CN113981744A - 一种不含双酚的环保热敏纸 - Google Patents

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Abstract

本发明属于热敏纸领域，具体涉及一种不含双酚的环保热敏纸，由下至上依次包括原纸层、预涂层、面涂层和顶涂层，且所述面涂层中的显色剂采用N‑(对甲苯磺酰基)‑N’‑(3‑对甲苯磺酰氧苯基)脲，增感剂采用1,2‑二苯氧乙烷。本发明提供的不含双酚的环保热敏纸，仍然具有含有双酚A、双酚S等酚类化合物类显色剂的热敏纸的各项性能，包括发色性能、图像保存性能、耐刮擦性能等，满足目前的环保要求和客户要求。

Description

一种不含双酚的环保热敏纸
技术领域
本发明属于热敏纸领域，具体涉及一种不含双酚的环保热敏纸。
背景技术
双酚S是生产某些树脂、杀菌剂、防腐剂以及药物中间体的重要原料。双酚s也是热敏显色剂的重要原材料。传统的热敏纸中使用双酚A、双酚S等酚类的化合物作为热敏纸的显色剂，酚类化合物普遍呈弱酸性，在环境中极易被氧化。废弃的热敏纸处理不当极容易对水体造成污染，若这些废水不经过处理直接排放则可污染大气、水、土壤和食品等。而酚类化合物可以经过皮肤、粘膜、呼吸道及消化道等途径进入体内。低浓度时可引起慢性中毒、头晕、头痛、精神不安、食欲不振、呕吐腹泻等症状，大量高浓度可能会导致急性中毒以致昏迷死亡。同时各个国家也对双酚A、双酚S等酚类化合物的使用进行了限制，这样就使作为信息记录载体的热敏纸很难在食品等卫生材料当中出现。随着环保理念的推进，市场亟需不含双酚的热敏纸产品。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种不含双酚的环保热敏纸，仍然具有含有双酚A、双酚S等酚类化合物类显色剂的热敏纸的各项性能，包括发色性能、图像保存性能、耐刮擦性能等，满足目前的环保要求和客户要求。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种不含双酚的环保热敏纸，由下至上依次包括原纸层、预涂层、面涂层和顶涂层，且所述面涂层中的显色剂采用N-(对甲苯磺酰基)-N’-(3-对甲苯磺酰氧苯基)脲，增感剂采用1,2-二苯氧乙烷。
所述原纸层采用热敏原纸。
所述预涂层的涂布量是1.5-5.5g/m2。
所述预涂层的涂料与水搅拌均匀形成固含量为40-60％的浆料，然后通过涂布机涂覆在原纸层上，通过干燥和亚光形成热敏预涂纸。
所述面涂层的涂布量是5-7g/m2。
所述面涂层的涂料与水搅拌均匀形成固含量为30-50％的浆料，然后通过涂布机涂覆在热敏预涂纸上，经干燥和亚光处理形成热敏面涂纸。
所述顶涂层的涂布量是1.2-1.5g/m2。
所述顶涂层的涂料与水搅拌均匀形成固含量为10-15％的浆料，然后通过涂布机涂覆在热敏面涂纸上，经干燥和亚光处理形成热敏面涂纸。
所述涂布机为刮刀涂布机、气刀涂布机、刮棒涂布机和帘式涂布机中的一种。
所述面涂层的质量配比如下：显色剂20-40份、填料25-50份、增感剂3-20份、有机颜料5-20份、抗氧化剂3-4份、助剂0.5-1份、润滑剂3-7份、粘附剂4-10份。
所述填料采用有机-无机复合填料，进一步的，所述填料采用聚苯乙烯-碳酸钙复合填料。再进一步的，所述填料以多孔碳酸钙为框架，以聚苯乙烯为表面封孔剂。
所述润滑剂采用硬脂酸钙。
所述粘附剂采用聚乙烯醇。
所述有机颜料采用2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷。
所述粘附剂采用聚乙烯醇。
所述抗氧化剂采用二丁基羟基甲苯。
所述预涂层的质量配比如下：填料25-50份、有机颜料5-10份、助剂0.5-1份、润滑剂5-7份、粘附剂4-6份；填料采用聚苯乙烯-碳酸钙复合填，润滑剂采用硬脂酸钙，有机颜料采用2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷，助剂采用脂肪醇聚乙烯醚，粘附剂采用聚乙烯醇。
