CN114277610B - 一种双色无墨打印纸隔离保护层涂料及其制备方法和双色无墨打印纸 - Google Patents
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Abstract
本发明属于打印材料技术领域，具体涉及一种双色无墨打印纸隔离保护层涂料及其制备方法和双色无墨打印纸。本发明和已有技术相比的优势非常明显，可针对显色温度接近的两种显色层，提高在后显色的显色层的响应温度。这样有利于简化热敏纸结构和涂布工艺的同时，可以保证热敏显色的清晰度和颜色分辨率，避免显色的相互影响，隔热效果十分明显。
Description
技术领域
本发明属于打印材料技术领域，具体涉及一种双色无墨打印纸隔离保护层涂料及其制备方法和双色无墨打印纸。
背景技术
现有的双色热敏纸其结构包括纸基层、中间遇热发生显色反应的热敏层，以及分隔保护的薄膜保护层，热敏层附在基层的上表面，薄膜保护层覆盖住热敏层，其中，热敏层包括数个叠加在一起的子热敏层，各子热敏层之间通过薄膜保护层分隔开，每个子热敏层包括由薄膜中间层分隔开的无色染料层和显色剂层，各子热敏层的无色染料层分别与显色剂层反应，至少能够显示二种颜色，每个子热敏层的显色剂层、薄膜中间层和无色染料层可以是从上往下依次叠加在一起。当热敏纸受热时，不同位置因为受热温度不同，可以使得不同子热敏层的薄膜中间层融化，产生显色反应而显示不同颜色的痕迹。但是这种技术结构复杂，涂布工艺多，且对各子热敏层的薄膜保护层的融化温度要求严格。图1为现有的双色热敏纸的结构示意图，可以看出，其结构复杂。
通常情况下当无墨打印纸有两层感热层，使其热显影后能产生两种颜色，就可制成双色热敏纸。上层是低温显色层，下层是高温显色层。受热时，上层先显影，产生一种颜色。当温度继续升高至某个温度，下层的高熔点感热层熔化，产生第二种颜色。而针对当两不同颜色热敏层显色温度相近时，显色易相互受影响，而不能显示各自颜色的问题。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明提供了一种双色无墨打印纸隔离保护层涂料及其制备方法和双色无墨打印纸。双色无墨打印纸隔离保护层可以拉大各子热敏层的显色温度，能够显著提升热敏显色的清晰度，避免显色的相互影响，有利于简化结构，减少涂布工艺，节约成本，提高生产效率。
本发明所提供的技术方案如下：
一种双色无墨打印纸隔离保护层涂料，包括以下重量份数的各组分：20-40份填料，10-20份水性高TG耐热性树脂，5-15份胶黏剂，3-10份润滑剂，0.5-2份分散剂和0.2-0.5份消泡剂，30-60份去离子水。
基于上述技术方案，双色无墨打印纸隔离保护层涂料隔离两种显色温度接近的显色层，在显色温度较低的显色层显色后，避免温度过快的达到显色温度较高的显色层的问题。
具体的，所述填料为隔热填料。
具体的，所述填料选自二氧化硅、氢氧化铝、玻璃微珠、红外陶瓷粉或二氧化钛中的任意一种或多种；所述填料的目数要求为1200-6000目。
基于上述技术方案，各填料具有良好的隔热效果，增加隔离保护层隔离两侧温度的作用。
具体的，所述水性高TG耐热性树脂为聚氨酯或丙烯酸树脂中的任意一种或多种。
基于上述技术方案，各树脂因为具有高的TG温度，其熔融温度高，温度超过其TG点后，树脂才能流动，其下层的显色层才能突破隔离保护层流动至表面显色。
具体的，所述胶黏剂为聚乙烯醇、丙烯酸树脂、聚氨酯或淀粉中的任意一种或多种。
具体的，所述润滑剂为石蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡或硬脂酸酰胺中的任意一种或多种。
具体的，所述分散剂为聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠或聚羧酸盐中的任意一种或多种。
