CN102431327B - 一种水基体系日期打印色带及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热打印色带，尤其是一种用于日期打印的水基体系热打印色带及其制备方法。该水基体系日期打印色带，由带基和带基上涂布的热转印油墨层构成，所述热转印油墨层由下述重量百分比的原料组成：连接料10%~35%，颜填料55%~80%，助剂4%~15%。本发明所述的制备方法为用水、乙醇和碱将按比例称取的油墨层的连接料、颜填料和助剂稀释混合均匀，研磨后，涂布在带基一侧表面，然后烘干。本发明所述的热打印色带脱离性好，适应性强，打印图案耐刮擦，并能够耐水、耐蒸煮、耐双氧水、耐候性好，其制备方法无污染无毒害，从而更加环保。
Description
技术领域
本发明涉及一种热打印色带，尤其是一种用于日期打印的水基体系热打印色带及其制备方法。
背景技术
热打印色带是通过热、压结合的方式将本产品上的油墨层转印到塑料、纸张、复合薄膜等材料上的一种打印耗材。其适合在食品、药品、乳品等外层软包装表面打印生产日期、批号、重量等标识、标记信息。可对中文、阿拉伯数字、英文等七号以上的字符实现清晰打印，所打印出的字迹具有清晰、牢固、耐刮擦、耐蒸煮的特点。
目前日期热打印色带均为溶剂性体系，在涂布干燥过程中，大量有机溶剂的挥发，既提高了生产成本，造成极大浪费，更重要的是大量的甲苯、二甲苯、乙酸乙酯和醚类、酮类等有机溶剂的挥发极容易引起火灾和爆炸，有毒的有机溶剂挥发到油墨制造和色带生产的环境中，造成作业环境恶劣，损害工人健康，造成大气环境污染。另外，溶剂型日期打印色带存在打印字迹饱满度不够、介质适应性不强和打印速度不快等缺点。
目前虽然有些传统的热打印色带所用溶剂也为水和乙醇，比如专利号为200410078161.9，专利名称为“防伪专用热转印色带涂布材料及其制造方法”的中国专利中公开了一种色带涂布材料，其各成分的质量百分含量如下：树脂连接料60～70％，颜料：10～30％，分散剂1～3％，表面活性剂0.1～10％，醇2％，水余量。可以看出该色带涂布材料主要成分为树脂连接料，因此成本很高。另外由于该色带主要特点为防伪，因此该其色带具体配方有其特殊性和局限性。
专利号为200910307313.0，专利名称为“用于条幅机打印布标的环保型热转印带及其制备方法”的中国专利中公开了一种热转印色带，由带基膜、涂敷在带基膜一侧表面的剥离层、涂敷在剥离层上的油墨层和涂敷在带基膜另一侧表面的耐热背层组成，该热转印色带为多层结构，制作工艺复杂，成本高。而且该热转印色带的应用领域比较局限。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中的不足而提供一种打印时脱离性好，打印介质适应性强，打印图案耐刮擦，并能够耐水、耐蒸煮、耐双氧水、耐候性好的水基体系日期打印色带。
本发明还提供一种新的水基体系日期打印色带的制备方法，该制备方法无污染无毒害，从而更加环保。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种水基体系日期打印色带，由带基和带基上涂布的热转印油墨层构成，所述热转印油墨层由下述重量百分比的原料组成：连接料10％～35％，颜填料55％～80％，助剂4％～15％。本发明所述的色带为单层结构，带基上只涂布有一层热转印油墨层，因此制作工艺简单，成本低。本发明所述的油墨层中主要原料为颜填料，降低了成本。
