CN212022062U

CN212022062U - 一种可灰阶打印热敏膜

Info

Publication number: CN212022062U
Application number: CN201921800158.1U
Authority: CN
Inventors: 王道力; 唐宏磊; 钟亚伍; 亓华利
Original assignee: Jiangsu Wanbao Ruida High New Technology Co ltd
Current assignee: Jiangsu Wanbao Ruida High New Technology Co ltd
Priority date: 2019-10-24
Filing date: 2019-10-24
Publication date: 2020-11-27
Anticipated expiration: 2029-10-24

Abstract

本实用新型公开一种可灰阶打印热敏膜，该可灰阶打印热敏膜结构为自下而上包括光面的BOPP基膜，打底层、隔热层、热敏层和保护层。其制造方法包括准备基材、制备各涂层涂料和涂布步骤。本发明方法对现有热敏膜材料涂层配方进行了优化，使其打印适应性广，可同时满足普通的标签打印和较为复杂的灰阶图像打印，并能保持优异的涂层牢度和耐湿摩擦性能，具有优良的使用价值。

Description

一种可灰阶打印热敏膜

技术领域

本实用新型涉及一种可灰阶打印热敏膜。

技术背景

膜类基材热敏材料的应用越来越广泛，目前以标签用途居多，一般标签用途往往只要求涂层耐水湿摩擦性能良好，打印内容文字、条码等清晰，打印图像具有较好的耐水、油等性能。但有的用途如医用B超图像打印或者其他的图像打印等，则要求灰阶打印适应性好，图像打印呈清晰的立体感及高分辨率。灰阶打印的高要求，对热敏膜的涂层结构设计以及配方工艺设计要求较高，需要从原膜基材开始优选涂布基材，涂料工艺则需要优化各涂层，使产品在低能量打印时可呈现高灵敏度高分辨率，高能量打印时图像清晰锐利，图像边缘无灰雾现象。

目前国内具备生产热敏膜类产品技术能力的厂家极少，且绝大部分均用于标签类用途，一般打印内容较为单一且能量较高。虽然不同厂家的工艺技术存在较大差异，但在打印方面都可以满足使用。但是有的用途需要打印图像，比如B超图像打印，国内厂家大部分的产品打印效果很差，有的在低能量模式下打印图像太淡，有的则打印中高能量模式下“糊”掉(图像无立体感)，此两种情况均为涂层工艺存在设计缺陷引起的。前者低能能量打印太淡原因是过于追求涂层牢度，底涂层设置不合理或者发色涂层为了满足防护性能胶黏剂过量，甚至发色层所用胶黏剂选择不合理引起对发色影响。后者中高能量打印图像无立体感原因则更多的是发色层依赖敏化剂(即增感剂) 提高热敏打印黑度和清晰度，但是由于敏化剂的作用是降低涂层中发色剂和显色剂的共熔点从而达到更敏感的打印感度，因此添加过多的敏化剂不利于打印图像中的灰阶过渡区，容易导致“糊”掉的问题。

实用新型内容

针对上述的现有热敏膜用于灰阶打印存在的问题，本新型提供一种可灰阶打印热敏膜。具体技术方案如下：

一种可灰阶打印热敏膜，自下而上包括基膜、打底层、隔热层、热敏层和保护层。优选的，所述基膜为厚度为40～150μm的光面BOPP膜，优选为 50～100μm，更优选为50～90μm；所述打底层厚度为0.5～0.8μm；所述隔热层厚度为2～3μm；所述热敏层厚度为3～5μm；所述保护层厚度为2～3μm。

前述的可灰阶打印热敏膜，所述打底层全树脂乳液涂层；所述隔热层为树脂乳液和空心球混合涂层；所述热敏层含有一种或两种无色染料；所述保护层的粘合剂为改性聚乙烯醇或改性聚乙烯醇混合丙烯酸树脂。

