CN104057733A - 适用于多种承印物的全树脂热转印打印碳带 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种具有耐磨、耐溶剂擦洗，并且适用于多种转印物的热转印打印碳带。包括基带，基带的一面有背涂层，基带另一面依次有离型层、保护层、油墨层和转印胶层，离型层为蜡层，保护层为有机硅树脂和环氧树脂固化剂形成的涂层，油墨层为聚酯、着色剂和填料的组合物，转印胶层为聚酯和环氧树脂组成的涂层。利用打印机打印头的冲击力使保护层和转印胶层得到一定程度的混合，由此保护层中的环氧树脂与转印胶层中的固化剂相互混合，发生交联固化，从而提高了耐磨性能和耐溶剂性能，可作为永久标签的打印碳带，可应用于表层为PET、PVC、PP材料的标签以及牛皮纸、铜版纸卡纸等纸类标签。
Description
技术领域
本发明涉及热转印打印材料，尤其是适用于多种承印物的全树脂热转印打印碳带。
背景技术
热转印打印碳带是用于打印标签、条形码的一种色带，这种色带包含基带和附着在基带上的转印油墨，利用打印机上高温打印头的热量将热转印打印碳带的某个点加热使转印油墨熔融，转移粘附在承印物上，通过打印头在承印物上形成的点阵构成文字、图案或条形码。
已有的热转印打印碳带可包括基带、背涂层、离型层、颜色层和连结层，热转印打印碳带的质量这样取决于转印油墨是否轻易转印至承印物上，并且在承印物附着坚固和耐磨。
现有的蜡基热转印打印碳带以蜡（蜡大于80%，树脂小于20%）为主体粘结料，熔点较低，油墨较容易从基带剥离，但耐磨性能差，承印物上的图案条码收到擦拭轻易脱，落不能长期保存。混合基热转印打印碳带（蜡含量20—80%，树脂80—20%），改善了蜡基热转印打印碳带耐磨性能的不足，但仍不理想。
CN101003217A公开一种纯树脂型热转印打印碳带，它包括支持体，在支持体的一面涂有剥离层和油墨层，在另一面涂有耐热转印层，剥离层中含有C14～22的饱和脂肪酸盐和乙烯—醋酸乙烯共聚物树脂。
CN102189852A公开一种多层热转印碳带，包括基带、耐热油墨层和热转印油墨层，耐热油墨层涂覆于基带的一面，热转印油墨层涂覆于基带的另一面，热转印油墨层由剥离油墨层和粘结油墨层组成，粘结油墨层油墨为热熔型油墨或者溶剂型油墨。
CN102785491A公开一种热转印碳带，包括油墨层、离型剂层、基材和耐温层，所述油墨层包括水性树脂、无机纳米级颜料、有机颜料、分散剂、固化剂、消泡剂和去离子水，离型剂层包括有机硅树脂、水性蜡乳液、滑石粉和去离子水，基材包括聚酯薄膜和导热硅脂，耐温层包括氟碳、有机硅树脂和去离子水。
CN103253015A公开一种镭射热转印碳带，由基膜、脱离层、镭射成像层、油墨涂层构成。离型层由水性离型或树脂离型或蜡质离型加入水或乙醇或混合溶剂组成。镭射成像层由羟基丙烯酸树脂、纤维素树脂、异氰酸酯、助剂和混合溶剂组成。油墨涂层由丙烯酸树脂、氯醚树脂、松香树脂、石油树脂、颜料、助剂和混合溶剂组成。
上述这些全树脂型热转印打印碳带由于需要确保油墨层能够在打印时剥离，承印物上打印图案硬度仍然不足，耐磨、耐溶剂性能仍然较差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有耐磨、耐溶剂擦洗，并且适用于多种转印物的热转印打印碳带。