本发明所述的连接料为丙烯酸改性树脂、改性松香树脂、水溶性树脂、乳液和有机脂肪酸酯，四组分占油墨层总重量百分比分别为丙烯酸改性树脂2～4％、改性松香树脂3％～10％、水溶性树脂2％～6％、乳液2％～10％和有机脂肪酸酯1％～5％；所述颜填料为颜料和填料；所述助剂为表面活性剂、消泡剂和碱；所述油墨层各原料的溶剂为水和乙醇。由于配方体系中极性连接料和非极性连接料有机结合，因此本发明所述色带的脱离性好，打印介质适应性强。由于所用树脂连接料具有优异的附着力和稳定性，因此本发明所述色带的打印图案耐刮擦，并能够耐水、耐蒸煮、耐双氧水、耐候性好。
本发明所述的填料为滑石粉、石墨粉、碳酸钙、高岭土、PE粉或二氧化硅中的多种组合。采用上述组合的填料其作用和好处是大大降低生产成本，同时还可以相互补充各个填料的不足之处，提高产品质量。
本发明所述的颜料可以是黑色、白色、蓝色、青色、红色或黄色，其中黑色为炭黑，白色为钛白粉，蓝色为酞青蓝，青色为群青，红色为铁红，黄色为永固黄。
本发明所述的带基为厚度10～12um的双向拉伸聚酯薄膜。采用上述材质的带基其好处是具有拉伸强度高，水气透过率低，以及优良的热稳定性、耐化学性、光学性能。
本发明还提供一种水基体系日期打印色带的制备方法，其特征在于：用水、乙醇和碱将按比例称取的油墨层的连接料、颜填料和助剂稀释混合均匀，研磨后，涂布在带基一侧表面，然后烘干。
本发明所述的稀释混合过程中，先用水和碱将油墨层中的连接料溶解，再按比例加入颜填料、助剂和乙醇进行研磨。先溶解连接料，后加入颜填料、助剂和乙醇进行研磨的目的和好处是使颜填料研磨充分，实现颜填料与连接料的完美结合，提高产品质量。
本发明所述的研磨之后细度小于5um，温度低于40℃。这样做的目的是使涂布膜面更加均匀、平滑，使打印图案更加细腻，同时最大限度减少溶剂的挥发，确保物料的稳定性。
本发明所述的烘干温度为95～105℃，烘干后油墨层厚度6～12um，带基厚度10～12um，水基体系日期打印色带的总厚度为16～24um。
本发明与现有技术相比具有以下优点：采用上述技术方案制成的日期打印色带，产品性能要求在适当的温度、压力等工艺条件下经由专用设备将油墨层转印到介质表面后，使其图案清晰饱满。本发明不但克服了现有技术，在涂布干燥过程中释放出大量的有机溶剂，对环境及作业人员造成极大的污染和伤害，同时简化了产品结构和生产工艺，并采用水作为溶剂，大大降低了生产成本。
具体实施方式
下面结合实例进一步说明本发明。
本发明的组成为带基和带基上涂布的热转印油墨层构成，带基为双向拉伸聚酯薄膜材料(简称BOPET)，该薄膜是日期打印色带在转印前的附着基材，要求基材具有强度高、韧性好、耐热性好、传热性好、耐溶剂性优良等特性，具体采用10～12um的高强度双向拉伸聚酯薄膜。
热转印油墨层由下述重量百分比的原料组成：连接料10％～35％，颜填料55％～80％，助剂4％～15％，所述连接料为丙烯酸改性树脂、改性松香树脂、水溶性树脂、乳液和有机脂肪酸酯，四组分占油墨层总重量百分比分别为丙烯酸改性树脂2～4％、改性松香树脂3％～10％、水溶性树脂2％～6％、乳液2％～10％和有机脂肪酸酯1％～5％。所述颜填料为颜料和填料，其中填料为石墨粉、滑石粉、碳酸钙、高岭土、PE微粉和二氧化硅中的多种组合。所述助剂为表面活性剂、消泡剂和碱。所述颜料可以是黑色、白色、蓝色、青色、红色、黄色，其中黑色为炭黑，白色为钛白粉，蓝色为酞青蓝，青色为群青，红色为铁红，黄色为永固黄。所述油墨层各原料的溶剂为水和乙醇。
