对热敏墨水的改进制造技术

一种热敏墨水，它包含成色剂、显色剂和敏化剂，其特征在于，所述成色剂包含３－二丁基氨基－６－甲基－７－苯胺基荧烷；所述显色剂包含双酚Ａ；所述敏化剂包含对苯二甲酸二甲酯；以及所述墨水还包含至少一种色料。该墨水可用于热敏纸以减少在存储期间不希望有的褪色。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种通过直接加热而显影的热敏墨水。
技术介绍
在传统热敏纸的制造中，在基底(如纸)的整个表面上涂布有包含成色剂、显色剂和敏化剂的水分散体，其最初为无色但受热时显色。这样的分散体通常含有蜡，如硬脂酰胺蜡。当这种纸张在热敏式打印机的打印头下面通过时，被打印机的加热过的打印部件活化的区域在纸张的表面上形成彩色图像。这样的纸张能够很好的完成工作，形成清晰的图像，但是存在一些问题。高的化学负载已经涉及到环境问题。在纸张上施涂热敏涂层的操作非常昂贵，必须使用复杂和昂贵的涂布设备。更严重的是，在热敏涂层上进行常规打印很困难，只能通过进行昂贵的表面处理以使墨水和涂层之间达到良好的相容性或通过特殊的打印工艺如紫外线固化墨水来实现。曾试图开发出一种热敏墨水，通过避免在纸张的整个表面上设置热敏涂层来降低涉及热敏纸的问题。US5,888,283描述了一种采用常规工艺在纸张上打印的热敏墨水，从而避免使用涂布设备。该墨水不含色料，并包含最初为无色的成色剂和最初为无色的显色剂的水分散体，两者在受热时化合并显色，该墨水的固体含量至少为40wt％。它优选包括至少部分地围绕着显色剂颗粒的敏化剂。适用的敏化剂包括二苯氧基乙烷，芳基或烷基取代联苯如对苄基联苯，或羟基萘甲酸酰替甲苯胺苯酯和芳香二酯如对苯二甲酸二甲酯或对邻苯二甲酸二苄酯和草酸二苄酯。这些材料可以单独使用也可以与蜡或脂肪酸组合使用。墨水经由胶版印刷或照相凹版印刷工艺打印，并在通过直接热敏式打印机时显色。然而，上述显影方式有诸多缺点。具体说，在标准热成像设备下使用标准“纸料”基底导致形成图像的质量差。需要使用高能激光源来产生可接受的图像亮度。EP 600441A描述了一种用激光照射已打印表面的方法，打印该表面所用的墨水含有作为成色剂的无色染料，作为显色剂的酸性物质，和至少一种是水溶性氨基酸的底色形成抑制剂，和无机酸的铵盐，pH缓冲剂，或水。然而，激光打印机打印在热敏纸工业范围内不是一般性的，如果要使用，则会产生替换传统热敏打印设备的费用支出。
技术实现思路
因此需要一种在标准热成像设备中使用热敏墨水就能提供良好的打印质量的系统，存放期间的褪色极小，且产品在热敏打印之前能采用常规的非热成像工艺方便而经济的打印。我们开发了一种热敏打印墨水，当其被打印到非常特殊的基底上时，能够抑制在涂布纸存放期间过早显色，并能够在使用标准的热写入设备以标准的能级成像为高质量打印品。该墨水能打印在纸张上的特定区域上。这降低了化学药剂的成本，并允许使用常规手段(湿法凸版印刷等)打印在纸张上的非涂布区域以增加纸张的使用价值，这通常是使用常规热敏纸不可能实现的。这种热敏墨水的打印可与使用常规墨水打印同时进行，就是说，有可能第一次制造出印有高质量常规打印信息的具有良好视觉效果的产品如标识、票券或收银机色带，其随后在通过热敏式打印机时显现出高质量热敏像。用于承载该打印材料的基底可以用常规造纸机生产，而且，不同于常规热敏涂层纸，不需要使用另外分开的涂布机进行后处理。因此本专利技术提供了一种包含成色剂、显色剂和敏化剂的热敏墨水，其特征在于，所述成色剂包含3-二丁基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷；所述显色剂包含双酚A；所述敏化剂包含对苯二甲酸二甲酯；以及所述墨水还包含至少一种色料。本专利技术中使用的成色剂是3-二丁基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷(又名螺咕吨]-3-酮，-6′-(二丁基氨基)-3′-甲基-2′-(苯基氨基)-)，俗名ODB2，CASNo.89331-94-2，可按商品名Black I-2R(Ciba)，Black T-2R(Ciba)和PSD 184(Nisso)购得。