适用于多种转印物的全树脂热转印打印碳带包括基带，基带的一面有背涂层，基带另一面依次有离型层、保护层、油墨层和转印胶层，离型层为蜡层，保护层为90～95wt%有机硅树脂和5～10wt%环氧树脂固化剂形成的涂层，油墨层为20～50%的聚酯、50～80%的着色剂和填料的组合物，转印胶层为80～95wt%的聚酯和5～20%的环氧树脂组成的涂层。
本发明中，基带可选用厚度为3.0～4.5μm的PET薄膜作为载体薄膜。
离型层可选用软化点40℃以上的石蜡、棕榈蜡、动物蜡、硬脂酸或者它们的组合物，该层涂布量为0.2—0.5克/平方米。
保护层中的有机硅树脂是聚甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、甲基硅氧烷-苯基硅氧烷共聚物，或者他们的组合物，其中甲基和苯基摩尔数之和与硅的摩尔数之比为1.2—1.6︰1，优选是聚甲基苯基硅氧烷，其中甲基、苯基和硅的摩尔比为3︰1—1.5︰3—3.2。
保护层中的环氧树脂固化剂是聚酰胺树脂或氨基树脂是聚酰胺树脂或氨基树脂。氨基树脂优选脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂和苯胺甲醛树脂。聚酰胺树脂优选由亚油酸二聚体或桐油酸二聚体与C2～C6多元胺形成的聚酰胺树脂。
保护层的涂布量为2—5克/平方米。图文打印转印后，保护层成为图文表层，对油墨层进行保护。
油墨层和转印胶层中的聚酯优选是对苯二甲酸、邻或间苯二甲酸、C5～C10二元羧酸和C2～C6二元醇按摩尔比1︰0.05～0.1︰0～0.2︰1.2～1.5的共聚物。
油墨层中着色剂可以是染料，也可以是颜料，为使着色效果鲜艳美观，可使用2种以上颜料或染料调色，常用的颜料或染料有碳黑、铁黑、铁兰、铁红、酞菁蓝、酞菁绿、永固红2B、永固红7B、立索尔大红、洋红6B、联苯胺黄2G、永固黄GT等。油墨层中填料采用无机矿石粉末，如滑石粉、石灰石粉、钛白粉、氧化镁、氢氧化铝等。颜料或填料一般使用纳米级或亚纳米级粒径，可先进行微胶囊化。
油墨层的涂布量为3—10克/平方米。
转印层的任务是实现与承印物较好的粘着，采用聚酯和环氧树脂的组合可与多种承印物表面包括PET、PVC、PP材料的标签以及牛皮纸、铜版纸卡纸等纸类标签都有较好粘着力。转印胶层中，环氧树脂优选的分子量为250—400。
转印胶层中优选为85～90wt%的聚酯和10～15%的环氧树脂的组合物。转印胶层涂布量为2—5克/平方米。
背涂层可以防止静电，匀热及减少磨擦，以保护打印头。背涂层要求耐热温度达到360~400℃，而且具有良好的润滑性能，其动态摩擦系数小于0.3，静态摩擦系数小于0.2。可以采用聚氨酯弹性体或有机硅树脂材料作为基带的背涂层，优选是采用有机硅树脂材料作为基带的背涂层，此外，可以在聚氨酯弹性体或有机硅树脂中添加蜡或硬脂酸作为减摩添加剂，以减少涂层的滑动摩擦系数。背涂层的涂布量为0.2—1克/平方米。
本发明所述涂布量为经涂布、干燥除去溶剂后覆盖在热转印打印碳带上的固体材料的量。
本发明利用打印机打印头的冲击力使保护层和转印胶层得到一定程度的混合，由此保护层中的环氧树脂与转印胶层中的固化剂相互混合，发生交联固化，从而提高了耐磨性能和耐溶剂性能，打印图文饱满、光泽度好、硬度高达3H，可作为永久标签的打印碳带，可应用于表层为PET、PVC、PP材料的标签以及牛皮纸、铜版纸卡纸等纸类标签。
具体实施方式
实施例1
带基的选择：选用厚度为4.0μm的PET薄膜。
背涂层：苯基甲基硅油溶于N-甲基吡咯烷酮中形成2wt%的溶液，涂布量为0.5g/M2。
离型层：软化点50℃的石蜡溶于乙醚形成重量浓度2%的溶液，涂布量为0.3g/M2。
