CN105200850A - 一种无底涂的高防护性能热敏纸及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无底涂的高防护性能热敏纸，所述高防护性能热敏纸包含原纸层，以及在原纸层上面一次性涂布的面涂层和保护层。相较于现有的三防热敏纸，本发明不仅减少一道涂布工序，减少一层涂布层，减少能源的消耗，节省成本，绿色环保，而且综合性能优秀，具有良好的耐湿性、耐水性、耐油性，保存性能达到质量要求。

Description

一种无底涂的高防护性能热敏纸及其制造方法

技术领域

本发明涉及造纸技术领域，具体涉及一种无底涂的高防护性能热敏纸。

背景技术

近年来，高防护性能的三防热敏纸已广泛应用于标签用途。其中，可包含物标签及食品标签两大类，一般要求有至少达到耐水、耐油、耐可塑剂的保存性能。高保护性的三防热敏纸同时也应用在保存性能要求较高的彩票领域。

一般三防热敏纸包含三个涂层：底涂层(或称预涂层、隔热层)、面涂层(或称热敏层、显色层)、保护层(或称顶涂层)。其中由底涂层提供隔热性能，面涂层提供发色性能，保护层提供耐水、耐油、耐溶剂、耐可塑剂、耐湿摩擦等保护性功能。

相较一般的仅有底涂层和面涂层的热敏纸，三防纸涂布的工序至少须在原纸上涂布三次以上，不仅工序增加，能源的消耗也随之提升。

发明内容

本发明提供一种无底涂的高防护性能热敏纸，只需两层涂布，不仅保留了原有的三层涂布的三防性能，而且减少工序，节能成本。

为实现上述目的，本发明的技术方案为：一种无底涂的高防护性能热敏纸，所述热敏纸包括原纸层，以及在原纸层上涂布的面涂层和保护层；

1)所述面涂层的组成为：填料10％～40％、胶黏剂10％～25％、显色剂溶液15％～45％、增感剂溶液15％～40％、无色染料溶液5％～25％、润滑剂5％～15％；

其中，所述显色剂溶液组成为：显色剂38～43份、聚乙烯醇3～4份；

所述增感剂溶液为：增感剂38～43份、聚乙烯醇3～4份；

所述无色染料溶液为：无色染料38～43份、聚乙烯醇3～4份；

2)所述保护层的组成为：填料30％～50％、润滑剂3％～10％、胶黏剂30％～50％、架桥剂10～20％。

所述面涂层的填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、天然高岭土、煅烧高岭土、片状瓷土、氢氧化铝、塑性颜料中的至少一种

所述面涂层的显色剂为3，3′-二烯丙基-4，4′-磺酰苯酚、2，4二苯砜基苯酚、4，4′-二羟基二苯砜中的至少一种。

所述面涂层的增感剂为1，2-二苯氧基乙烷、1，2-二间甲苯氧基乙烷、二苯砜、硬脂酸酰胺中的至少一种。

所述面涂层的无色染料为2-苯氨基-6-二丁氨基-3-甲基-荧烷、2-(2-4-二甲苯胺基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷中的至少一种。

所述面涂层的胶黏剂为苯丙烯酸胶乳、苯乙烯丙烯酸树脂、丁苯胶乳、淀粉、聚乙烯醇中的至少一种。

所述面涂层的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、石蜡中的至少一种。

所述保护层的填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、天然高岭土、煅烧高岭土、片状瓷土、氢氧化铝、塑性颜料中的至少一种。

所述保护层的胶黏剂为胶乳、淀粉中的至少一种。所述胶乳为苯丙烯酸胶乳、苯乙烯丙烯酸树脂、丁苯胶乳。

所述保护层的架桥剂为碳酸锆铵、聚酰胺环氧氯丙烷、聚酰胺聚脲、异氰酸酯中的至少一种。

所述保护层的润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、石蜡中的至少一种。

本发明还提供一种无底涂的高防护性能热敏纸的制造方法，所述高防护性能热敏纸包含原纸层，以及在原纸层上面一次性涂布的面涂层和保护层；

1)所述面涂层的组成是填料10％～40％、胶黏剂10％～25％、显色剂溶液15％～45％、增感剂溶液15％～40％、无色染料溶液5％～25％、润滑剂5％～15％；

其中，所述显色剂溶液组成为：显色剂38～43份、聚乙烯醇3～4份，混合配制成38％～48％浓度的混合液，在湿式研磨机中研磨到0.3～1.5微米；

所述增感剂溶液为：增感剂38～43份、聚乙烯醇3～4份，混合配制成38％～48％浓度的混合液，在湿式研磨机中研磨到0.2～1.7微米；

所述无色染料溶液为：无色染料38～43份、聚乙烯醇3～4份，混合配制成38％～50％浓度的混合液，在湿式研磨机中研磨到0.3～1.5微米；

2)将所述面涂层高速均匀搅拌制备成浓度20％～40％的面涂层涂布液，以涂布机涂布于原纸上；

3)所述保护层的组成是填料30％～50％、润滑剂3％～10％、胶黏剂30％～50％、架桥剂10～20％，将所述保护层高速均匀搅拌制备成浓度20％～50％的保护层涂布液，以涂布机涂布于面涂层上。