优选的，所述打底层为丙烯酸树脂或聚氨酯乳液或二者复配乳液涂层。

优选的，所述热敏层中的无色染料为2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷、 2-(2'-4'-二甲苯氨基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷、6-(N-乙基-N-对甲苯基)氨基-3-甲基-2-苯胺基荧烷、3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷、2-苯氨基-3-甲基-6-二戊氨基荧烷或3-环己基甲基氨基-6-甲基-7-苯胺荧烷中的一种或两种。

优选的，所述热敏层的各有机粉体和无机粉体均预研磨成粒径为0.4～ 0.5μm的分散体。

优选的，所述隔热层为丙烯酸树脂和空心球混合涂层，其中空心球固形物占总组分重量的60～80％。

本实用新型的有益效果是：

相对现有热敏膜产品而言，本实用新型具备以下优势：

1、本实用新型打印适应性广，可同时满足普通的标签打印和较为复杂的灰阶图像打印。同时，在低能量打印时可呈现高灵敏度高分辨率，高能量打印时图像清晰锐利，图像边缘无灰雾现象，满足灰阶打印的高要求。

2、本实用新型产品能保持优异的涂层牢度和耐湿摩擦性能，并且对底涂层和发色的热敏层成分合理设置并控制涂布量，控制厚度，提高热敏打印黑度和清晰度，解决打印“糊”掉的问题。

附图说明：

图1为本实用新型可灰阶打印热敏膜的结构示意图。

图中：1、基膜；2、打底层；3、隔热层；4、热敏层；5、保护层。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合实施例，对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

本实施例是一种可灰阶打印热敏膜，如图1所示。该可灰阶打印热敏膜的结构是自下而上包括基膜、打底层、隔热层、热敏层和保护层。所述基膜1 为厚度40～150μm的光面BOPP膜；所述打底层2厚度为0.5～0.8μm；所述隔热层3厚度为2～3μm；所述热敏层4厚度为3～5μm；所述保护层5厚度为2～3μm。其中，所述打底层2为全树脂乳液涂层；所述隔热层3为树脂乳液和空心球混合涂层；所述热敏层4含有一种或两种无色染料；所述保护层5 的粘合剂为改性聚乙烯醇或改性聚乙烯醇混合丙烯酸树脂。

在本实施例中，所述打底层2为丙烯酸树脂和聚氨酯乳液二者复配乳液涂层，在其他实施例中但采用丙烯酸树脂或聚氨酯乳液也可以。本实施例中，所述热敏层4的显色剂为4-羟基-4'异丙氧基二苯砜、3,3'-二烯丙基-4,4'-二羟基二苯砜、二(4-羟基苯基)砜单烯丙基醚、2，4-二苯磺酸苯酚中的一种；无色染料为2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷、2-(2'-4'-二甲苯氨基)-3-甲基-6- 二乙氨基荧烷、6-(N-乙基-N-对甲苯基)氨基-3-甲基-2-苯胺基荧烷、3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷、2-苯氨基-3-甲基-6-二戊氨基荧烷或3- 环己基甲基氨基-6-甲基-7-苯胺荧烷中的一种或两种。另外，其他可以达到预期的效果的荧烷类也无色染料也可以被采用。

另外，在本实施例中，所述隔热层3为丙烯酸树脂和空心球混合涂层，其中空心球固形物占总组分重量的60～80％，以便提供良好的隔热效果；所述热敏层4的各有机粉体和无机粉体均预研磨成粒径为0.4～0.5μm的分散体，以便于分散混合均匀。

实施例2

本实施例提供一种实施例1所述的可灰阶打印热敏膜的制造方法，步骤如下：

1)准备基材：选择厚度50μm的光面BOPP原膜作为涂布基材，其光面为涂布面。

2)制备打底层涂料：首先，按重量份称取各组分：丙烯酸树脂乳液：50 份、聚氨酯乳液：47份、聚醚类消泡剂：0.5份、润湿剂：1份。然后，在制备罐加入树脂乳液、消泡剂、润湿剂，以100rpm的搅拌速度低速搅拌30min 后，测定其固含量，备用。

3)制备隔热层涂料：首先，按重量份称取各组分：空心球：60份、丙烯酸树脂乳液：17份、聚醚类消泡剂：0.8份、润湿剂：1份。然后，在制备罐加入空心球，启动搅拌，加入树脂乳液、消泡剂、润湿剂，以100rpm的搅拌速度低速搅拌30min后，测定其固含量，备用。