保护层：重量比95%的聚甲基苯基硅氧烷（甲基、苯基和硅的摩尔比为3︰1︰3.2）和5%脲醛树脂，溶剂为甲乙酮︰二甲苯︰乙醇=1︰1︰1（体积比），形成含固量6wt%的溶液，涂布量为3g/M2。
油墨层：对苯二甲酸、邻苯二甲酸、己二酸、乙二醇按摩尔比1︰0.06︰0.1︰1.3的比例形成的共聚物30wt%，炭黑40wt%，滑石粉30wt%，溶剂：甲乙酮︰二甲苯︰乙醇=1︰1︰1（体积比），形成含固量8wt%的溶液，涂布量为5g/M2。
转印胶层：对苯二甲酸、邻苯二甲酸、己二酸、乙二醇按摩尔比1︰0.06︰0.1︰1.3的比例形成的共聚物80wt%，分子量约350的环氧树脂10wt%，溶剂为甲乙酮︰二甲苯︰乙醇=1︰1︰1（体积比），形成含固量6wt%的溶液，涂布量为3g/M2。
在多色印刷机上，将背涂层涂覆在基带的一面，干燥后，在基带的另一面涂覆离型层，干燥后涂覆保护层，干燥后涂覆油墨层，干燥后涂覆转印胶层，干燥后收卷成为产品。
对产品进行如下测试：
1、耐摩擦性能
测试方法：以橡皮加载500K砝码，在打印好的PET标签和卡纸标签上来回摩擦，一个来回算一次，一直到表面的字迹开始模糊为止。测试结果为PET标签40次，卡纸标签65次。
2、耐溶剂、耐酸碱性能
测试方法：将打印好的PET标签和卡纸标签经过7天的放置老化，然后分别浸渍在乙醇、甲苯、汽油、10wt%盐酸、10wt%氢氧化钠水溶液中48小时，取出后用棉布擦拭，观察图文是否脱落。擦拭结果为：PET标签：浸渍乙醇和甲苯的标签局部有轻微脱落，图文基本完好，可被电脑读取，浸渍汽油、盐酸、氢氧化钠水溶液的标签图文基本没有变化。卡纸标签：浸渍乙醇、甲苯、汽油的标签图文完好，可被电脑读取，浸渍盐酸、氢氧化钠水溶液的标签由于卡纸损毁，图文损毁。
3、打印机打印能级
测试方法：以CITIZEN703条码打印机，203.2mm/min打印速度，从打印机标定能级0-30级分别打印标签，以打印标签图文清晰为基准，测试结果为18级（越低的能级代表越低的打印温度，能够更好得使得打印头获得更长的使用寿命）。
4、噪音
测试方法：以CITIZEN703条码打印机，203.2mm打印速度，打印机能级为20级，用噪音计测定打印噪音（更高的噪音代表：更容易让操作工人烦躁；更容易在打印头部位发生静电；更容易损害打印头）。测试结果为62-70分贝。
实施例2
带基的选择：选用厚度为4.0μm的PET薄膜。
背涂层：95wt%苯基甲基硅油和5wt%的硬脂酸溶于N-甲基吡咯烷酮中形成含固量2wt%的溶液，涂布量为0.5g/M2。
离型层：软化点50℃的棕榈蜡溶于乙醚形成含固量2wt%的溶液，涂布量为0.3g/M2。
保护层：重量比95%的聚甲基苯基硅氧烷，其中甲基、苯基和硅的摩尔比为3︰1.4︰3.2和5%脲醛树脂，溶剂为甲乙酮︰二甲苯︰乙醇=1︰1︰1（体积比），形成含固量6wt%的溶液，涂布量为3g/M2。
油墨层：对苯二甲酸、邻苯二甲酸、己二酸、乙二醇按摩尔比1︰0.1︰0.1︰1.3的比例形成的共聚物30wt%，炭黑40wt%，石灰石粉30wt%，溶剂为甲乙酮：二甲苯：乙醇=1︰1︰1（体积比），形成含固量8wt%的溶液，涂布量为5g/M2。
转印胶层：对苯二甲酸、邻苯二甲酸、己二酸、乙二醇按摩尔比1︰0.1︰0.1︰1.3的比例形成的共聚物85wt%，分子量约350的环氧树脂15wt%，溶剂为甲乙酮：二甲苯：乙醇=1︰1︰1（体积比）形成含固量6wt%的溶液，涂布量为3g/M2。