所述面涂层涂布液涂布于原纸上的涂布量为3～10g/m²，所述保护层涂布液涂布于面涂层上的涂布量是1～5g/m²。

为了减少一道涂层的涂布工序，本发明将原先的底涂层和热敏层合并成一个涂层。在此一合并的面涂层当中，除了维持面涂层该有的热发色功能外，同时增加原先底涂层所赋予的隔热性能和吸收性能。

本发明中，面涂层的功能是在维持热敏打印发色的情况下，一定程度上提供隔热性能以及吸收性能，避免热敏打印时的发色不良及打印沾黏等问题。

保护层通过胶黏剂与架桥剂的官能基团进行架桥反应，在涂层表面形成一个致密且封闭的网状结构，由于此高封闭性的表面结构，进而达到提供耐水、耐油、耐溶剂、耐可塑剂、耐湿摩擦的保护性功能。

本发明将现有技术中的底涂层和热敏层合并成一个涂层。在此一合并的面涂层当中，除了维持面涂层该有的热发色功能外，同时增加原先底涂层所赋予的隔热性能和吸收性能，因而减少了一道涂层的涂布工序，减少程序，节省成本。

相较于现有的三防热敏纸，本发明不仅减少一道涂布工序，减少一层涂布层，减少能源的消耗，节省成本，绿色环保，而且综合性能优秀，具有良好的耐湿性、耐水性、耐油性，保存性能达到质量要求。

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。

实施例1

制备显色剂溶液为：2，4二苯砜基苯酚38份、聚乙烯醇3.5份，混合配制成38％浓度，在湿式研磨机中研磨到0.9微米的显色剂混合液。

制备增感剂溶液为：1，2-二苯氧基乙烷38份、聚乙烯醇3.5份，混合配制成38％浓度，在湿式研磨机中研磨到1微米的增感剂混合液。

制备无色染料溶液为：2-苯氨基-6-二丁氨基-3-甲基-荧烷38份、聚乙烯醇3.5份，混合配制成38％浓度，在湿式研磨机中研磨到0.7微米的无色染料混合液。

面涂层涂料制备：煅烧高岭土与丙烯酸塑性颜料1∶1混合，添加量为总量的25％，聚乙烯醇添加量为总量的8％，丁苯胶乳添加量为总量的10％，上述显色剂溶液添加量为总量的20％，上述增感剂溶液添加量为总量的20％，上述无色染料溶液添加量为总量的10％，石蜡添加量为总量的7％。配置成浓度30％的面涂层涂布液。以涂布机将上述的面涂层涂布液涂布于面涂层上，涂布量为7.5g/m²。

保护层涂料制备：片状瓷土添加量为总量的40％，硬酯酸锌添加量为总量的6％，丙烯酸乳液添加量为总量的40％，异氰酸酯添加量为总量的14％。配置成浓度45％的保护层涂布液。以涂布机将上述的保护层涂布液涂布于面涂层上，涂布量为2.5g/m2。

以上述方式于原纸上进行面涂层及保护层涂布的成纸，使用TH-M2/N2动发色仪打印测试，于能量段在0.42mj位置发色密度值可达1.50以上，能量段在0.56mj位置发色密度值可达1.45以上。

以上述涂布成纸，打印发色块后进行保存性能测试。将上述打印色块的纸样，在温度40℃湿度90RH％的环境下存放24小时后，测试发色密度值，对比测试前的发色密度值比较，耐湿度保存性可达90％以上；将上述打印色块的纸样，滴上水滴静置24小时后，测试发色密度值，对比测试前的发色密度值比较，耐水保存性可达95％以上；将上述打印色块的纸样，滴上油滴静置24小时后，测试发色密度值，对比测试前的发色密度值比较，耐油保存性可达90％以上。

实施例2

制备显色剂溶液为：3，3′-二烯丙基-4，4′-磺酰苯酚40份、聚乙烯醇4份，混合配制成40％浓度，在湿式研磨机中研磨到1.0微米的显色剂混合液。

制备增感剂溶液为：1，2-二间甲苯氧基乙烷40份、聚乙烯醇4份，混合配制成40％浓度，在湿式研磨机中研磨到1.0微米的增感剂混合液。

制备无色染料溶液为：2-(2-4-二甲苯胺基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷40份、聚乙烯醇4份，混合配制成40％浓度，在湿式研磨机中研磨到0.7微米的无色染料混合液。

面涂层涂料制备：天然高岭土与氢氧化铝1∶1混合，添加量为总量的23％，苯丙烯酸胶乳添加量为总量的10％，丁苯胶乳添加量为总量的10％，上述显色剂溶液添加量为总量的20％，上述增感剂溶液添加量为总量的22％，上述无色染料溶液添加量为总量的10％，石蜡添加量为总量的5％。配置成浓度30％的面涂层涂布液。以涂布机将上述的面涂层涂布液涂布于面涂层上，涂布量为7.5g/m²。