4)制备热敏层涂料：同样的，首先按重量份称取各组分：分散剂：1份、无机颜料分散液：10份、4-羟基-4'异丙氧基二苯砜显色剂研磨液：20份、2- 苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷研磨液：5份、2-(2'-4'-二甲苯氨基)-3-甲基 -6-二乙氨基荧烷研磨液：5份、改性聚乙烯醇胶液：5份、交联剂溶液：0.5 份、丙烯酸树脂乳液：5份、润湿剂：1份、润滑剂：2份、消泡剂：0.5份。其中，各研磨液中的有机粉体和无机粉体的研磨粒径为D[4,3]＝0.4～0.5μm。

制备时，在热敏层制备罐中加入少量水，约50～100kg，启动搅拌，依次加入分散剂、无机颜料研磨液、4-羟基-4'异丙氧基二苯砜研磨液、2-苯氨基-3- 甲基-6-二丁氨基荧烷研磨液、2-(2'-4'-二甲苯氨基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷研磨液；以300rpm/min转速搅拌40min，再依次加入改性聚乙烯醇胶液、交联剂溶液、丙烯酸树脂乳液、润湿剂、润滑剂、消泡剂，继续以相同的转速搅拌30min；检测热敏层涂料固含量，并再次加入水调整其固含量到预设值，形成热敏层涂布液，备用。

5)制备保护层涂料：同样的，首先按重量份称取各组分：聚丙烯酸钠分散剂：1份、二氧化硅研磨液：15份、丙烯酸树脂：20份、改性PVA溶液： 20份、辛基酚乙氧基化物润湿剂：2份、硬脂酸锌润滑剂：8份、交联剂：2 份、聚醚类消泡剂：0.3份。然后，在制备罐中加水，开动搅拌，依次加入分散剂、二氧化硅研磨液、丙烯酸树脂乳液、改性PVA溶液、润湿剂、润滑剂、交联剂、消泡剂，在低速搅拌条件下继续搅拌40min，形成保护层涂布液，备用。

6)涂布：将步骤2)～5)中制备的各涂层涂布液分别打入涂布机料槽中，采用计量棒或者网纹辊涂布方法在步骤1)中所准备的基材上方依次涂布，形成打底层、隔热层、热敏层、保护层，所述打底层的涂布量为0.5g/m²，使其厚度约为0.5μm；所述隔热层涂布量为2g/m²，使其厚度约为2μm；所述热敏层的涂布量为4.0g/m²，使其厚度约为3μm；所述保护层的涂布量为2.0g/m²，使其厚度约为2μm；然后采用热风干燥方式烘干，获得实施例1所述的可灰阶打印热敏膜，备用。

实施例3

本实施例同样为提供一种实施例1所述的可灰阶打印热敏膜的制造方法，步骤如下：

1)准备基材：选择厚度80μm的光面BOPP原膜作为涂布基材，其光面为涂布面。

2)制备打底层涂料：首先，按重量份称取各组分：丙烯酸树脂乳液：50 份、聚氨酯乳液：47份、聚醚类消泡剂：0.75份、润湿剂：1.5份。然后，在制备罐加入树脂乳液、消泡剂、润湿剂，以100rpm的搅拌速度低速搅拌30min 后，测定其固含量，备用。

3)制备隔热层涂料：首先，按重量份称取各组分：空心球：70份、树脂乳液：27份、聚醚类消泡剂：0.9份、润湿剂：1.5份；所述树脂乳液为丙烯酸树脂，所述消泡剂为聚醚类消泡剂乳液。然后，在制备罐加入空心球，启动搅拌，加入树脂乳液、消泡剂、润湿剂，以100rpm的搅拌速度低速搅拌30min 后，测定其固含量，备用。

