一种水性油墨热转印色带及其制备方法
技术领域
本发明属于烫印材料技术领域,具体涉及一种水性油墨热转印色带及其制备方法。
背景技术
热转印作为一种图文印制方法,与液体油墨印刷方法相比较,因具有节能环保、方便快捷等优点,而在食品、医药、电子、服饰等多个领域得到广泛应用。然而,目前市场上所供色带均为溶剂型油墨涂布而成,生产过程中消耗大量甲苯、丁酮等有毒有机溶剂,不符合环保要求。
发明内容
本发明的目的是提供一种较为环保、生产成本较低的水性油墨热转印色带及其制备方法。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是,一种水性油墨热转印色带,由带基和依次涂布于带基上的离型层、色层构成,所述离型层由下述重量份数的原料制成:固含量为30-60%水溶性丙烯酸树脂2-9份、助剂1-2份、石蜡90-98份;所述色层由下述重量份数的原料制成:固含量为20-40%水溶性聚酰胺树脂10-30份、助剂1-2份、固体粉料68-88份。
所述固体粉料由下述重量百分比的原料组成:炭黑5-10%、聚乙烯蜡1-5%、余量为硫酸钙。
所述炭黑粒径在2μm以下,吸油值在25mL/100g以下;所述聚乙烯蜡粒径在1μm以下、熔点在150℃以上;所述硫酸钙粒径在2μm以下。
所述带基厚度为8-20μm,离型层厚度为1.0-2.0μm,色层厚度为3-5μm。
所述助剂为乳化剂OP-10和聚乙二醇的混合物,乳化剂OP-10和聚乙二醇的重量比为1~2︰1。
所述带基为双向拉伸聚酯薄膜。
所述的水性油墨热转印色带的制备方法,包括以下步骤:
a、用乙醇溶液将按比例称取的离型层的各原料在70-80℃条件下搅拌加热,乙醇溶液与固含量为30-60%水溶性丙烯酸树脂的体积比为4-6︰1,待物料呈糊状(约需2.0-2.5小时)后,冷却至25-30℃,转入球磨机中研磨20-28小时,涂布在带基表面,烘干形成离型层,进入到下一工序;
b、用乙醇溶液将按比例称取的色层的除固体粉料之后的其它原料在70-80℃条件下搅拌加热,乙醇溶液与固含量为20-40%水溶性聚酰胺树脂的体积比为4-6︰1,待物料呈糊状(约需2.0-2.5小时)后,冷却至25-30℃,然后与固体粉料混匀、球磨机研磨20-28小时,涂布于离型层表面,烘干形成色层,即得水性油墨热转印色带。
优选的,所述步骤a中乙醇溶液的体积分数在40%以上;所述步骤b中乙醇溶液的体积分数在40%以上。
本发明产生的有益效果是,采用水溶性树脂替代常规油溶性树脂作为油墨连结料树脂,采用乙醇溶液作为溶剂,克服了传统热转印色带生产中需要消耗大量甲苯、丁酮等有毒有机溶剂的缺点;通过在油墨中引入乳化剂、分散剂,提高了油墨溶解、分散效果;通过采用小粒径粉料,降低了油墨的细度,进而降低色带涂层厚度,利于水的加热挥发,提高了生产效率。
具体实施方式
下面通过优选实施例来详述本发明技术方案,但本发明的保护范围并不局限于此。
下述各实施例中,带基为双向拉伸聚酯薄膜;所用水溶性丙烯酸树脂固含量范围在30-60%之间,旋转粘度范围在100—500mPa.s之间;水溶性聚酰胺树脂固含量范围在20-40%之间,旋转粘度范围在200—600mPa.s之间;石蜡熔点范围为55-65℃;OP-10的HLB值范围为13-15之间;聚乙二醇分子量范围为500-1000之间。所用的硫酸钙粒径在2μm以下;炭黑粒径在2μm以下,吸油值在25mL/100g以下;聚乙烯蜡粒径在1μm以下,熔点150℃以上。
实施例1
一种水性油墨热转印色带,由带基和依次涂布于带基上的离型层、色层构成,所述带基厚度为8μm,离型层厚度为1.0μm,色层厚度为3μm。
所述的水性油墨热转印色带的制备方法,包括以下步骤:
a、用40%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的离型层的各原料在70℃条件下搅拌加热2.0小时待物料呈糊状后,冷却至25℃,转入球磨机中研磨24小时,涂布在带基表面,烘干形成离型层,进入到下一工序;其中,乙醇溶液与固含量为60%水溶性丙烯酸树脂的体积比为4:1;
b、用40%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的色层的除固体粉料之外的其它原料在70℃条件下搅拌加热2.0小时待物料呈糊状后,冷却至25℃,然后与固体粉料(固体粉料由下述重量百分比的原料组成:炭黑8%、聚乙烯蜡5%、硫酸钙87%)混匀、球磨机研磨24小时,涂布于离型层表面,烘干形成色层,即得水性油墨热转印色带;其中,乙醇溶液与固含量为40%水溶性聚酰胺树脂的体积比为4:1。
所述离型层和色层所用原料的种类和质量配比下表:
实施例2
一种水性油墨热转印色带,由带基和依次涂布于带基上的离型层、色层构成,所述带基厚度为20μm,离型层厚度为1.5μm,色层厚度为5μm。
所述的水性油墨热转印色带的制备方法,包括以下步骤:
a、用50%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的离型层的各原料在80℃条件下搅拌加热2.5小时待物料呈糊状后,冷却至30℃,转入球磨机中研磨24小时,涂布在带基表面,烘干形成离型层,进入到下一工序;其中,乙醇溶液与固含量为30%水溶性丙烯酸树脂的体积比为6:1;
