面依次涂布预涂层、热敏面涂层，顶涂防护层，基材背面涂布背涂层。本发明顶涂防护层制造工艺为利用涂有顶涂料的薄膜材料与已涂布热敏面涂料的基材进行复合，烘干后剥离。本发明的热敏纸无须压光即具有高光泽度、高平滑度、高挺度、无厚度损失、打印印刷适性优良，具有耐水、耐油、耐溶剂、耐刮擦、抗塑性等优异性能。转移用薄膜材料可重复利用，降低了制造成本，扩展了热敏纸在高档领域中的应用。

具体实施方式

(1)基材为原纸，定量为50～120g/m²，正面平滑度大于50s，Cobb_30s小于45g/m²，须涂布预涂后才可涂布面涂。基材为合成纸、聚酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜或三醋酸纤维素薄膜，厚度为38-120μm，表面平滑度＞200s，可不需预涂，可直接涂布面涂。

(2)薄膜材料为转移膜，厚度为30-90μm，为聚酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、三醋酸纤维素薄膜或淋膜纸。

(3)预涂工艺

在搅拌条件下，将填料、分散剂、润滑剂、助剂和水混合制备成固含量为45％-60％的预涂料，涂布量为0-12g/m²，其组成以占绝干总重量计分别为：填料70-90％，胶凝剂10-15％，分散剂0.2-1.0％，保水剂0.6-1.8％，润滑剂1.0-4.0％。颜料为煅烧高岭土、碳酸钙、空心球、氢氧化铝、硅酸钙、二氧化硅中的一种或几种的混合物，粒径为0.6-2.5μm。胶凝剂为聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、丁苯乳液、丙烯酸乳液、苯丙乳液、聚氨酯乳液、改性淀粉、羧甲基纤维素中的一种或几种的混合物。分散剂为聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠或聚羧酸盐类物质。保水流变剂为羧甲基纤维素、丙烯酸乳液类或改性膨润土。润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、石蜡、聚乙烯蜡或硬脂酸酰胺等。

预涂涂布方式为刮刀涂布、计量棒涂布或气刀涂布等。

该预涂能提高原纸密封性、纸张平整性、平滑度、挺度，并具有一定隔热效果，使后续打印时的热量停留在热敏面涂层，让其充分显色。

(4)热敏面涂工艺

首先分别配置A、B、C三组份：

A组份：按重量计取无色染料85份、聚乙烯醇15份、分散剂0.5份，加水混合配置成固含量为32％-38％混合液，研磨至平均粒径为0.65-0.95μm的分散体，涂料出口温度保证在30℃以下。

B组份：按重量计取显色剂92份和聚乙烯醇8份，加水混合配置成固含量为32％-38％的混合液，研磨至平均粒径为0.65-0.95μm的分散体，涂料出口温度保证在35℃以下。

C组份：按重量计取增感剂93份和聚乙烯醇7份，加水混合配置成固含量为35-40％的混合液，研磨至平均粒径为0.6-1.1μm的分散体，涂料出口温度保证在35℃以下。

分别取A组份，B组份，C组份、润滑剂、胶凝剂、填料、助剂和水混合，配置成固含量为25-40％的热敏面涂料，涂布量为3-6g/m²。其组成以占绝干总量计分别为：填料20-40％，胶凝剂8-14％，显色剂16-30％，无色染料8-14％，增感剂0-20％，润滑剂0-8％，助剂0.05-0.5％。颜料为煅烧高岭土、碳酸钙、空心球、氢氧化铝、硅酸钙、二氧化硅中的一种或几种的混合物，粒径为0.6-2.5μm。胶凝剂为聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、丁苯乳液、丙烯酸乳液、苯丙乳液、聚氨酯乳液、改性淀粉、羧甲基纤维素中的一种或几种的混合物。保水流变助剂为羧甲基纤维素、丙烯酸乳液类或改性膨润土。润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、石蜡、聚乙烯蜡或硬脂酸酰胺等。显色剂为2，2-二(4-羟基苯基)丙烷、4-羟基-4’-异丙氧基二苯砜、4，4’-二羟基二苯砜、3，3’-二烯丙基-4，4’-二羟基二苯砜或2，4-二苯砜基苯酚等。无色染料为2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷、2-(2-4-二甲苯胺基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷、3-二正戊基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷或3-(N-乙基-N-异戊基)氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷等。增感剂为苄基-2-萘基醚、二苯砜、四甲基二苯乙烷、对苯二甲酸二苄酯、乙二醇甲苯基醚或硬脂酸酰胺等。交联助剂为乙二醛类、碳酸锆盐、聚酰胺聚脲树脂、聚酰胺环氧氯丙烷树脂或三聚氰胺树脂等。紫外吸收助剂为苯并三唑类物质。抗氧剂为受阻酚类物质。

