CN106192561A - 一种防伪热敏纸及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

一种防伪热敏纸，包含原纸层，以及在原纸层上面涂布的预涂层及形成于预涂层表面的面涂层和保护层；所述预涂层中含有填料、胶粘剂和显色剂，其中填料、胶粘剂与显色剂的质量比为100：5～35：1～15，该填料为轻质碳酸钙、二氧化硅、煅烧高岭土、片状白土和中空塑性颜料中的至少一种；该胶粘剂为丁苯胶乳、苯乙烯丙烯酸树脂、淀粉、聚乙烯醇和丙烯酸树脂中的至少一种；该显色剂为双酚A和4，4′‑二羟基二苯砜中的至少一种。

Description

一种防伪热敏纸及其生产方法
技术领域
本发明涉及造纸技术领域，具体涉及一种防伪热敏纸及其生产方法。
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
为了提高热敏纸张使用的安全系数，本发明提供一种可抗水摩擦的热敏纸及其生产方法，本发明热敏纸张涂层的附着力更强，拥有更好的抗水摩擦性能。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：一种防伪热敏纸，包含原纸层，以及在原纸层上面涂布的预涂层及形成于预涂层表面的面涂层和保护层；
所述预涂层中含有填料、胶粘剂和显色剂，其中填料、胶粘剂与显色剂的质量比为100：5～35：1～15，该填料为轻质碳酸钙、二氧化硅、煅烧高岭土、片状白土和中空塑性颜料中的至少一种；该胶粘剂为丁苯胶乳、苯乙烯丙烯酸树脂、淀粉、聚乙烯醇和丙烯酸树脂中的至少一种；该显色剂为双酚A和4，4′-二羟基二苯砜中的至少一种，
所述面涂层的组成为：填料10～40份、胶黏剂10～25份、显色剂溶液15～45份、增感剂溶液15～40份、无色染料溶液5～25份、润滑剂5～15份；氧化剂10～40份、敏化剂10～40份、润滑剂3～6份、胶粘剂3～6份、架桥剂2～8份，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；所述显色剂溶液组成为：显色剂38～43份、聚乙烯醇3～4份，
其中，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％，成膜剂。
其中，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，胶黏剂为胶黏剂A为丁苯胶乳、醋酸乙烯-乙烯胶乳、苯乙烯丙烯酸树脂、淀粉、聚乙烯醇、丙烯酸树脂中的至少一种，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，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，无色染料为2-(2-4-二甲苯胺基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷，氧化剂为双酚A、4，4′-二羟基二苯砜、2，4-二苯砜基苯酚中的至少一种，敏化剂为1，2-二苯氧基乙烷、二苯砜、硬脂酸酰胺、1，2-二(3-甲基苯氧基)乙烷中的至少一种，润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、石蜡中的至少一种，胶粘剂为丁苯胶乳、苯乙烯丙烯酸树脂、淀粉、聚乙烯醇、和丙烯酸树脂中的至少一种，架桥剂为碳酸锆铵、聚酰胺环氧氯丙烷、聚酰胺聚脲、乙二醛、氮丙啶中的至少一种。
其中，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，成膜剂苯丙乳液、淀粉、PVA和羧基丁苯胶乳中的至少一种。
所述防伪热敏纸的制备方法，其包括如下步骤：
提供初始的原纸；
在该原纸表面涂布第一涂布液并干燥形成预涂层；
配置第二涂布液，在该预涂层表面涂布第二涂布液并干燥形成面涂层。
配置第三涂布液，在该预涂层表面涂布第三涂布液并干燥形成保护层。
其中，配置第一涂布液具体包括如下步骤：使用填料、胶粘剂和显色剂混合配制成浓度为40％～50％的混合液，研磨所述混合液直至混合液中的固体颗粒的粒径为0.3～1.5微米；取研磨后的混合液1～16绝干质量份、填料100份、胶粘剂5～35份，搅拌下混合成固含量为30％～40％的第一涂布液，第一涂布液的涂布量为4～15g/m2。
