专利名称：一种具有防伪功能的合成票据纸及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种票据纸，尤其涉及一种以聚丙烯组合物为主要原料、以多层共挤压方式制作的适合用于作为票据的带有防伪功能的合成纸。本发明还涉及这种合成票据纸的制造方法。
背景技术：
票据是按照法律规定形式制成的写明有支付一定货币金额义务的证件，是商品社会进行一切经营活动时开具的收付款凭证。因而作为票据用纸，定量一般不高，并要求它具有良好的印刷性能和书写性能，另外，还要求它具有一定的防伪功能。现有的票据用纸，基本上是采用植物纤维原料制造的传统纸张，这种纸张具有良好的印刷性能和书写性能，给这种纸张赋予防伪功能的方式也多种多样，而一般票据用纸的防伪，主要还是采用在造纸过程压上水印、添加纤维等造纸防伪方法，这种方法生产的纸防伪能力强，但成本高，而且采用植物纤维为原料制造的纸张，强度低、韧性差、长时间保存容易返黄、腐烂，在比较特殊、恶劣的环境下，更难于完好无损地保存。随着合成纸制造技术的日趋完善，而且由于合成纸具有一般植物纤维纸所不可比拟的物理性能，如防水、防油、高抗张强度、高抗撕裂度、高耐破度、高透气性等，逐渐被应用到各个领域。但要用来作为票据的合成纸，除要求定量低外，还要具有普通植物纤维纸之优良的印刷性能和书写性能，而且目前合成纸还无法在压延过程采用水印防伪工艺，因而现有的合成纸在票据纸应用上仍受到一定的限制。
]发明内容本发明的目的是提供一种定量低，具有良好印刷、书写性能和兼具防伪功能的合成票据纸，该票据纸不仅韧性好、抗撕裂，适合长时间保存，而且制造成本低。
本发明的另一个目的是提供上述这种合成票据纸的制造方法。
为实现以上目的，本发明的合成票据纸以聚丙烯为原料，辅以无机填充剂和改质剂，通过多层共挤压拉伸工艺形成具有印刷面层、中间发泡层和底层多层结构的合成纸；其特征在于所述合成纸定量低于35g/m2、厚度低于50μm，该合成纸的面层和/或底层涂覆有一含荧光化合物或热敏化合物的防伪涂层；该涂布液可以是水性也可以是溶剂型，其中的荧光化合物优选邻菲罗林、邻苯二甲酸和Eu3+的化合物、吡唑啉衍生物、螺吡喃化合物或8-羟基喹啉化合物等；热敏化合物优选双酚A、取代双酚对羟基苯甲酸苄酯(PHBB)、水杨酸锌或1-苯基-1-甲苄基乙烷等。
上述含荧光化合物的涂布液可以由如下成分组成高岭土30-60份，碳酸钙30-70份，二氧化钛0-10份，丙烯酸树脂8-15％(对颜料)，丁苯胶乳0-12％(对颜料)，聚乙烯醇0-13％(对颜料)，羧甲基纤维素1-4％(对颜料)，荧光化合物1-3％(对颜料)，水适量，抗静电剂0-2％(对颜料)，紫外线吸收剂0-2％(对颜料)。
上述含热敏化合物的涂布液可以由如下成分组成高岭土30-60份，碳酸钙30-70份，二氧化钛0-10份，丙烯酸树脂8-15％(对颜料)，丁苯胶乳0-12％(对颜料)，聚乙烯醇0-13％(对颜料)，羧甲基纤维素1-4％(对颜料)，热敏化合物1-3％(对颜料)，水适量，抗静电剂0-2％(对颜料)，紫外线吸收剂0-2％(对颜料)。
为了使上述票据纸的雾面效果佳且色度白，上述票据纸面层和底层，可以由如下成分组成(重量比)10-40％碳酸钙与聚丙烯复合物(碳酸钙∶聚丙烯＝50∶50)、5-10％二氧化钛与聚丙烯复合物(二氧化钛∶聚丙烯＝50∶50)、12-76％聚丙烯，5-30％聚乙烯、1-2％抗紫外线吸收剂、1-3％抗氧化剂、2-3％抗静电剂。
上述票据纸的中间发泡层，可以由如下成分组成(重量比)5-20％碳酸钙与聚丙烯复合物(碳酸钙∶聚丙烯＝50∶50)、5-20％二氧化钛与聚丙烯复合物(二氧化钛∶聚丙烯＝50∶50)、41-81％聚丙烯、2-10％聚乙烯、3-5％抗粘剂、2％抗紫外线吸收剂、2％抗氧化剂。