具体的，所述消泡剂为聚醚类、高碳醇类或有机硅类消泡剂中的任意一种。
本发明还提供了上述双色无墨打印纸隔离保护层涂料的制备方法，包括以下步骤：按照配方的量，将去离子水加入到分散釜中，控制转速600-800R/min，然后依次加入水性高TG耐热性树脂、胶黏剂、分散剂、填料、润滑剂和消泡剂，加料结束，将转速调节至2000-2500R/min，分散至体系粒径为0.5-4μm，得到所述的双色无墨打印纸隔离保护层涂料。
本发明还提供了一种双色无墨打印纸，至少包括：
纸基；
涂覆在所述纸基上的第一显色层；
涂覆在所述第一显色层上的隔离保护层；
涂覆在所述隔离保护层上的第二显色层；
以及涂覆在所述第二显色层上的保护层；
其中：
所述第二显色层为无色染料和显色剂的混合层；
所述第一显色层为无色染料和显色剂的混合层；
所述第一显色层的显色温度高于所述第二显色层的显色温度。
具体的，第二显色层和第一显色层的显色温度差，可以低至10℃。
一般涂布越厚，可隔热温度越高。优选的，隔离保护层的涂布厚度为1-15μm最佳。隔离保护层的隔热温度可达10℃-50℃左右，即对于同样的显色层，其受隔离保护层隔离后，显色响应温度可提高10℃-50℃左右。
纸基上和第一显色层之间还可涂覆预涂层，由于增加对第一显色层的附着力。
本发明和已有技术相比的优势非常明显，可针对显色温度接近的两种显色层，提高在后显色的显色层的响应温度。这样有利于简化热敏纸结构和涂布工艺的同时，可以保证热敏显色的清晰度和颜色分辨率，避免显色的相互影响，隔热效果十分明显。
附图说明
图1是现有的双色热敏纸的结构示意图。
图2是本发明所提供的双色无墨打印纸的结构示意图。
附图2中，各标号所代表的结构列表如下：
1、纸基，2、第一显色层，3、隔离保护层，4、第二显色层，5、保护层。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1
1、将去离子水加入到研磨机中，控制转速600R/min，将10份水性耐热性树脂Bariastar B-2000、10份聚乙烯醇PVA-117，1份六偏磷酸钠，加料结束，将转速调节至2500R/min；高速搅拌10min；
2、再依次加入20份二氧化硅微粉、5份石蜡和0.2份有机硅消泡剂，继续研磨20min左右，分散至体系粒径为1-4μm。配制成固含为30wt％的涂料；
3、用涂布机将涂料涂布于热敏层上，干燥压光形成隔离保护层，涂布厚度2μm左右。可隔热15℃左右。
实施例2
1、将去离子水加入到研磨机中，控制转速800R/min，将10份水性耐热性树脂Bariastar B-2000和10份耐热性聚氨酯TEGO DS-50、5份聚乙烯醇PVA-117，1份六偏磷酸钠，加料结束，将转速调节至2000R/min；高速搅拌10min；
2、再依次加入20份二氧化硅微粉、5份石蜡和0.2份有机硅消泡剂，继续研磨20min左右，分散至体系粒径为1-4μm。配制成固含为30wt％的涂料；
3、用涂布机将涂料涂布于热敏层上，干燥压光形成隔离保护层，涂布厚度4μm左右。可隔热20℃左右。
实施例3
1、将去离子水加入到研磨机中，控制转速800R/min，将10份水性耐热性树脂Bariastar B-2000和5份耐热性聚氨酯TEGO DS-50、5份聚乙烯醇PVA-117，1份六偏磷酸钠，加料结束，将转速调节至2500R/min；高速搅拌10min，
2、再依次加入20份二氧化硅微粉、5份石蜡和0.2份有机硅消泡剂，继续研磨20min左右，分散至体系粒径为1-4μm。配制成固含为30wt％的涂料。
3、用涂布机先将预涂层涂料涂布于热敏原纸上，干燥压光形成预涂层，涂布厚度10μm左右。再将分散好的含无色热敏化合物和显色剂的黑色热敏涂层涂布与预涂层上，干燥压光形成黑色热敏涂层1，其未涂隔热保护层前显色响应温度为130-145℃。