其中，配置表面的面涂层和保护层具体包括如下步骤：取面涂层和保护层组分加水混合配制成质量百分浓度为40％～50％的混合液，研磨所述混合液直至混合液中的固体颗粒的粒径为0.3～1.5μm；涂布量控制在4g/m左右，然后采用热风干燥的方式在65℃下风干，干燥后的纸样在2N/mm的线压力下软压光1次，得到最终的热敏纸样品。
本发明在发色层中使用架桥剂与胶黏剂结合，形成一层致密的膜结构，在纸张遇水后能够有效得防止水分渗入涂层、破环涂层的结合力，从而抵抗湿摩擦造成的涂层剥落。因此本发明的热敏纸张能够在遇湿并且经历多次摩擦动作后涂层依然固着在纸张上，不发生脱落或者变形。
本发明的热敏纸通过在预涂层中引入显色剂，能够在发色层中的显色剂性能下降时，提供显色剂功能基团的补充，因此本发明的热敏纸能够在高温高湿环境中存放一定时间后，仍能够保持较优的发色性能。
具体实施方式
下面对本发明作进一步的详细说明。
实施例1
一种防伪热敏纸，包含原纸层，以及在原纸层上面涂布的预涂层及形成于预涂层表面的面涂层和保护层；
所述预涂层中含有填料、胶粘剂和显色剂，其中填料、胶粘剂与显色剂的质量比为100：5～35：1～15，该填料为轻质碳酸钙、二氧化硅、煅烧高岭土、片状白土和中空塑性颜料中的至少一种；该胶粘剂为丁苯胶乳、苯乙烯丙烯酸树脂、淀粉、聚乙烯醇和丙烯酸树脂中的至少一种；该显色剂为双酚A和4，4′-二羟基二苯砜中的至少一种，
所述面涂层的组成为：填料10～40份、胶黏剂10～25份、显色剂溶液15～45份、增感剂溶液15～40份、无色染料溶液5～25份、润滑剂5～15份；氧化剂10～40份、敏化剂10～40份、润滑剂3～6份、胶粘剂3～6份、架桥剂2～8份，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；所述显色剂溶液组成为：显色剂38～43份、聚乙烯醇3～4份，
其中，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％，成膜剂。
其中，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，胶黏剂为胶黏剂A为丁苯胶乳、醋酸乙烯-乙烯胶乳、苯乙烯丙烯酸树脂、淀粉、聚乙烯醇、丙烯酸树脂中的至少一种，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，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，无色染料为2-(2-4-二甲苯胺基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷，氧化剂为双酚A、4，4′-二羟基二苯砜、2，4-二苯砜基苯酚中的至少一种，敏化剂为1，2-二苯氧基乙烷、二苯砜、硬脂酸酰胺、1，2-二(3-甲基苯氧基)乙烷中的至少一种，润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、石蜡中的至少一种，胶粘剂为丁苯胶乳、苯乙烯丙烯酸树脂、淀粉、聚乙烯醇、和丙烯酸树脂中的至少一种，架桥剂为碳酸锆铵、聚酰胺环氧氯丙烷、聚酰胺聚脲、乙二醛、氮丙啶中的至少一种。
其中，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，成膜剂苯丙乳液、淀粉、PVA和羧基丁苯胶乳中的至少一种。
所述防伪热敏纸的制备方法，其包括如下步骤：
提供初始的原纸；
在该原纸表面涂布第一涂布液并干燥形成预涂层；
配置第二涂布液，在该预涂层表面涂布第二涂布液并干燥形成面涂层。
配置第三涂布液，在该预涂层表面涂布第三涂布液并干燥形成保护层。
其中，配置第一涂布液具体包括如下步骤：使用填料、胶粘剂和显色剂混合配制成浓度为40％～50％的混合液，研磨所述混合液直至混合液中的固体颗粒的粒径为0.3～1.5微米；取研磨后的混合液1～16绝干质量份、填料100份、胶粘剂5～35份，搅拌下混合成固含量为30％～40％的第一涂布液，第一涂布液的涂布量为4～15g/m2。
其中，配置表面的面涂层和保护层具体包括如下步骤：取面涂层和保护层组分加水混合配制成质量百分浓度为40％～50％的混合液，研磨所述混合液直至混合液中的固体颗粒的粒径为0.3～1.5μm；涂布量控制在4g/m左右，然后采用热风干燥的方式在65℃下风干，干燥后的纸样在2N/mm的线压力下软压光1次，得到最终的热敏纸样品。
对比例