为了最大限度降低票据纸的比重，有利于涂布的均匀性，上述中间发泡层的碳酸钙优选粒径为1.0-3.0μm的轻质碳酸钙，二氧化钛优选粒径为1.0-3.0μm的锐钛型二氧化钛。
本发明还提供一种上述合成票据纸的制造方法，该方法包括如下步骤(1)、将纸面层、底层所需的聚丙烯树脂组合物按一定的配方混合搅拌均匀，分别输送到有侧供料装置的两台副挤出机，将中间发泡层的树脂和填料按一定的配方混合搅拌均匀，输送到有侧供料装置的主挤出机，挤出机温度为180-280℃；(2)、由三台挤出机以设定的挤出量挤压物料，经同一T型模头共挤压出，然后在15-90℃下冷却定型成合成纸板片；(3)、对合成纸板片进行拉伸；(4)、对经拉伸后的合成纸进行电晕处理；(5)、利用涂布机，在经过电晕处理的合成纸的纸面层和/或底层上涂覆一层含荧光化合物或热敏化合物的防伪涂层，涂布液可以是水性也可以是溶剂型，其中的荧光化合物优选邻菲罗林、邻苯二甲酸和Eu3+的化合物、吡唑啉衍生物、螺吡喃化合物或8-羟基喹啉化合物等；热敏化合物优选双酚A、取代双酚对羟基苯甲酸苄酯(PHBB)、水杨酸锌或1-苯基-1-甲苄基乙烷等；涂布量为6-10g/m2。
上述步骤(3)的拉伸是先进行纵向拉伸，拉伸倍数为1-6，冷却回火，然后再进行横向拉伸，拉伸倍数为4-15；为使上述票据纸实现单向可撕，步骤(3)的拉伸仅进行纵向拉伸，拉伸倍数为6-10；上述步骤(5)中的涂布，可以是凹版涂布、气刀涂布、刮刀涂布或绕线棒涂布。
本发明的票据纸，由于是以聚丙烯、碳酸钙为主要原料，通过多层共挤压双向拉伸工艺形成具有印刷面层、中间发泡层和底层多层结构的合成纸，该合成纸具有一般植物纤维纸所无法比拟的特性，即防水防油、防虫防蛀，强度高、韧性好、耐候性好、抗撕裂性好、纸张受热时伸缩均匀，特别适合在特殊、恶劣的环境中长时间保存；该合成纸可以通过调节挤出机的挤出量使其定量符合票据纸的要求，另外，采用含荧光化合物或热敏化合物的涂布液对合成纸的面层或底层进行特殊表面处理，在改善其印刷性能和书写性能的同时，赋予该合成纸具有一般票据纸所需的防伪功能，是一种理想的票据纸，同时还可结合其他防伪技术而作为纸币纸使用；而通过调整拉伸的单向性，可使其具有单向可撕的性能，更适合于票据用纸的要求；本发明的票据纸用料来源广泛，制造工艺简单，成本低廉，具有很好的市场前景。
具体实施例实施例一将聚丙烯(MFI3.0)62重量％，聚乙烯2重量％，碳酸钙与聚丙烯复合物(碳酸钙∶聚丙烯＝50∶50)20重量％，二氧化钛与聚丙烯复合物(二氧化钛∶聚丙烯＝50∶50)5重量％，抗紫外线吸收剂2重量％，抗氧化剂2重量％，抗粘剂4重量％，抗静电剂3重量％，经混合后，输送到有侧供料装置的主挤出机；另取碳酸钙与聚丙烯复合物(碳酸钙∶聚丙烯＝50∶50)10重量％，二氧化钛与聚丙烯复合物(二氧化钛∶聚丙烯＝50∶50)5重量％，，抗静电剂3重量％，抗紫外线吸收剂2重量％，聚丙烯75重量％，聚乙烯5重量％，以混合机混合后，进入二台副挤出机；由三台挤出机以设定的挤出量、在200-250℃下以三层共挤压方式经同一T型模头挤出，经冷却轮在30-40℃温度范围内，冷却成型，再进入纵向拉伸装置，在温度为120-150℃下先予以预热，再作6倍纵向延伸，延伸后再予以回火冷却；冷却后再进入横向延伸装置，在温度为150-185℃下，再作10倍延伸，延伸后再予以回火冷却，以控制涂布材料的回缩率；离开横向延伸装置后，再经电晕处理，电晕后，进入涂布站，利用由高岭土30份，碳酸钙65份，二氧化钛5份，丙烯酸树脂12重量％(对颜料)，丙烯酸树脂钉苯胶乳12％(对颜料)，羧甲基纤维素2％(对颜料)，螺吡喃1％(对颜料)，抗静电剂1％(对颜料)，紫外线吸收剂1％(对颜料)组成的涂布液对面层或底层进行涂布，涂布量8g/m2，最后经过干燥得到具有荧光防伪的合成票据纸。
