CN106522026A - 一种高耐水性能热敏纸及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高耐水性能的热敏纸，包含原纸层、底涂层、热敏层、保护层。本发明在热敏层使用新型胶黏剂，新型的胶黏剂与交联剂反应，使热敏层生成一种水难以渗透的致密涂层，使发色后的热敏纸张在水中浸泡8h后，仍能具有较高的发色密度，保存率较高。

Description

一种高耐水性能热敏纸及其制备方法

技术领域

本发明属于造纸领域，具体涉及一种高耐水性能热敏纸及其制备方法。

背景技术

热敏纸于20世纪70年代由美国NCR公司实行工业化生产，全世界热敏纸用量每年以20～25％的速度递增，应用领域在不断扩大，除了部分作为商业和家庭用于热敏传真机外，更多的热敏纸还广泛用于文字处理机，医疗检测和工业检测的打印记录，现金自动支付机及便携式终端打印机的打印，高速公路，出租车等的收据记录，以及发展迅速的热敏标签和票据。高档热敏纸主要用于热敏标签(食品包装，物流用标签纸)，火车票，电影票，彩票，飞机登机牌等。

随着应用越来越广泛，对其性能的要求也越来越高，如高档热敏纸张的在物流标签和彩票中应用，需求具有很高的耐水性能，但是目前产品很难达到预期的要求。高档热敏纸由四个部分组成：原纸层、底涂层、热敏层和保护层。对于保存性能而言热敏层和保护层的技术最为关键，是影响热敏纸张发色效果和保存性能的主要因素。

热敏层主要是由填料、显色剂、敏化剂、染料和胶黏剂等组成。胶黏剂能否形成致密的涂层是热敏纸张是否具有较高耐水性能的重要指标。

热敏纸张在使用中主要是通过打印头提供的能量使热敏层中的显色剂提供质子与染料发生反应后产生需求的图样和文字，但是显示后的热敏纸张在使用过程中，在遇到水——比如物流标签或者彩票等——时，涂层的发色反应逆向进行而退色，影响纸张使用。

发明内容

为了提高热敏纸张的耐水性能，本发明提供一种高耐水性能的热敏纸，其在遇水后，仍然具有很高的保存率。

为实现上述技术目的，本发明的技术方案是：

一种高耐水性能的热敏纸，依次包含原纸层、底涂层、热敏层、保护层；底涂层的组成为：填料100份、胶黏剂10～25份、塑性颜料10～50份；

热敏层的组成为：填料100份、显色剂分散液100～150份、敏化剂分散液80～100份、新型胶黏剂25～90份、染料分散液30～45份、交联剂10～50份、润滑剂5～20份；

保护层的组成为：填料100份、胶黏剂70～150份、交联剂10～60份。

其中，底涂层的填料为煅烧高岭土、碳酸钙中的至少一种。

其中，底涂层的胶黏剂为聚乙烯醇，苯乙烯丁二烯和淀粉中的至少一种。

底涂层中的塑性颜料可以配合用以提升热敏层的发色性能。

本发明中，热敏层的组成为：填料100份、显色剂分散液100～150份、敏化剂分散液80～100份、新型胶黏剂25～90份、染料分散液30～45份、交联剂10～50份、润滑剂5～20份。

其中，热敏层的填料为轻质碳酸钙、二氧化硅、煅烧高岭土、片装白土、二氧化钛中的至少一种；

其中，热敏层的显色剂分散液为显色剂与聚乙烯醇的混合液，显色剂为双酚A、4，4′-二羟基二苯砜、2，2′-二烯丙基-4，4′-磺酰苯酚、4，4′-磺酰基双[2-(2-丙烯基)]苯酚中的至少一种。

其中，热敏层的敏化剂分散液为敏化剂与聚乙烯醇的混合液，敏化剂为1，2二苯氧基乙烷、二苯砜、硬脂酸酰胺、1，2-二(3-甲基苯氧基)乙烷中的至少一种。敏化剂的作用是协助显色剂发色。

其中，热敏层的新型胶黏剂为改性聚乙烯醇。

其中，热敏层的交联剂为环氧氯丙烷、异氰酸酯、乙二醛中的至少一种。交联剂与上述新型胶黏剂反应后生成致密的涂层，水难以渗透到该涂层中，难以发生褪色反应。

其中，热敏层的染料分散液为染料与聚乙烯醇的混合液，染料为2-(2-4-二甲苯胺基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷。

其中，热敏层的润滑剂为硬脂酸锌、石蜡中的单品或其混合物。

本发明中，保护层的组成为：填料100份、胶黏剂70～150份、交联剂10～60份。

其中，保护层的填料为瓷土、煅烧高岭土、碳酸钙中的至少一种。

其中，保护层的胶黏剂为淀粉、聚乙烯醇、丙烯酸树脂中的至少一种。

其中，保护层的交联剂为环氧氯丙烷、异氰酸酯、异丙醇中的至少一种。

本发明的高耐水性能热敏纸，依次包含原纸层、底涂层、热敏层、保护层，在原纸层上面进行三次涂布，分别为底涂层、热敏层和保护层；所述底涂层的涂布量为4～15g/m²，热敏层的涂布量为2～7g/m²，保护层的涂布量为1～6g/m²。