4)制备热敏层涂料：同样的，首先按重量份称取各组分：分散剂：1.5 份、无机颜料分散液：15份、3,3′-二烯丙基-4,4′-二羟基二苯砜显色剂研磨液：25份、6-(N-乙基-N-对甲苯基)氨基-3-甲基-2-苯胺基荧烷研磨液：10 份、3-N-异戊基-N-乙氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷研磨液：10份、改性聚乙烯醇胶液：7.5份、交联剂溶液：1份、丙烯酸树脂乳液：7份、润湿剂：1.5份、润滑剂：2.5份、消泡剂：0.8份。其中各研磨液中的有机粉体和无机粉体的研磨粒径为D[4,3]＝0.4～0.5μm。

制备时，在热敏层制备罐中加入少量水，约50～100kg启动搅拌，依次加入分散剂、无机颜料研磨液、3,3′-二烯丙基-4,4′-二羟基二苯砜研磨液、 6-(N-乙基-N-对甲苯基)氨基-3-甲基-2-苯胺基荧烷研磨液、3-N-异戊基-N- 乙氨基-6-甲基-7-苯氨基荧烷研磨液；以300rpm/min转速搅拌40min，再依次加入改性聚乙烯醇胶液、交联剂溶液、丙烯酸树脂乳液、润湿剂、润滑剂、消泡剂，继续以相同的转速搅拌30min；检测热敏层涂料固含量，并再次加入水调整其固含量到预设值，形成热敏层涂布液，备用。

5)制备保护层涂料：同样的，首先按重量份称取各组分：聚丙烯酸钠分散剂：1.5份、二氧化硅研磨液：20份、丙烯酸树脂：25份、改性PVA溶液： 25份、辛基酚乙氧基化物润湿剂：2.5份、硬脂酸锌润滑剂：12份、交联剂： 2.5份、聚醚类消泡剂：0.4份；然后，在制备罐中加水，开动搅拌，依次加入分散剂、二氧化硅研磨液、丙烯酸树脂乳液、改性PVA溶液、润湿剂、润滑剂、交联剂、消泡剂，在低速搅拌条件下继续搅拌40min，形成保护层涂布液，备用。

6)涂布：将步骤2)～5)中制备的各涂层涂布液分别打入涂布机料槽中，采用计量棒或者网纹辊涂布方法在步骤1)中所准备的基材上方依次涂布，形成打底层、隔热层、热敏层、保护层，所述打底层的涂布量为0.7g/m²，使其厚度约为0.6μm；所述隔热层涂布量为2.5g/m²，使其厚度约为2.5μm；所述热敏层的涂布量为4.5g/m²，使其厚度约为4μm；所述保护层的涂布量为2.5g/m²，使其厚度约为2.5μm；然后采用热风干燥方式烘干，获得实施例1 所述的可灰阶打印热敏膜，备用。

实施例4

本实施例为提供一种实施例1所述的可灰阶打印热敏膜的制造方法，步骤如下：

1)准备基材：选择厚度100μm的光面BOPP原膜作为涂布基材，其光面为涂布面。

2)制备打底层涂料：首先，按重量份称取各组分：丙烯酸树脂乳液：50 份、聚氨酯乳液：47份、聚醚类消泡剂：1份、润湿剂：2份。然后，在制备罐加入树脂乳液、消泡剂、润湿剂，以100rpm的速度搅拌30min后，测定打底层涂料固含量，备用。

3)制备隔热层涂料：首先，按重量份称取各组分：空心球：80份、树脂乳液：37份、聚醚类消泡剂：01份、润湿剂：2份；所述树脂乳液为丙烯酸树脂，所述消泡剂为聚醚类消泡剂乳液。然后，在制备罐加入空心球，启动搅拌，加入树脂乳液、消泡剂、润湿剂，以100rpm的搅拌速度搅拌30min后，测定隔热层涂料固含量，备用。

4)制备热敏层涂料：同样的，首先按重量份称取各组分：分散剂：2份、无机颜料分散液：20份、二(4-羟基苯基)砜单烯丙基醚显色剂研磨液：30份、 2-苯氨基-3-甲基-6-二戊氨基荧烷研磨液15份、3-环己基甲基氨基-6-甲基-7- 苯胺荧烷研磨液：15份、改性聚乙烯醇胶液：10份、交联剂溶液：1.5份、丙烯酸树脂乳液：10份、润湿剂：2份、润滑剂：3份、消泡剂：1份。其中，各研磨液中的有机粉体和无机粉体的研磨粒径为D[4,3]＝0.4～0.5μm。