在多色印刷机上，将背涂层涂覆在基带的一面，干燥后，在基带的另一面涂覆离型层，干燥后涂覆保护层，干燥后涂覆油墨层，干燥后涂覆转印胶层，干燥后收卷成为产品。
对产品进行如下测试：
1、耐摩擦性能
测试方法：以橡皮加载500K砝码，在打印好的PET标签和卡纸标签上来回摩擦，一个来回算一次，一直到表面的字迹开始模糊为止。测试结果为PET标签42次，卡纸标签65次。
2、耐溶剂、耐酸碱性能
测试方法：将打印好的PET标签和卡纸标签经过7天的放置老化，然后分别浸渍在乙醇、甲苯、汽油、10wt%盐酸、10wt%氢氧化钠水溶液中48小时，取出后用棉布擦拭，观察图文是否脱落。擦拭结果为：PET标签：浸渍乙醇和甲苯的标签局部有轻微脱落，图文基本完好，可被电脑读取，浸渍汽油、盐酸、氢氧化钠水溶液的标签图文基本没有变化；卡纸标签：浸渍乙醇、甲苯、汽油的标签图文完好，可被电脑读取，浸渍盐酸、氢氧化钠水溶液的标签由于卡纸损毁，图文损毁。
3、打印机打印能级
测试方法：以CITIZEN703条码打印机，203.2mm/min打印速度，从打印机标定能级0-30级分别打印标签，以打印标签图文清晰为基准。测试结果为18级。
4、噪音
测试方法：以CITIZEN703条码打印机，203.2mm/min打印速度，打印机能级为20级，用噪音计测定打印噪音。测试结果为62—70分贝。
Claims (10)
1.适用于多种承印物的全树脂热转印打印碳带，包括基带，基带的一面有背涂层，基带另一面依次有离型层、保护层、油墨层和转印胶层，其特征在于，所述离型层为蜡层，保护层为90～95wt%有机硅树脂和5～10wt%环氧树脂固化剂形成的涂层，油墨层为20～50%的聚酯、50～80%的着色剂和填料的组合物，转印胶层为80～95wt%的聚酯和5～20%的环氧树脂组成的涂层。
2.根据权利要求1所述热转印打印碳带，其特征在于，所述离型层选用软化点40℃以上的石蜡、棕榈蜡、动物蜡、硬脂酸或者它们的组合物，该层涂布量为0.1—0.5克/平方米。
3.根据权利要求1所述热转印打印碳带，其特征在于，所述保护层中的有机硅树脂是聚甲基硅氧烷、聚甲基苯基硅氧烷、聚苯基硅氧烷、甲基硅氧烷-苯基硅氧烷共聚物，或者他们的组合物，其中甲基和苯基摩尔数之和与硅的摩尔数之比为1.2—1.6︰1。
4.根据权利要求3所述热转印打印碳带，其特征在于，所述保护层中的有机硅树脂是聚甲基苯基硅氧烷，其中甲基、苯基和硅的摩尔比为3︰1—1.5︰3—3.2。
5.根据权利要求1或3所述热转印打印碳带，其特征在于，所述保护层中的环氧树脂固化剂是聚酰胺树脂或氨基树脂。
6.根据权利要求5所述热转印打印碳带，其特征在于，所述聚酰胺树脂是亚油酸二聚体或桐油酸二聚体与C2～C6多元胺形成的聚酰胺树脂。
7.根据权利要求5所述热转印打印碳带，其特征在于，所述氨基树脂是脲醛树脂、三聚氰胺甲醛树脂和苯胺甲醛树脂。
8.根据权利要求1所述热转印打印碳带，其特征在于，所述油墨层或转印胶层中的聚酯是对苯二甲酸、邻或间苯二甲酸、C5～C10二元羧酸和C2～C6二元醇按摩尔比1︰0.05～0.1︰0～0.2︰1.2～1.5的共聚物。
9.根据权利要求1所述热转印打印碳带，其特征在于，所述转印胶层为85～90wt%的聚酯和10～15%的环氧树脂。
10.根据权利要求1所述热转印打印碳带，其特征在于，所述背涂层材料是聚氨酯弹性体或有机硅树脂。
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