本发明还提供所述高耐水性能的热敏纸的制备方法，所述高耐水性能的热敏纸包含原纸层、底涂层、热敏层、保护层；所述制备方法包括以下步骤：

(1)配制底涂层并将其涂布于原纸层上，底涂层组成为：填料50-100份、胶黏剂10～25份、塑性颜料10～50份；

(2)热敏层的组成为：填料100份、显色剂分散液100～150份、敏化剂分散液80～100份、新型胶黏剂25～90份、染料分散液30～45份、交联剂10～50份、润滑剂5～15份；

其中，热敏层填料分散的条件：填料40～50份，分散剂0.1～3份，水50～60份，高速搅拌，转速1000～1200转/min，搅拌时间10～20分钟；

显色剂分散液的研磨条件为：显色剂40份、聚乙烯醇3～4份，混合配制成40％～50％浓度的显色剂分散液，在湿式研磨机中研磨到0.3～1.5微米；

敏化剂分散液的研磨条件：敏化剂40份、聚乙烯醇3～4份，混合配制成35％～45％浓度的敏化剂分散液，在湿式研磨机中研磨到0.2～1.7微米；

染料分散液的研磨条件：染料40份、聚乙烯醇3～4份，混合配制成42％～47％浓度的染料分散液，在湿式研磨机中研磨到0.3～1.5微米；

(3)将所述显色剂分散液、敏化剂分散液、染料分散液与胶黏剂、交联剂、润滑剂混合分散成固含量为20～35％的热敏层涂布液，然后将所述热敏层涂布液均匀涂布于底涂层上面；

(4)将填料100份、胶黏剂70～150份、交联剂10～60份制成保护层涂布液，然后均匀涂布于热敏层上面形成保护层。

所述底涂层的涂布量为4～15g/m²，热敏层的涂布量为2～7g/m²，保护层的涂布量为1～6g/m²。。

本发明专利中，热敏层的作用是在打印头提供的能量下发生氧化反应，染料转化为黑色，在纸面上提供对应的图形或者文字。对于保存性能而言，热敏层和保护层的技术最为关键，是影响热敏纸张发色效果和保存性能的主要因素。

本发明热敏层主要由填料、显色剂、敏化剂、染料和胶黏剂等组成，胶黏剂能否形成致密的涂层是热敏纸张是否具有较高耐水性能的重要指标。本发明在热敏层中使用新型胶黏剂和交联剂，新型胶黏剂和交联剂反应后，生成一种水难以渗透的涂层，使发色后的热敏纸张在水中浸泡后，仍能具有较高的发色密度，保存率较高。

本发明热敏纸在发色后，于水中浸泡8h，仍能具有较高的发色密度，具有很高的保存率。相比于普通热敏纸，本发明热敏纸的耐水性能优异。

附图说明

图1是本发明热敏纸的结构示意图。1：保护层；2：热敏层；3：底涂层；4：原纸层。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本发明所限定的范围。

以下使用相同的原纸、保护层配方以及涂布量；进行不同的热敏配方涂布，对比耐水效果。

实施例1

一种高耐水性能的热敏纸，包含原纸层、底涂层、热敏层、保护层；

底涂层为：填料100份、胶黏剂15份、塑性颜料50份；

热敏层：填料100份、显色剂分散液150份、敏化剂分散液为100份、新型胶黏剂25份、交联剂50份、润滑剂20份、染料分散液30份；

保护层：填料100份、胶黏剂100份、交联剂30份。

热敏层中的新型胶黏剂为改性聚乙烯醇。

热敏层显色剂分散液的研磨条件为：显色剂40份、聚乙烯醇3份，混合配制成40％～50％浓度的显色剂分散液，在湿式研磨机中研磨到0.3～1.5微米；

热敏层敏化剂分散液的研磨条件：敏化剂40份、聚乙烯醇3份，混合配制成35％～45％浓度的敏化剂分散液，在湿式研磨机中研磨到0.2～1.7微米；

热敏层染料分散液的研磨条件：染料30份、聚乙烯醇3份，混合配制成42％～47％浓度的染料分散液，在湿式研磨机中研磨到0.3～1.5微米；

将所述显色剂分散液、敏化剂分散液、染料分散液与胶黏剂、交联剂、润滑剂混合分散成固含量为20～35％的热敏层涂布液，然后将所述热敏层涂布液均匀涂布于底涂层上面；

将填料100份、胶黏剂100份、交联剂30份制成保护层涂布液，然后均匀涂布于热敏层上面形成保护层。

底涂层的涂布量为10g/m²，热敏层的涂布量为5g/m²，保护层的涂布量为4g/m²。对比例

一种热敏纸，包含原纸层、底涂层、热敏层、保护层；

底涂层：填料100份、胶黏剂25份；

热敏层的配方：填料100份、显色剂分散液100份、敏化剂分散液为100份、胶黏剂40份、润滑剂20份、染料分散液50份；其中显色剂为2，2′-二烯丙基-4，4′-磺酰苯酚；