本实施例得到的票据纸物理性能如下
实施例二将聚丙烯(MFI2.8)66重量％，碳酸钙与聚丙烯的复合物(碳酸钙∶聚丙烯＝50∶50)18重量％，二氧化钛与聚丙烯的复合物(二氧化钛∶聚丙烯＝50∶50)5重量％，抗紫外光吸收剂2重量％，抗氧化剂2重量％；抗粘剂4重量％抗静电剂3重量％经混合后，进入主压出机；另取碳酸钙与聚丙烯的复合物(碳酸钙∶聚丙烯＝50∶50)8重量％，二氧化钛与聚丙烯的复合物(二氧化钛∶聚丙烯＝50∶50)4重量％，抗静电剂3％，抗紫外光吸收剂2％，聚丙烯80重量％，聚乙烯3重量％，以混合机混合后，进入二台副挤出机；经三层共压出方式经T型模头压出，经冷却轮在15～60℃温度范围下，冷却成型，再进入纵向延伸装置，在温度设定在120～150℃下先予以预热，作4倍纵向延伸，延伸后再予以回火冷却；冷却后再进入横向延伸装置，在温度设定150～185℃下，先予以预热，再作6倍延伸，延伸后再予以回火冷却，以控制涂布材料的回缩率；离开横向延伸装置后，再经电晕处理，电晕后进入涂布站，利用高岭土30份，碳酸钙65份，二氧化钛5份，丙烯酸树脂钉苯胶乳10％(对颜料)，由丙烯酸树脂12重量％(对颜料)，聚乙烯醇2％(对颜料)，羧甲基纤维素2％(对颜料)，双酚A1％(对颜料)，抗静电剂1％(对颜料)，紫外线吸收剂1％(对颜料)组成的涂布液对底层进行涂布，涂布量8g/m2，最后经过干燥得到定量具有热敏防伪的合成票据纸。
本发明的合成纸物性如附表3表示
实施例三将聚丙烯(MFI3.2)64重量％，碳酸钙与聚丙烯的复合物(碳酸钙∶聚丙烯＝50∶50)18重量％，二氧化钛与聚丙烯的复合物(二氧化钛∶聚丙烯＝50∶50)7重量％，抗紫外光吸收剂2重量％，抗氧化剂2重量％；抗粘剂4重量％，抗静电剂3重量％经混合后，进入主压出机；另取碳酸钙与聚丙烯的复合物(碳酸钙∶聚丙烯＝50∶50)9重量％，二氧化钛与聚丙烯的复合物(二氧化钛∶聚丙烯＝50∶50)3重量％，抗静电剂3％，抗紫外光吸收剂2％，聚丙烯78重量％，聚乙烯5重量％，以混合机混合后，进入二台副压出机；经三层共压出方式经T型模头压出，经冷却轮在15～60℃温度范围下，冷却成型，再进入纵向延伸装置，在温度设定在120～150℃下先予以预热，再8倍纵向延伸，延伸后再予以回火冷却；以控制回缩率；再经电晕处理，电晕后，进入涂布站，利用由高岭土30份，碳酸钙65份，二氧化钛5份，丙烯酸树脂12重量％(对颜料)，丙烯酸树脂钉苯胶乳12％(对颜料)，羧甲基纤维素2％(对颜料)，螺吡喃1％(对颜料)，抗静电剂1％(对颜料)，紫外线吸收剂1％(对颜料)组成的涂布液对底层进行涂布，涂布量8g/m2，最后经过干燥得到具有荧光防伪的可印刷单向撕裂的合成票据纸。
本发明的合成纸物性如附表4表示
上述的抗静电剂可采用F695、抗静电剂P，抗静电剂AY088等；紫外光吸收剂可采用UV-9，UV-0，UV-326，BAD，OPS，UV-P，UV-24等。
权利要求
1.一种具有防伪功能的合成票据纸，它是以聚丙烯为原料，辅以无机填充剂和改质剂，通过三层共挤压双向拉伸工艺形成具有印刷面层、中间发泡层和底层三层结构的合成纸；其特征在于所述合成纸定量低于35g/m2、厚度低于50μm，该合成纸的面层和/或底层涂覆有一含荧光化合物或热敏化合物的防伪涂层；该涂布液可以是水性也可以是溶剂型，其中的荧光化合物优选邻菲罗林、邻苯二甲酸和Eu3+的化合物、吡唑啉衍生物、螺吡喃化合物或8-羟基喹啉化合物等；热敏化合物优选双酚A、取代双酚对羟基苯甲酸苄酯(PHBB)、水杨酸锌或1-苯基-1-甲苄基乙烷等。