b、用50%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的色层的除固体粉料之外的其它原料在80℃条件下搅拌加热2.5小时待物料呈糊状后,冷却至30℃,然后与固体粉料(固体粉料由下述重量百分比的原料组成:炭黑5%、聚乙烯蜡5%、硫酸钙90%)混匀、球磨机研磨24小时,涂布于离型层表面,烘干形成色层,即得水性油墨热转印色带;其中,乙醇溶液与固含量为20%水溶性聚酰胺树脂的体积比为5:1。
所述离型层和色层所用原料的种类和质量配比下表:
实施例3
一种水性油墨热转印色带,由带基和依次涂布于带基上的离型层、色层构成,所述带基厚度为15μm,离型层厚度为2.0μm,色层厚度为4μm。
所述的水性油墨热转印色带的制备方法,包括以下步骤:
a、用60%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的离型层的各原料在75℃条件下搅拌加热2.1小时待物料呈糊状后,冷却至30℃,转入球磨机中研磨24小时,涂布在带基表面,烘干形成离型层,进入到下一工序;其中,乙醇水溶液与固含量为45%水溶性丙烯酸树脂的体积比为4:1,;
b、用60%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的色层的除固体粉料之外的其它原料在70-80℃条件下搅拌加热2.0小时待物料呈糊状后,冷却至28℃,然后与固体粉料(固体粉料由下述重量百分比的原料组成:炭黑10%、聚乙烯蜡1%、硫酸钙89%)混匀、球磨机研磨24小时,涂布于离型层表面,烘干形成色层,即得水性油墨热转印色带;其中,乙醇水溶液与固含量为20%水溶性聚酰胺树脂的体积比为4:1。
所述离型层和色层所用原料的种类和质量配比下表:
实施例4
一种水性油墨热转印色带,由带基和依次涂布于带基上的离型层、色层构成,所述带基厚度为10μm,离型层厚度为1.5μm,色层厚度为3.5μm。
所述的水性油墨热转印色带的制备方法,包括以下步骤:
a、用70%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的离型层的各原料在76℃条件下搅拌加热2.2小时待物料呈糊状后,冷却至25℃,转入球磨机中研磨24小时,涂布在带基表面,烘干形成离型层,进入到下一工序;其中,乙醇水溶液与固含量为40%水溶性丙烯酸树脂的体积比为6:1;
b、用70%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的色层的除固体粉料之外的其它原料在75℃条件下搅拌加热2.0小时待物料呈糊状后,冷却至25℃,然后与固体粉料(固体粉料由下述重量百分比的原料组成:炭黑10%、聚乙烯蜡5%、硫酸钙85%)混匀、球磨机研磨24小时,涂布于离型层表面,烘干形成色层,即得水性油墨热转印色带;其中,乙醇溶液与固含量为20%水溶性聚酰胺树脂的体积比为6:1。
所述离型层和色层所用原料的种类和质量配比下表:
实施例5
一种水性油墨热转印色带,由带基和依次涂布于带基上的离型层、色层构成,所述带基厚度为13μm,离型层厚度为1.4μm,色层厚度为4.5μm。
所述的水性油墨热转印色带的制备方法,包括以下步骤:
a、用80%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的离型层的各原料在78℃条件下搅拌加热2.3小时待物料呈糊状后,冷却至29℃,转入球磨机中研磨24小时,涂布在带基表面,烘干形成离型层,进入到下一工序;其中,乙醇水溶液与固含量为43%水溶性丙烯酸树脂的体积比为6:1;
b、用80%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的色层的除固体粉料之外的其它原料在70℃条件下搅拌加热2.5小时待物料呈糊状后,冷却至28℃,然后与固体粉料(固体粉料由下述重量百分比的原料组成:炭黑5%、聚乙烯蜡1%、硫酸钙94%)混匀、球磨机研磨24小时,涂布于离型层表面,烘干形成色层,即得水性油墨热转印色带;其中,乙醇水溶液与固含量为25%水溶性聚酰胺树脂的体积比为5:1。
所述离型层和色层所用原料的种类和质量配比下表:
实施例6
一种水性油墨热转印色带,由带基和依次涂布于带基上的离型层、色层构成,所述带基厚度为15μm,离型层厚度为1.3μm,色层厚度为4μm。
所述的水性油墨热转印色带的制备方法,包括以下步骤:
a、用90%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的离型层的各原料在75℃条件下搅拌加热2.4小时待物料呈糊状后,冷却至27℃,转入球磨机中研磨24小时,涂布在带基表面,烘干形成离型层,进入到下一工序;其中,乙醇水溶液与固含量为35%水溶性丙烯酸树脂的体积比为4:1;