热敏面涂涂布方式为刮刀涂布、计量棒涂布、气刀涂布、辊式转移涂布或帘式涂布等。

(5)顶涂工艺

在搅拌条件下，将颜料、胶凝剂、润滑剂、助剂和水混合配置成固含量为13-30％的顶涂液。顶涂防护层涂布量为1.0-3.5g/m²，其组成以占绝干总重量计分别为：颜料20-50％，胶凝剂30-50％，交联助剂2-10％，润滑剂3-10％，助剂0.5-2％。颜料为煅烧高岭土、碳酸钙、空心球、氢氧化铝、硅酸钙、二氧化硅中的一种或混合物，平均粒径为0.6-2.5μm。胶凝剂为聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、丁苯乳液、丙烯酸乳液、苯丙乳液、聚氨酯乳液、改性淀粉、羧甲基纤维素中的一种或几种的混合物。交联助剂为乙二醛类、碳酸锆盐、聚酰胺聚脲树脂、聚酰胺环氧氯丙烷树脂或三聚氰胺树脂等。润滑剂为硬脂酸钙、硬脂酸锌、石蜡、聚乙烯蜡或硬脂酸酰胺等。

通过多辊转移将顶涂料涂布于转移薄膜材料上，再与已涂布面涂的基材复合。

顶涂防护层是热敏纸的防护性涂层，其性能的好坏直接影响热敏纸保存性能和防护性能。

(6)背涂工艺

在搅拌条件下，将颜料与胶凝剂和水混合配置成固含量为3％-10％的背涂料，背涂层涂布量为0.5-2.0g/m²，其组成以占绝干总重量计分别为：颜料0-20％，胶凝剂80-99％，交联助剂0.05-0.5％。颜料为煅烧高岭土、碳酸钙、空心球、氢氧化铝、二氧化硅中的一种或混合物，平均粒径为0.6-2.5μm。胶凝剂为聚乙烯醇、改性聚乙烯醇、丁苯乳液、丙烯酸乳液、苯丙乳液、聚氨酯乳液、改性淀粉、羧甲基纤维素中的一种或几种的混合物。交联助剂为乙二醛类、碳酸锆盐、聚酰胺聚脲树脂类、聚酰胺环氧氯丙烷树脂或三聚氰胺树脂等。

背涂涂布方式为刮刀涂布、计量棒涂布、气刀涂布或辊式转移涂布等。

背涂层的目的是控制基材卷曲，适当提高挺度，阻止有害物质从原纸背面渗透到热敏面涂层破坏显色，并能改善热敏纸背面印刷适应性。

分别对基材进行预涂涂布干燥、面涂涂布干燥，再与涂布有顶涂料的薄膜材料复合，干燥后剥离薄膜，再对基材背面进行背涂涂布干燥，即得热敏记录材料。

下面通过具体实施例对本发明做进一步说明，但并不意味只限于这些实施例。

实施例1

基材采用全木浆原纸(60％阔叶浆，40％针叶浆)，定量65g/m²，灰份16％，Cobb_30s21g/m²，正面平滑度82s。

薄膜材料采用35μm厚的转移用聚酯薄膜。

预涂料组成以占绝干总重量计分别为：煅烧高岭土68％，中空球15％，丁苯胶乳14％，聚丙烯酸钠0.5％，羧甲基纤维素0.2％，硬脂酸钙2.3％。预涂料固含量46％，采用刮刀涂布，涂布量7.2g/m²。

面涂料组成以占绝干总量计分别为：煅烧高岭土10％，轻质碳酸钙18％，聚乙烯醇10％，羧基丁苯胶乳6％，4-羟基-4’-异丙氧基二苯砜24％，2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷或2-(2-4-二甲苯胺基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷10％，苄基-2-萘基醚17.8％，硬脂酸锌4％，抗氧剂11000.2％。面涂料固含量30％，采用计量棒涂布，涂布量5.2g/m²。

顶涂料组成以占绝干总重量计分别为：碳酸钙38％，改性聚乙烯醇30％，苯丙乳液18％，三聚氰胺树脂1.5％，聚酰胺环氧氯丙烷树脂4％，硬脂酸锌8％，炔二醇类润湿剂0.5％。顶涂料固含量21％，采用多辊转移涂布，涂布量为2.5g/m²。

背涂料组成以占绝干总量计分别为：聚乙烯醇10％，氧化淀粉89％，碳酸锆按1％。背涂料固含量6％，采用计量棒涂布，涂布量0.8g/m²。

依照上述工艺配比，在基材正面依次涂布预涂层、热敏面涂层，顶涂防护层和基材背面涂布背涂层，再将涂有热敏面涂层的正面与涂有顶涂料的转移薄膜材料进行复合，烘干后剥离即可。

