Wanneer thermisch papier wordt blootgesteld aan temperaturen boven de 70 graden, begint de thermische coating van kleur te veranderen. Om te begrijpen waarom dit gebeurt, moet je naar de chemische samenstelling ervan kijken.
De thermische coating bestaat hoofdzakelijk uit twee componenten: een kleurloze kleurstof (ook wel leucokleurstof genoemd) en een kleurontwikkelaar. Dit type papier wordt twee- chemisch thermisch opnamepapier genoemd.
Veelgebruikte kleurloze kleurstoffen zijn onder meer stoffen als Crystal Violet Lactone (CVL) uit het trifenylmethaanftalidesysteem, op fluoran-gebaseerde kleurstoffen, Benzoyl Leuco Methyleenblauw (BLMB) en op spiropyran-gebaseerde verbindingen.
Veelgebruikte dispergeermiddelen zijn polyvinylalcohol (PVA) met de kwaliteiten L-3266, GL-05 en KL-03 (vervaardigd door Nippon Synthetic Chemical Industry).
Veelgebruikte additieven voor top- en basiscoatings zijn Gohsefimer Z-200 en PVA-kwaliteiten T-350 en N-300.
Veelgebruikte kleurontwikkelaars zijn onder meer stoffen zoals p-hydroxybenzoëzuur en zijn esters (PHBB, PHB), salicylzuur, 2,4-dihydroxybenzoëzuur en aromatische sulfonen.
Wanneer het thermische papier wordt verwarmd, vindt er een chemische reactie plaats tussen de kleurloze kleurstof en de kleurontwikkelaar, waardoor kleur ontstaat; Als het papier dus in een faxapparaat wordt gebruikt om signalen te ontvangen en af te drukken, of in een thermische printer, verschijnen er afbeeldingen en tekst. Omdat er verschillende soorten kleurloze kleurstoffen beschikbaar zijn, kan de resulterende afgedrukte kleur variëren-en tinten zoals blauw, magenta of zwart opleveren.