所述顶涂层的质量配比如下：填料25-40份、有机颜料8-12份、助剂0.5-1份、润滑剂4-7份、粘附剂5-8份，填料采用二氧化硅，润滑剂采用硬脂酸钙，有机颜料采用2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷，助剂采用脂肪醇聚乙烯醚，粘附剂采用聚乙烯醇。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：
1.本发明提供的不含双酚的环保热敏纸，仍然具有含有双酚A、双酚S等酚类化合物类显色剂的热敏纸的各项性能，包括发色性能、图像保存性能、耐刮擦性能等，满足目前的环保要求和客户要求。
2.本发明解决了现有热敏纸的使用限制，能够广泛用于食品袋的标签，卫生材料的标签，使用起来安全放心。
3.本发明采用复合填料，以碳酸钙配合聚苯乙烯形成密封复合结构，兼顾了有机填料和无机填料的性能，同时预涂层、面图层均含有相同的填料，具有良好的相通，提升了预涂层上的热量阻隔性，确保热量停留在面涂层上
4.本发明利用预涂层、面图层和顶涂层的配比相近性，能够依次涂布形成稳定的连接性，有效的提升三者的粘合度。
具体实施方式
结合实施例详细说明本发明的一个具体实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。
实施例1
一种不含双酚的环保热敏纸，由下至上依次包括原纸层、预涂层、面涂层和顶涂层，且所述面涂层中的显色剂采用N-(对甲苯磺酰基)-N’-(3-对甲苯磺酰氧苯基)脲，增感剂采用1,2-二苯氧乙烷。
所述原纸层采用热敏原纸。
所述预涂层的涂布量是1.5g/m2。
所述顶涂层的质量配比如下：填料25份、有机颜料8份、助剂0.5份、润滑剂4份、粘附剂5份，填料采用二氧化硅，润滑剂采用硬脂酸钙，有机颜料采用2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷，助剂采用脂肪醇聚乙烯醚，粘附剂采用聚乙烯醇。
所述预涂层的涂料与水搅拌均匀形成固含量为40％的浆料，然后通过涂布机涂覆在原纸层上，通过干燥和亚光形成热敏预涂纸。
所述面涂层的涂布量是5g/m2。
所述面涂层的质量配比如下：显色剂20份、填料25份、增感剂3份、有机颜料5份、抗氧化剂3份、助剂0.5份、润滑剂3份、粘附剂4份。所述填料以多孔碳酸钙为框架，以聚苯乙烯为表面封孔剂。所述润滑剂采用硬脂酸钙。所述粘附剂采用聚乙烯醇。所述有机颜料采用2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷。所述粘附剂采用聚乙烯醇。所述抗氧化剂采用二丁基羟基甲苯。所述复合填料的制备方法包括：a1，将氯化钙加入至甲醇中，并加入乙基纤维素搅拌均匀，得到分散液，所述氯化钙在甲醇中的浓度为150g/L，所述乙基纤维素的加入量是氯化钙质量的40％，搅拌的速度为1500r/min；a2，将二氧化碳气体通入至分散液中并持续搅拌至形成悬浊液，并造粒烘干得到预制颗粒，所述二氧化碳气体的通入速度为15mL/min，且素数二氧化碳气体过量通入，继续搅拌的搅拌速度为2500r/min，所述造粒烘干的温度为75℃，压力为0.5MPa；a3，将预制颗粒光照处理4h，得到多孔颗粒；光照强度的光照强度为15W/cm2，温度为140℃；a4，将聚苯乙烯加入至热熔状态，然后均匀涂覆在多孔颗粒表面，并缓慢降温，得到复合颗粒，所述热熔状态的温度为255℃，均匀涂覆的量为0.7g/cm2。
所述面涂层的涂料与水搅拌均匀形成固含量为30％的浆料，然后通过涂布机涂覆在热敏预涂纸上，经干燥和亚光处理形成热敏面涂纸。
所述顶涂层的涂布量是1.2g/m2。
所述预涂层的质量配比如下：填料25份、有机颜料5份、助剂0.5份、润滑剂5份、粘附剂4份；填料采用聚苯乙烯-碳酸钙复合填，润滑剂采用硬脂酸钙，有机颜料采用2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷，助剂采用脂肪醇聚乙烯醚，粘附剂采用聚乙烯醇。
所述顶涂层的涂料与水搅拌均匀形成固含量为10％的浆料，然后通过涂布机涂覆在热敏面涂纸上，经干燥和亚光处理形成热敏面涂纸。
实施例2