根据本专利技术的墨水优选仅以3-二丁基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷作为成色剂。然而，如果需要，也可加入一种或更多种另外的成色剂，只要这些成色剂不导致过度褪色。为防止过度褪色，这些另外的成色剂的加入量以成色剂的总重量为基准小于10wt％，优选小于5wt％，尤其优选小于1wt％。3-二丁基氨基-6-甲基-7-苯胺基荧烷可包含在制备过程中所引入的杂质，这些杂质的含量最好不超过1wt％。根据本专利技术的墨水优选仅以双酚A作为显色剂。然而，如果需要，也可加入一种或更多种另外的显色剂，只要这些显色剂不导致过度褪色。为防止过度褪色，这些另外的显色剂的加入量以显色剂的总重量为基准小于10wt％，优选小于5wt％，尤其优选小于1wt％。双酚A可能包含在制备过程中所引入的杂质，这些杂质的含量最好不超过1wt％。优选DMT是唯一存在的敏化剂，当然如果需要也可以有另外一种或更多种敏化剂存在。为防止过度褪色，这些另外的敏化剂的加入量以敏化剂总重量为基准小于10wt％，优选小于5wt％。DMT可能包含在制备过程中所引入的杂质，这些杂质的含量最好不超过1wt％。根据本专利技术的热敏墨水所包含的色料优选表面积大的吸收性色料，如沉淀碳酸钙，二氧化硅或煅烧粘土。意外的是，色料的存在并没有使墨水不适用于所期望的应用；而是，色料有助于防止成像期间墨水迁移到热敏打印头上，从而形成高质量的图像。本专利技术的热敏墨水优选不含蜡。在常规的热敏配方中，石蜡用来降低热敏纸在存放期间不希望有的褪色。本专利技术的一个令人吃惊的技术特征在于在配方中不使用蜡也可降低褪色。该墨水适当地由三种独立的组分混合而形成墨水前驱体1)染料系统，包括成色剂和DMT，并可能还同时包括组分如一种或更多种表面活性剂，优选聚乙烯醇表面活性剂和可任选的另外的表面活性剂，以及消泡剂。2)共反应剂系统，包括显色剂和DMT，并可能还同时包括组分如一种或更多种表面活性剂，优选聚乙烯醇表面活性剂和可任选的另外的表面活性剂，以及消泡剂。3)浆状的色料分散体。本专利技术的热敏墨水适当地通过分别研磨上述三种组分来制备。这些独立的研磨操作降低了不希望有的显色反应的趋势，并制造出非着色墨水载色剂。每个组分中的颗粒优选被研磨至粒度小于1.5μ，尤其小于1.0μ，例如从0.25μ到1.0μ。然后将这些组分混合在一起，并可任选地混入另外的组分如增滑剂和消泡剂，以形成最终的墨水，该墨水可用于常规方法的打印，从粘度和单元转印角度而言适用于标准的胶版印刷工艺。具有固体颗粒粒度小于1.5μ的墨水能产生尤其有利的结果。如果需要可加入另外的添加剂，包括，根据热敏式打印机的设计，加入硬脂酸锌作为增滑剂以防止墨水在热敏打印头堵塞。当根据本专利技术的热敏墨水与一种特殊的基底组合使用时具有尤其有用的性质。在该基底中具有一种片基，其可以是例如合成纸或聚合物膜，但优选为纸，该片基的至少一个面上涂布有包含具有以多孔固体颗粒形式存在的色料的涂层。该涂层中的色料具有大表面积和高吸收率，优选具有使用BET法测得的表面积＞100m2/g，吸墨性＞50g oil/100g色料(如Kirk-Othmer化学工艺百科全书第三版17卷796-808页中所描述)。它优选包含煅烧粘土，碳酸钙(以沉淀物形式，多孔且具有高吸收率)，和/或二氧化硅。该涂层还优选包含至少一种另外的色料，优选是呈空心球体形状的塑性色料。上述的可热打印纸张可使用常规的热敏式打印机显影。在这些打印机中，通过低功率电能的短时脉冲产生热。不需要使用特殊的设备如激光。该可热打印纸张可使用打印机将根据本专利技术的热敏墨水打印到该基底的涂布表面上而本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含成色剂、显色剂和敏化剂的热敏墨水，其特征在于，所述成色剂包含３－二丁基氨基－６－甲基－７－苯胺基荧烷；所述显色剂包含双酚Ａ；所述敏化剂包含对苯二甲酸二甲酯；以及所述墨水还包含至少一种色料。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁沃德阿斯基，约翰布赖恩库珀，迈克尔埃力克霍布森，
申请(专利权)人：阿尔诺威金斯有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]