另，将常规热敏收银纸张作为比对，该常规热敏收银纸张的预涂层中未含有显色剂。注：常规的热敏纸同样也有预涂层，其配方大致为填料(煅烧高岭土等)与胶黏剂(聚乙烯醇等)的质量比为100：1～15。
性能测试
将实施例和对比例所制得的热敏纸分别进行打印测试，测试结果如下表所示。测试结果说明实施例热敏纸的耐候性较对比例有了大幅提升。
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。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此领域技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，效果相似，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种防伪热敏纸，其特征在于：包含原纸层，以及在原纸层上面涂布的预涂层及形成于预涂层表面的面涂层和保护层；
所述预涂层中含有填料、胶粘剂和显色剂，其中填料、胶粘剂与显色剂的质量比为100：5～35：1～15，该填料为轻质碳酸钙、二氧化硅、煅烧高岭土、片状白土和中空塑性颜料中的至少一种；该胶粘剂为丁苯胶乳、苯乙烯丙烯酸树脂、淀粉、聚乙烯醇和丙烯酸树脂中的至少一种；该显色剂为双酚A和4，4′-二羟基二苯砜中的至少一种，
所述面涂层的组成为：填料10～40份、胶黏剂10～25份、显色剂溶液15～45份、增感剂溶液15～40份、无色染料溶液5～25份、润滑剂5～15份；氧化剂10～40份、敏化剂10～40份、润滑剂3～6份、胶粘剂3～6份、架桥剂2～8份，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；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％，成膜剂。
2.权利要求1所述的防伪热敏纸，其特征在于，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，胶黏剂为胶黏剂A为丁苯胶乳、醋酸乙烯-乙烯胶乳、苯乙烯丙烯酸树脂、淀粉、聚乙烯醇、丙烯酸树脂中的至少一种，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，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，无色染料为2-(2-4-二甲苯胺基)-3-甲基-6-二乙氨基荧烷，氧化剂为双酚A、4，4′-二羟基二苯砜、2，4-二苯砜基苯酚中的至少一种，敏化剂为1，2-二苯氧基乙烷、二苯砜、硬脂酸酰胺、1，2-二(3-甲基苯氧基)乙烷中的至少一种，润滑剂为硬脂酸锌、硬脂酸钙、石蜡中的至少一种，胶粘剂为丁苯胶乳、苯乙烯丙烯酸树脂、淀粉、聚乙烯醇、和丙烯酸树脂中的至少一种，架桥剂为碳酸锆铵、聚酰胺环氧氯丙烷、聚酰胺聚脲、乙二醛、氮丙啶中的至少一种。
3.权利要求1所述的防伪热敏纸，其特征在于，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，成膜剂苯丙乳液、淀粉、PVA和羧基丁苯胶乳中的至少一种。
4.权利要求1所述防伪热敏纸的制备方法，其包括如下步骤：
提供初始的原纸；
在该原纸表面涂布第一涂布液并干燥形成预涂层；
配置第二涂布液，在该预涂层表面涂布第二涂布液并干燥形成面涂层；
配置第三涂布液，在该预涂层表面涂布第三涂布液并干燥形成保护层。
5.如权利要求5所述的热敏纸的制备方法，其特征在于：配置第一涂布液具体包括如下步骤：使用填料、胶粘剂和显色剂混合配制成浓度为40％～50％的混合液，研磨所述混合液直至混合液中的固体颗粒的粒径为0.3～1.5微米；取研磨后的混合液1～16绝干质量份、填料100份、胶粘剂5～35份，搅拌下混合成固含量为30％～40％的第一涂布液，第一涂布液的涂布量为4～15g/m2。
6.如权利要求5所述的热敏纸的制备方法，其特征在于：配置表面的面涂层和保护层具体包括如下步骤：取面涂层和保护层组分加水混合配制成质量百分浓度为40％～50％的混合液，研磨所述混合液直至混合液中的固体颗粒的粒径为0.3～1.5μm；涂布量控制在4g/m左右，然后采用热风干燥的方式在65℃下风干，干燥后的纸样在2N/mm的线压力下软压光1次，得到最终的热敏纸样品。
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