一种不含双酚的环保热敏纸，由下至上依次包括原纸层、预涂层、面涂层和顶涂层，且所述面涂层中的显色剂采用N-(对甲苯磺酰基)-N’-(3-对甲苯磺酰氧苯基)脲，增感剂采用1,2-二苯氧乙烷。
所述原纸层采用热敏原纸。
所述预涂层的涂布量是5.5g/m2。
所述顶涂层的质量配比如下：填料40份、有机颜料12份、助剂1份、润滑剂7份、粘附剂8份，填料采用二氧化硅，润滑剂采用硬脂酸钙，有机颜料采用2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷，助剂采用脂肪醇聚乙烯醚，粘附剂采用聚乙烯醇。
所述预涂层的涂料与水搅拌均匀形成固含量为60％的浆料，然后通过涂布机涂覆在原纸层上，通过干燥和亚光形成热敏预涂纸。
所述面涂层的涂布量是7g/m2。
所述面涂层的质量配比如下：显色剂40份、填料50份、增感剂20份、有机颜料20份、抗氧化剂4份、助剂1份、润滑剂7份、粘附剂10份。所述填料以多孔碳酸钙为框架，以聚苯乙烯为表面封孔剂。所述润滑剂采用硬脂酸钙。所述粘附剂采用聚乙烯醇。所述有机颜料采用2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷。所述粘附剂采用聚乙烯醇。所述抗氧化剂采用二丁基羟基甲苯。所述复合填料的制备方法包括：a1，将氯化钙加入至甲醇中，并加入乙基纤维素搅拌均匀，得到分散液，所述氯化钙在甲醇中的浓度为150g/L，所述乙基纤维素的加入量是氯化钙质量的40％，搅拌的速度为1500r/min；a2，将二氧化碳气体通入至分散液中并持续搅拌至形成悬浊液，并造粒烘干得到预制颗粒，所述二氧化碳气体的通入速度为15mL/min，且素数二氧化碳气体过量通入，继续搅拌的搅拌速度为2500r/min，所述造粒烘干的温度为75℃，压力为0.5MPa；a3，将预制颗粒光照处理4h，得到多孔颗粒；光照强度的光照强度为15W/cm2，温度为140℃；a4，将聚苯乙烯加入至热熔状态，然后均匀涂覆在多孔颗粒表面，并缓慢降温，得到复合颗粒，所述热熔状态的温度为255℃，均匀涂覆的量为0.7g/cm2。
所述面涂层的涂料与水搅拌均匀形成固含量为30-50％的浆料，然后通过涂布机涂覆在热敏预涂纸上，经干燥和亚光处理形成热敏面涂纸。
所述顶涂层的涂布量是1.5g/m2。
所述预涂层的质量配比如下：填料50份、有机颜料10份、助剂1份、润滑剂7份、粘附剂6份；填料采用聚苯乙烯-碳酸钙复合填，润滑剂采用硬脂酸钙，有机颜料采用2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷，助剂采用脂肪醇聚乙烯醚，粘附剂采用聚乙烯醇。
所述顶涂层的涂料与水搅拌均匀形成固含量为15％的浆料，然后通过涂布机涂覆在热敏面涂纸上，经干燥和亚光处理形成热敏面涂纸。
实施例3
一种不含双酚的环保热敏纸，由下至上依次包括原纸层、预涂层、面涂层和顶涂层，且所述面涂层中的显色剂采用N-(对甲苯磺酰基)-N’-(3-对甲苯磺酰氧苯基)脲，增感剂采用1,2-二苯氧乙烷。
所述原纸层采用热敏原纸。
所述预涂层的涂布量是3.5g/m2。
所述顶涂层的质量配比如下：填料35份、有机颜料10份、助剂0.8份、润滑剂6份、粘附剂7份，填料采用二氧化硅，润滑剂采用硬脂酸钙，有机颜料采用2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷，助剂采用脂肪醇聚乙烯醚，粘附剂采用聚乙烯醇。
所述预涂层的涂料与水搅拌均匀形成固含量为50％的浆料，然后通过涂布机涂覆在原纸层上，通过干燥和亚光形成热敏预涂纸。
所述面涂层的涂布量是6g/m2。