保护层：填料100份、胶黏剂100份、交联剂30份。

将本发明实施例1所制备的高耐水性能热敏纸与对比例的普通热敏纸进行性能测试，结果见表1。

表1本发明实施例热敏纸与普通热敏纸耐水性能的比较：

序号	实施例1	对比例
			空白样	1.36	1.34
8小时耐水后的样品	1.24	1.06
			保存率	91.18％	79.10％
耐水性能提高率	15.27％	/

从表1可见，本发明热敏纸在发色后，于水中浸泡8h，仍能具有较高的发色密度，具有很高的保存率。相比于普通热敏纸，本发明热敏纸的耐水性能优异。

以上为对本发明实施例的描述，通过对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种高耐水性能的热敏纸，依次包含原纸层、底涂层、热敏层、保护层，其特征在于，底涂层的组成为：填料100份、胶黏剂10～25份、塑性颜料10～50份；

热敏层的组成为：填料100份、显色剂分散液100～150份、敏化剂分散液80～100份、新型胶黏剂25～90份、染料分散液30～45份、交联剂10～50份、润滑剂5～20份；

保护层的组成为：填料100份、胶黏剂70～150份、交联剂10～60份。

2.如权利要求1所述的高耐水性能的热敏纸，其特征在于，所述底涂层的填料为煅烧高岭土、碳酸钙中的至少一种；底涂层的胶黏剂为聚乙烯醇，苯乙烯丁二烯和淀粉中的至少一种。

3.如权利要求1所述的高耐水性能的热敏纸，其特征在于，所述热敏层的填料为轻质碳酸钙、二氧化硅、煅烧高岭土、片装白土、二氧化钛中的至少一种；所述热敏层的显色剂分散液为显色剂与聚乙烯醇的混合液，显色剂为双酚A、4，4′-二羟基二苯砜、2，2′-二烯丙基-4，4′-磺酰苯酚、4，4′-磺酰基双[2-(2-丙烯基)]苯酚中的至少一种。

4.如权利要求1所述的高耐水性能的热敏纸，其特征在于，热敏层的敏化剂分散液为敏化剂与聚乙烯醇的混合液，敏化剂为1，2二苯氧基乙烷、二苯砜、硬脂酸酰胺、1，2-二(3-甲基苯氧基)乙烷中的至少一种。

5.如权利要求1所述的高耐水性能的热敏纸，其特征在于，热敏层的新型胶黏剂为改性聚乙烯醇。

6.如权利要求1所述的高耐水性能的热敏纸，其特征在于，热敏层的交联剂为环氧氯丙烷、异氰酸酯、乙二醛中的至少一种。

7.如权利要求1所述的高耐水性能的热敏纸，其特征在于，热敏层的染料分散液为染料与聚乙烯醇的混合液，染料为2-(2-4-二甲苯胺基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷。

8.如权利要求1所述的高耐水性能的热敏纸，其特征在于，保护层的填料为瓷土、煅烧高岭土、碳酸钙中的至少一种；保护层的胶黏剂为淀粉、聚乙烯醇、丙烯酸树脂中的至少一种；保护层的交联剂为环氧氯丙烷、异氰酸酯、异丙醇中的至少一种。

9.如权利要求1～8任一所述的高耐水性能的热敏纸，其特征在于，在原纸层上面进行三次涂布，依次为底涂层、热敏层和保护层；所述底涂层的涂布量为4～15g/m²，热敏层的涂布量为2～7g/m²，保护层的涂布量为1～6g/m²。

10.一种高耐水性能的热敏纸的制备方法，所述高耐水性能的热敏纸包含原纸层、底涂层、热敏层、保护层，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

(1)配制底涂层并将其涂布于原纸层上，底涂层组成为：填料50-100份、胶黏剂10～25份、塑性颜料10～50份；

(2)热敏层的组成为：填料100份、显色剂分散液100～150份、敏化剂分散液80～100份、新型胶黏剂25～90份、染料分散液30～45份、交联剂10～50份、润滑剂5～15份；

其中，热敏层填料分散的条件：填料40～50份，分散剂0.1～3份，水50～60份，高速搅拌，转速1000～1200转/min，搅拌时间10～20分钟；

显色剂分散液的研磨条件为：显色剂40份、聚乙烯醇3～4份，混合配制成40％～50％浓度的显色剂分散液，在湿式研磨机中研磨到0.3～1.5微米；

敏化剂分散液的研磨条件：敏化剂40份、聚乙烯醇3～4份，混合配制成35％～45％浓度的敏化剂分散液，在湿式研磨机中研磨到0.2～1.7微米；

染料分散液的研磨条件：染料40份、聚乙烯醇3～4份，混合配制成42％～47％浓度的染料分散液，在湿式研磨机中研磨到0.3～1.5微米；

(3)将所述显色剂分散液、敏化剂分散液、染料混分散液与新型胶黏剂、交联剂、润滑剂混合分散成固含量为20～35％的热敏层涂布液，然后将所述热敏层涂布液均匀涂布于底涂层上面；

(4)将填料100份、胶黏剂70～150份、交联剂10～60份制成保护层涂布液，然后均匀涂布于热敏层上面形成保护层。