制备时，在热敏层制备罐中加入少量水，约50～100kg，启动搅拌，依次加入分散剂、无机颜料研磨液、二(4-羟基苯基)砜单烯丙基醚显色剂研磨液、 2-苯氨基-3-甲基-6-二戊氨基荧烷研磨液、3-环己基甲基氨基-6-甲基-7-苯胺荧烷研磨液；以300rpm/min转速搅拌40min，再依次加入改性聚乙烯醇胶液、交联剂溶液、丙烯酸树脂乳液、润湿剂、润滑剂、消泡剂，继续以相同的转速搅拌30min；检测热敏层涂料固含量并再次加入水调整固含量到预设值，形成热敏层涂布液，备用。

5)制备保护层涂料：同样的，首先按重量份称取各组分：聚丙烯酸钠分散剂：2份、二氧化硅研磨液：30份、丙烯酸树脂：30份、改性PVA溶液： 30份、辛基酚乙氧基化物润湿剂：3份、硬脂酸锌润滑剂：15份、交联剂：3 份、聚醚类消泡剂：0.5份。然后，在制备罐中加水，开动搅拌，依次加入分散剂、二氧化硅研磨液、丙烯酸树脂乳液、改性PVA溶液、润湿剂、润滑剂、交联剂、消泡剂，在低速搅拌条件下继续搅拌40min，形成保护层涂布液，备用。

6)涂布：将步骤2)～5)中制备的各涂层涂布液分别打入涂布机料槽中，采用计量棒或者网纹辊涂布方法在步骤1)中所准备的基材上方依次涂布，形成打底层、隔热层、热敏层、保护层，所述打底层的涂布量为0.8g/m²，使其厚度约为0.8μm；所述隔热层涂布量为3g/m²，使其厚度约为3μm；所述热敏层的涂布量为5.0g/m²，使其厚度约为5μm；所述保护层的涂布量为3.0g/m²，使其厚度约为3μm；然后采用热风干燥方式烘干，获得实施例1所述的可灰阶打印热敏膜，备用。

实施例5

本实施例是一种使用实施例2～4所制造的可灰阶打印热敏膜与普通热敏膜产品分别打印B超图案的打印性能对比。其结果如表1所示：

表1.可灰阶打印热敏膜与普通热敏膜打印性能对比

由上表可以看出，本新型方法制备的热敏膜，打印清晰度、涂层牢度以及灰阶打印的效果均优于普通热敏膜产品。

由此可见，本新型方法制备的热敏膜材料，打印适应性广，可同时满足普通的标签打印和较为复杂的灰阶图像打印。同时，在低能量打印时可呈现高灵敏度高分辨率，高能量打印时图像清晰锐利，图像边缘无灰雾现象，满足灰阶打印的高要求，并且本方法制备的产品能保持优异的涂层牢度和耐湿摩擦性能，具有优良的使用价值。

同时，本新型方法对现有热敏膜材料涂层工艺存在的设计缺陷进行改进，经过多次试验，优化各涂层的配方，在保证合适的涂层牢度同时减少胶黏剂的用量，解决低能能量打印太淡问题。同时，本产品的热敏层中不含有敏化剂，解决高能量打印图像无立体感，容易“糊”掉的问题。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的。此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非只包含一个的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims

1.一种可灰阶打印热敏膜，其特征在于：自下而上包括基膜（1）、打底层（2）、隔热层（3）、热敏层（4）和保护层（5）。

2.根据权利要求1所述的可灰阶打印热敏膜，其特征在于：所述基膜（1）为厚度40～150µm的光面BOPP膜。

3.根据权利要求1所述的可灰阶打印热敏膜，其特征在于：所述打底层（2）厚度为0.5～0.8µm；所述隔热层（3）厚度为2～3µm；所述热敏层（4）厚度为3～5µm；所述保护层（5）厚度为2～3µm。