2.根据权利要求1所述的票据纸，其特征在于所述荧光涂层的主要组成如下高岭土30-70份，碳酸钙60-20份，二氧化钛2-10份，丙烯酸树脂8-15％(对颜料)，钉苯胶乳0-12％(对颜料)，聚乙烯醇0-13％(对颜料)，羧甲基纤维素1-4％(对颜料)，荧光化合物1-3％(对颜料)，水适量，抗静电剂0-2％(对颜料)，紫外线吸收剂0-2％(对颜料)。
3.根据权利要求1所述的票据纸，其特征在于所述含热敏化合物的涂布液可以由如下成分组成高岭土30-60份，碳酸钙30-70份，二氧化钛0-10份，丙烯酸树脂8-15％(对颜料)，丁苯胶乳0-12％(对颜料)，聚乙烯醇0-13％(对颜料)，羧甲基纤维素1-4％(对颜料)，热敏化合物1-3％(对颜料)，水适量，抗静电剂0-2％(对颜料)，紫外线吸收剂0-2％(对颜料)。
4.根据权利要求1、2或3所述的票据纸，其特征在于所述票据纸的面层和底层，可以由如下成分组成(重量比)10-40％碳酸钙与聚丙烯复合物(碳酸钙∶聚丙烯＝50∶50)、5-10％二氧化钛与聚丙烯复合物(二氧化钛∶聚丙烯＝50∶50)、12-76％聚丙烯，5-30％聚乙烯、1-2％抗紫外线吸收剂、1-3％抗氧化剂、2-3％抗静电剂。
5.根据权利要求1、2或3所述的票据纸，其特征在于所述票据纸的中间发泡层，可以由如下成分组成(重量比)5-20％碳酸钙与聚丙烯复合物(碳酸钙∶聚丙烯＝50∶50)、5-20％二氧化钛与聚丙烯复合物(二氧化钛∶聚丙烯＝50∶50)、41-81％聚丙烯、2-10％聚乙烯、3-5％抗粘剂、2％抗紫外线吸收剂、2％抗氧化剂。
6.根据权利要求5所述的票据纸，其特征在于所述中间发泡层的碳酸钙优选粒径为1.0-3.0μm的轻质碳酸钙，二氧化钛优选粒径为1.0-3.0μm的锐钛型二氧化钛。
7.一种权利要求1所述合成票据纸的制造方法，该方法包括如下步骤(1)、将纸面层、底层所需的聚丙烯树脂组合物按一定的配方混合搅拌均匀，分别输送到有侧供料装置的两台副挤出机，将中间发泡层的树脂和填料按一定的配方混合搅拌均匀，输送到有侧供料装置的主挤出机，挤出机温度为180-280℃；(2)、由三台挤出机以设定的挤出量挤压物料，经同一T型模头共挤压出，然后在15-90℃下冷却定型成合成纸板片；(3)、对合成纸板片进行拉伸，拉伸倍数为1-6，冷却回火，然后进行横向拉伸，拉伸倍数为4-15；(4)、对经双向拉伸后的合成纸进行电晕处理；(5)、利用涂布机，在经过电晕处理的合成纸的纸面层和/或底层上涂覆一含荧光化合物或热敏化合物的防伪涂层；该涂布液可以是水性也可以是溶剂型，其中的荧光化合物优选邻菲罗林、邻苯二甲酸和Eu3+的化合物、吡唑啉衍生物、螺吡喃化合物或8-羟基喹啉化合物等；热敏化合物优选双酚A、取代双酚对羟基苯甲酸苄酯(PHBB)、水杨酸锌或1-苯基-1-甲苄基乙烷等；涂布量为6-10g/m2。
8.根据权利要求6所述的票据纸，其特征在于所述步骤(5)中的涂布，可以是凹版涂布、气刀涂布、刮刀涂布或绕线棒涂布。
9.根据权利要求6或7所述的票据纸，其特征在于所述的拉伸是先进行纵向拉伸，拉伸倍数为1-6，冷却回火，然后再进行横向拉伸，拉伸倍数为4-15。
10.根据权利要求6或7所述的票据纸，其特征在于所述的拉伸是仅进行纵向拉伸，拉伸倍数为6-10。
全文摘要
本发明提供了一种用于作为票据的带有防伪功能的合成纸及其制造方法。本发明的票据纸以聚丙烯为原料，辅以无机填充剂和改质剂，通过多层共挤压拉伸工艺形成具有印刷面层、中间发泡层和底层多层结构的合成纸；该合成纸定量低于35g/m
文档编号D21H19/00GK1654743SQ2004100919
公开日2005年8月17日 申请日期2004年12月31日 优先权日2004年12月31日
发明者曾丽丽, 陈蓬生, 陈蓬锦 申请人:曾丽丽, 陈蓬生, 陈蓬锦