所述面涂层的质量配比如下：显色剂30份、填料40份、增感剂8份、有机颜料10份、抗氧化剂4份、助剂0.5份、润滑剂6份、粘附剂8份。所述填料以多孔碳酸钙为框架，以聚苯乙烯为表面封孔剂。所述润滑剂采用硬脂酸钙。所述粘附剂采用聚乙烯醇。所述有机颜料采用2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷。所述粘附剂采用聚乙烯醇。所述抗氧化剂采用二丁基羟基甲苯。所述复合填料的制备方法包括：a1，将氯化钙加入至甲醇中，并加入乙基纤维素搅拌均匀，得到分散液，所述氯化钙在甲醇中的浓度为150g/L，所述乙基纤维素的加入量是氯化钙质量的40％，搅拌的速度为1500r/min；a2，将二氧化碳气体通入至分散液中并持续搅拌至形成悬浊液，并造粒烘干得到预制颗粒，所述二氧化碳气体的通入速度为15mL/min，且素数二氧化碳气体过量通入，继续搅拌的搅拌速度为2500r/min，所述造粒烘干的温度为75℃，压力为0.5MPa；a3，将预制颗粒光照处理4h，得到多孔颗粒；光照强度的光照强度为15W/cm2，温度为140℃；a4，将聚苯乙烯加入至热熔状态，然后均匀涂覆在多孔颗粒表面，并缓慢降温，得到复合颗粒，所述热熔状态的温度为255℃，均匀涂覆的量为0.7g/cm2。
所述面涂层的涂料与水搅拌均匀形成固含量为30-50％的浆料，然后通过涂布机涂覆在热敏预涂纸上，经干燥和亚光处理形成热敏面涂纸。
所述顶涂层的涂布量是1.4g/m2。
所述预涂层的质量配比如下：填料30份、有机颜料6份、助剂0.5份、润滑剂7份、粘附剂5份；填料采用聚苯乙烯-碳酸钙复合填，润滑剂采用硬脂酸钙，有机颜料采用2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷，助剂采用脂肪醇聚乙烯醚，粘附剂采用聚乙烯醇。
所述顶涂层的涂料与水搅拌均匀形成固含量为10％的浆料，然后通过涂布机涂覆在热敏面涂纸上，经干燥和亚光处理形成热敏面涂纸。
以市售热敏纸工艺制备含有双酚S的热敏纸为对比例，且各层涂布量与实施例3相同。
实施例3 对比例
40℃90％RH24h发色保存率 96％ 94％
耐热60℃24h发色保存率 95％ 85％
耐热24h发色保存率 68％ 31％
耐油1h发色保存率 100％ 63.71％
耐可塑剂1h发色率 82.21％ 14.42％
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种不含双酚的环保热敏纸，其特征在于：由下至上依次包括原纸层、预涂层、面涂层和顶涂层，且所述面涂层中的显色剂采用N-(对甲苯磺酰基)-N’-(3-对甲苯磺酰氧苯基)脲，增感剂采用1,2-二苯氧乙烷。
2.根据权利要求1所述的不含双酚的环保热敏纸，其特征在于：所述原纸层采用热敏原纸。
3.根据权利要求1所述的不含双酚的环保热敏纸，其特征在于：所述预涂层的涂布量是1.5-5.5g/m2。
4.根据权利要求1所述的不含双酚的环保热敏纸，其特征在于：所述面涂层的涂布量是5-7g/m2。
5.根据权利要求1所述的不含双酚的环保热敏纸，其特征在于：所述顶涂层的涂布量是1.2-1.5g/m2。
6.根据权利要求1所述的不含双酚的环保热敏纸，其特征在于：所述面涂层的质量配比如下：显色剂20-40份、填料25-50份、增感剂3-20份、有机颜料5-20份、抗氧化剂3-4份、助剂0.5-1份、润滑剂3-7份、粘附剂4-10份。
7.根据权利要求6所述的不含双酚的环保热敏纸，其特征在于：所述填料采用有机-无机复合填料。
8.根据权利要求1所述的不含双酚的环保热敏纸，其特征在于：所述粘附剂采用聚乙烯醇。
9.根据权利要求1所述的不含双酚的环保热敏纸，其特征在于：所述预涂层的质量配比如下：填料25-50份、有机颜料5-10份、助剂0.5-1份、润滑剂5-7份、粘附剂4-6份；填料采用聚苯乙烯-碳酸钙复合填，润滑剂采用硬脂酸钙，有机颜料采用2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷，助剂采用脂肪醇聚乙烯醚，粘附剂采用聚乙烯醇。
10.根据权利要求1所述的不含双酚的环保热敏纸，其特征在于：所述顶涂层的质量配比如下：填料25-40份、有机颜料8-12份、助剂0.5-1份、润滑剂4-7份、粘附剂5-8份，填料采用二氧化硅，润滑剂采用硬脂酸钙，有机颜料采用2-苯氨基-3-甲基-6-二丁基荧烷，助剂采用脂肪醇聚乙烯醚，粘附剂采用聚乙烯醇。
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