本发明中，首先要制备用于形成热转印油墨层的油墨。用于配制热转印油墨的溶剂为水和乙醇，按9∶1的比例混合均匀，然后加入助剂碱，形成混合溶剂。先用混合溶剂把树脂充分溶解，形成均匀的树脂溶液A，其次把乳液、有机脂肪酸酯、消泡剂和表面活性剂加入到A中，充分搅拌均匀，形成中间体B。然后把颜填料加入B中，经过分散研磨，形成均匀、稳定、细腻、细度小于5um的热转印油墨。通过涂布设备把油墨均匀涂布在厚度为10～12um的高强度聚酯薄膜上，在95～105℃的温度条件下彻底烘干，使涂布层厚度在6～12um，色带总厚度为16～24um即形成本发明所述的日期打印色带。
下面是若干实施例的组分列表。
实施例1
实施例2
实施例3
实施例4
上述助剂中所用的碱为氢氧化铵溶液，即氨水，在最后的烘干过程中，氢氧化铵挥发，因此在最终制得的油墨层中氢氧化铵的含量为0。
实施例5
实施例6
上述助剂中所用的碱为氢氧化铵溶液，即氨水，在最后的烘干过程中，氢氧化铵挥发，因此在最终制得的油墨层中氢氧化铵的含量为0。
实施例7
实施例8
实施例9
实施例10
上述助剂中所用的碱为氢氧化铵溶液，即氨水，在最后的烘干过程中，氢氧化铵挥发，因此在最终制得的油墨层中氢氧化铵的含量为0。
实施例11
实施例12
虽然本发明已以实施例公开如上，但其并非用以限定本发明的保护范围，任何熟悉该项技术的技术人员，在不脱离本发明的构思和范围内所作的更动与润饰，均应属于本发明的保护范围。
Claims (5)
1.一种水基体系日期打印色带，其特征在于：由带基和带基上涂布的热转印油墨层构成，所述的热转印油墨层由下述重量百分比的原料组成：连接料10%~35%，颜填料55%~80%，助剂4%~15%；所述的连接料为丙烯酸改性树脂、改性松香树脂、水溶性树脂、乳液和有机脂肪酸酯，四组分占油墨层总重量百分比分别为丙烯酸改性树脂2%~4%、改性松香树脂3%~10%、水溶性树脂2%~6%、乳液2%~10%和有机脂肪酸酯1%~5%；所述颜填料为颜料和填料，所述的填料为滑石粉、石墨粉、碳酸钙、高岭土、PE粉或二氧化硅中的多种组合，所述的颜料是黑色、白色、蓝色、青色、红色或黄色，其中黑色为炭黑，白色为钛白粉，蓝色为酞青蓝，青色为群青，红色为铁红，黄色为永固黄；所述助剂为表面活性剂、消泡剂和碱，所述油墨层各原料的溶剂为水和乙醇；所述的带基为厚度10~12μm的双向拉伸聚酯薄膜。
2.根据权利要求1所述的水基体系日期打印色带的制备方法，其特征在于：用水、乙醇和碱将按比例称取的油墨层的连接料、颜填料和助剂稀释混合均匀，研磨后，涂布在带基一侧表面，然后烘干。
3.根据权利要求2所述的水基体系日期打印色带的制备方法，其特征在于：所述的稀释混合过程中，先用水和碱将油墨层中的连接料溶解，再按比例加入颜填料、助剂和乙醇进行研磨。
4.根据权利要求2或3所述的水基体系日期打印色带的制备方法，其特征在于：所述的研磨之后细度小于5μm，温度低于40℃。
5.根据权利要求4所述的水基体系日期打印色带的制备方法，其特征在于：所述的烘干温度为95~105℃，烘干后油墨层厚度6~12μm，带基厚度10~12μm，水基体系日期打印色带的总厚度为16~24μm。
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