保护层涂料制备：片状瓷土添加量为总量的40％，硬酯酸锌添加量为总量的10％，丙烯酸乳液添加量为总量的30％，异氰酸酯添加量为总量的20％。配置成浓度45％的保护层涂布液。以涂布机将上述的保护层涂布液涂布于面涂层上，涂布量为2.5g/m2。

以上述方式于原纸上进行面涂层及保护层涂布的成纸，使用TH-M2/N2动发色仪打印测试，于能量段在0.42mj位置发色密度值可达1.51，能量段在0.56mj位置发色密度值可达1.46。

以上述涂布成纸，打印发色块后进行保存性能测试。将上述打印色块的纸样，在温度40℃湿度90RH％的环境下存放24小时后，测试发色密度值，对比测试前的发色密度值比较，耐湿度保存性可达90％以上；将上述打印色块的纸样，滴上水滴静置24小时后，测试发色密度值，对比测试前的发色密度值比较，耐水保存性可达95％以上；将上述打印色块的纸样，滴上油滴静置24小时后，测试发色密度值，对比测试前的发色密度值比较，耐油保存性可达90％以上。

相较于现有的三防热敏纸，本发明不仅减少一道涂布工序，减少一层涂布层，减少能源的消耗，节省成本，绿色环保，而且综合性能优秀，具有良好的耐湿性、耐水性、耐油性，保存性能达到质量要求。

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 (8)

1.一种无底涂的高防护性能热敏纸，其特征在于，所述高防护性能热敏纸包含原纸层，以及在原纸层上面一次性涂布的面涂层和保护层；

1)所述面涂层的组成为：填料10％～40％、胶黏剂10％～25％、显色剂溶液15％～45％、增感剂溶液15％～40％、无色染料溶液5％～25％、润滑剂5％～15％；

其中，所述显色剂溶液组成为：显色剂38～43份、聚乙烯醇3～4份；

所述增感剂溶液为：增感剂38～43份、聚乙烯醇3～4份；

所述无色染料溶液为：无色染料38～43份、聚乙烯醇3～4份；

2)所述保护层的组成为：填料30％～50％、润滑剂3％～10％、胶黏剂30％～50％、架桥剂10～20％。

2.如权利要求1所述的无底涂的高防护性能热敏纸，其特征在于，所述面涂层的填料为轻质碳酸钙、重质碳酸钙、天然高岭土、煅烧高岭土、片状瓷土、氢氧化铝、塑性颜料中的至少一种。

3.如权利要求1所述的无底涂的高防护性能热敏纸，其特征在于，所述面涂层的显色剂为3，3′-二烯丙基-4，4′-磺酰苯酚、2，4二苯砜基苯酚、4，4′-二羟基二苯砜中的至少一种。

4.如权利要求1所述的无底涂的高防护性能热敏纸，其特征在于，所述面涂层的增感剂为1，2-二苯氧基乙烷、1，2-二间甲苯氧基乙烷、二苯砜、硬脂酸酰胺中的至少一种。

5.如权利要求1所述的无底涂的高防护性能热敏纸，其特征在于，所述面涂层的无色染料为2-苯氨基-6-二丁氨基-3-甲基-荧烷、2-(2-4-二甲苯胺基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷中的至少一种。

6.如权利要求1所述的无底涂的高防护性能热敏纸，其特征在于，所述保护层的架桥剂为碳酸锆铵、聚酰胺环氧氯丙烷、聚酰胺聚脲、异氰酸酯中的至少一种。

7.一种无底涂的高防护性能热敏纸的制造方法，其特征在于，所述高防护性能热敏纸包含原纸层，以及在原纸层上面一次性涂布的面涂层和保护层；

1)所述面涂层的组成是填料10％～40％、胶黏剂10％～25％、显色剂溶液15％～45％、增感剂溶液15％～40％、无色染料溶液5％～25％、润滑剂5％～15％；

其中，所述显色剂溶液组成为：显色剂38～43份、聚乙烯醇3～4份，混合配制成38％～48％浓度的混合液，在湿式研磨机中研磨到0.3～1.5微米；

所述增感剂溶液为：增感剂38～43份、聚乙烯醇3～4份，混合配制成38％～48％浓度的混合液，在湿式研磨机中研磨到0.2～1.7微米；

所述无色染料溶液为：无色染料38～43份、聚乙烯醇3～4份，混合配制成38％～52％浓度的混合液，在湿式研磨机中研磨到0.3～1.5微米；

2)将所述面涂层高速均匀搅拌制备成浓度20％～40％的面涂层涂布液，以涂布机涂布于原纸上；

3)所述保护层的组成是填料30％～50％、润滑剂3％～10％、胶黏剂30％～50％、架桥剂10～20％，将所述保护层高速均匀搅拌制备成浓度20％～50％的保护层涂布液，以涂布机涂布于面涂层上。

8.如权利要求7所述的无底涂的高防护性能热敏纸的制造方法，其特征在于，所述面涂层涂布液涂布于原纸上的涂布量为3～10g/m²，所述保护层涂布液涂布于面涂层上的涂布量是1～5g/m²。