实施例2

方法与实施例1相同，只是改变顶涂涂布量为1.4g/m²，由此得到热敏记录材料。

实施例3

方法与实施例1相同，只是改变顶涂配方中润滑剂，变为硬脂酸锌占6％，石蜡乳液占2％，由此得到热敏记录材料。

实施例4

方法与实施例1相同，不需涂布预涂，只是改变基材用52μm聚丙烯薄膜，由此得到热敏记录材料。

实施例5

方法与实施例1相同，只是改变薄膜材料为38μm厚转移用PP膜，由此得到热敏记录材料。

产品评价

光泽度检测参照GB/T8941-2007(75°)测定。平滑度、光密度检测参考热敏纸国标GB/T28210-2011进行测定。

耐水性测试：室温环境下打印样品测定光密度，水中浸泡12h，自然晾干测定样品残留光密度。

耐油性测试：室温环境下打印样品测定光密度，滴入4d植物油，用脱脂棉擦拭条码，再用干净脱脂棉将表面擦拭干净，室温下放置4h后测定残留光密度。

耐乙醇测试：室温环境下打印样品测定光密度，滴入6d浓度为50％的乙醇溶液，室温放置4h后测定残留光密度。

耐摩擦性测试：室温环境下打印样品测定光密度，切一块同等大小的纸块，按2sec./次的速度擦拭样品，摩擦20次后测定残留光密度。

抗塑性测试：室温环境下打印样品测定光密度，用透明胶粘贴样品正面(覆盖样品)，室温放置一个月后测定残留光密度。

实施例1，2，3，4性能检测如表1。

表1热敏记录材料检测表

从表1可清楚看出，满足本发明要点的实施例1到6，其光泽度与防护性能均比较优异。特别是实施例3与实施例4，具有高光泽度且防护性突出。

Claims

1.一种高光泽多防热敏记录材料，它包括基材正面依次涂布的预涂层、热敏面涂层，顶涂防护层和基材背面涂布背涂层；其特征在于，所述顶涂防护层制造工艺系利用涂有顶涂料的薄膜材料与已涂布热敏面涂料的基材进行复合，烘干后剥离而成的，所述的薄膜材料为转移膜，厚度为30-90μm；所述顶涂防护层涂布量为1.0-3.5g/m²。

2.根据权利要求1所述的一种高光泽多防热敏记录材料，其特征在于，所述基材为原纸或薄膜；所述原纸定量50～120g/m²，正面平滑度大于50s，Cobb_30s小于45g/m²；所述薄膜为选自聚酯薄膜、聚丙烯薄膜、聚乙烯薄膜、聚苯乙烯薄膜、三醋酸纤维素薄膜中的一种。

3.根据权利要求1所述的一种高光泽多防热敏记录材料，其特征在于，所述顶涂防护层的组成以占绝干总重量计分别为：颜料20-50％，胶凝剂30-50％，交联助剂2-10％，润滑剂3-10％，助剂0.5-2％。

4.根据权利要求1所述的一种高光泽多防热敏记录材料，其特征在于，所述热敏面涂层涂布量为3-6g/m²，其组成以占绝干总重量计分别为：填料20-40％，胶凝剂8-14％，显色剂16-30％，无色染料8-14％，增感剂0-20％，润滑剂0-8％，助剂0.05-0.5％。

5.据权利要求1所述的一种高光泽多防热敏记录材料，其特征在于，所述的背涂层涂布量为0.5-2.0g/m²，其组成以占绝干总重量计分别为：颜料0-20％，胶凝剂80-99％，交联助剂0.05-0.5％。

6.据权利要求3、4或5所述的一种高光泽多防热敏记录材料，其特征在于，所述的：

分散剂为聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠或聚羧酸盐类物质；

保水流变剂为羧甲基纤维素、丙烯酸乳液类或改性膨润土；

交联助剂为选自乙二醛类、碳酸锆盐、聚酰胺聚脲树脂、聚酰胺环氧氯丙烷树脂、三聚氰胺树脂中的一种或几种；

紫外吸收助剂为苯并三唑类物质；

抗氧剂为受阻酚类物质。

7.一种根据权利要求1至6所述的任意高光泽多防热敏记录材料的制备方法，其特征在于，利用涂有顶涂料的薄膜材料与已涂布热敏面涂料的基材进行复合，烘干后剥离即可。

8.根据权利要求7所述的高光泽多防热敏记录材料的制备方法，其特征在于，所述转移薄膜材料的涂布方式为多辊转移涂布。

9.根据权利要求7所述的高光泽多防热敏记录材料的制备方法，其特征在于，所述预涂涂布方式为刮刀涂布、计量棒涂布或气刀涂布。

10.根据权利要求7所述的高光泽多防热敏记录材料的制备方法，其特征在于，所述热敏面涂涂布方式为刮刀涂布、计量棒涂布、气刀涂布、辊式转移涂布或帘式涂布。

11.根据权利要求7所述的高光泽多防热敏记录材料的制备方法，其特征在于，所述背涂层涂布方式为刮刀涂布、计量棒涂布、气刀涂布或辊式转移涂布。