4、再用涂布机将隔离保护层涂料涂布于黑色热敏层上，涂布厚度为3μm左右，黑色热敏涂层显色响应温度升高为145-160℃。
在一个具体的实施方式中，如图2所示，双色无墨打印纸包括：纸基1；涂覆在所述纸基上的第一显色层2；涂覆在所述第一显色层上的隔离保护层3；涂覆在所述隔离保护层上的第二显色层4；以及涂覆在所述第二显色层上的保护层5。所述第二显色层为无色染料和显色剂的混合层。所述第一显色层为无色染料和显色剂的混合层。第一显色层的显色温度大于第二显色层的显色温度。
在一个实施例中，隔离保护层为按照实施例1的方式制备得到的隔离保护层。
第二显色层可为现有技术提供的红色热敏涂层，由红色热敏化合物分散液和显色剂分散液1:2混合而成，其显色温度为130-140℃。
第一显色层的成分可为现有技术提供的黑色热敏涂层，由黑色热敏化合物分散液和显色剂分散液1:2混合而成，单层显色为130-140℃。其在双色无墨打印纸中对打印纸的显色响应温度则上升到约150-170℃。
上述实施例中，红色热敏化合物分散体系可由聚乙烯醇5～10质量份、显红色无色热敏化合物5～15质量份、分散剂2～10质量份和水65～88质量份混合研磨而成。黑色热敏化合物分散体系可由聚乙烯醇5～10质量份、显黑色的无色热敏化合物5～15质量份、分散剂2～10质量份和水65～88质量份混合研磨而成。显色剂分散体系可由聚乙烯醇5～10质量份、显色剂5～15质量份、增感剂5～10质量份、分散剂2～10质量份和水55～83质量份混合研磨而成。
由于红色热敏涂层与黑色热敏涂层，所用聚乙烯醇一致，所以两热敏涂层其单层的显色温度相差不大(PVA的熔融温度一致，树脂熔融后无色染料与显色剂结合开始反应显色所致)。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种双色无墨打印纸，其特征在于，至少包括：
纸基；
涂覆在所述纸基上的第一显色层；
涂覆在所述第一显色层上的隔离保护层；
涂覆在所述隔离保护层上的第二显色层；
以及涂覆在所述第二显色层上的保护层；
其中：
所述第二显色层为无色染料和显色剂的混合层；
所述第一显色层为无色染料和显色剂的混合层；
所述第一显色层的显色温度高于所述第二显色层的显色温度，第二显色层和第一显色层的显色温度差低至10℃；
其中，所述隔离保护层包括以下重量份数的各组分：20-40份填料，10-20份水性高TG耐热性树脂，5-15份胶黏剂，3-10份润滑剂，0.5-2份分散剂和0.2-0.5份消泡剂，30-60份去离子水。
2.根据权利要求1所述的双色无墨打印纸，其特征在于：所述填料为隔热填料。
3.根据权利要求2所述的双色无墨打印纸，其特征在于：所述填料选自二氧化硅、氢氧化铝、玻璃微珠、红外陶瓷粉或二氧化钛中的任意一种或多种；所述填料的目数要求为1200-6000目。
4.根据权利要求1所述的双色无墨打印纸，其特征在于：所述水性高TG耐热性树脂为聚氨酯或丙烯酸树脂中的任意一种或多种。
5.根据权利要求1所述的双色无墨打印纸，其特征在于：所述胶黏剂为聚乙烯醇、丙烯酸树脂、聚氨酯或淀粉中的任意一种或多种。
6.根据权利要求1所述的双色无墨打印纸，其特征在于：所述润滑剂为石蜡、硬脂酸锌、硬脂酸钙、聚乙烯蜡或硬脂酸酰胺中的任意一种或多种。
7.根据权利要求1所述的双色无墨打印纸，其特征在于：所述分散剂为聚丙烯酸钠、六偏磷酸钠或聚羧酸盐中的任意一种或多种。
8.根据权利要求1所述的双色无墨打印纸，其特征在于：所述消泡剂为聚醚类、高碳醇类或有机硅类消泡剂中的任意一种。
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