b、用90%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的色层的除固体粉料之外的其它原料在77℃条件下搅拌加热2.3小时待物料呈糊状后,冷却至29℃,然后与固体粉料(固体粉料由下述重量百分比的原料组成:炭黑5%、聚乙烯蜡3%、硫酸钙92%)混匀、球磨机研磨24小时,涂布于离型层表面,烘干形成色层,即得水性油墨热转印色带;其中,乙醇水溶液与固含量为29%水溶性聚酰胺树脂的体积比为5:1。
所述离型层和色层所用原料的种类和质量配比下表:
实施例7
一种水性油墨热转印色带,由带基和依次涂布于带基上的离型层、色层构成,所述带基厚度为9μm,离型层厚度为1.2μm,色层厚度为3.3μm。
所述的水性油墨热转印色带的制备方法,包括以下步骤:
a、用95%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的离型层的各原料在74℃条件下搅拌加热2.5小时待物料呈糊状后,冷却至27℃,转入球磨机中研磨24小时,涂布在带基表面,烘干形成离型层,进入到下一工序;其中,乙醇水溶液与固含量为55%水溶性丙烯酸树脂的体积比为4:1;
b、用95%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的色层的除固体粉料之外的其它原料在70℃条件下搅拌加热2.2小时待物料呈糊状后,冷却至26℃,然后与固体粉料(固体粉料由下述重量百分比的原料组成:炭黑6%、聚乙烯蜡3%、硫酸钙91%)混匀、球磨机研磨24小时,涂布于离型层表面,烘干形成色层,即得水性油墨热转印色带;其中,乙醇水溶液与固含量为26%水溶性聚酰胺树脂的体积比为4:1。
所述离型层和色层所用原料的种类和质量配比下表:
实施例8
一种水性油墨热转印色带,由带基和依次涂布于带基上的离型层、色层构成,所述带基厚度为11μm,离型层厚度为1.1μm,色层厚度为3.8μm。
所述的水性油墨热转印色带的制备方法,包括以下步骤:
a、用45%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的离型层的各原料在80℃条件下搅拌加热2.0小时待物料呈糊状后,冷却至27℃,转入球磨机中研磨24小时,涂布在带基表面,烘干形成离型层,进入到下一工序;其中,乙醇水溶液与固含量为47%水溶性丙烯酸树脂的体积比为4:1;
b、用45%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的色层的除固体粉料之外的其它原料在70℃条件下搅拌加热2.4小时待物料呈糊状后,冷却至29℃,然后与固体粉料(固体粉料由下述重量百分比的原料组成:炭黑7%、聚乙烯蜡3%、硫酸钙90%)混匀、球磨机研磨24小时,涂布于离型层表面,烘干形成色层,即得水性油墨热转印色带;其中,乙醇水溶液与固含量为38%水溶性聚酰胺树脂的体积比为4:1。
所述离型层和色层所用原料的种类和质量配比下表:
实施例9
一种水性油墨热转印色带,由带基和依次涂布于带基上的离型层、色层构成,所述带基厚度为8μm,离型层厚度为1.6μm,色层厚度为4.2μm。
所述的水性油墨热转印色带的制备方法,包括以下步骤:
a、用45%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的离型层的各原料在72℃条件下搅拌加热2.2小时待物料呈糊状后,冷却至25℃,转入球磨机中研磨24小时,涂布在带基表面,烘干形成离型层,进入到下一工序;其中,乙醇水溶液与固含量为32%水溶性丙烯酸树脂的体积比为6:1;
b、用40%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的色层的除固体粉料之外的其它原料在76℃条件下搅拌加热2.4小时待物料呈糊状后,冷却至28℃,然后与固体粉料(固体粉料由下述重量百分比的原料组成:炭黑5%、聚乙烯蜡2%、硫酸钙93%)混匀、球磨机研磨24小时,涂布于离型层表面,烘干形成色层,即得水性油墨热转印色带;其中,乙醇水溶液与固含量为28%水溶性聚酰胺树脂的体积比为4:1。
所述离型层和色层所用原料的种类和质量配比下表:
实施例10
一种水性油墨热转印色带,由带基和依次涂布于带基上的离型层、色层构成,所述带基厚度为18μm,离型层厚度为1.8μm,色层厚度为4.8μm。
所述的水性油墨热转印色带的制备方法,包括以下步骤:
a、用50%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的离型层的各原料在79℃条件下搅拌加热2.8小时待物料呈糊状后,冷却至27℃,转入球磨机中研磨28小时,涂布在带基表面,烘干形成离型层,进入到下一工序;其中,乙醇水溶液与固含量为35%水溶性丙烯酸树脂的体积比为4:1;
b、用40%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的色层的除固体粉料之外的其它原料在79℃条件下搅拌加热2.2小时待物料呈糊状后,冷却至26℃,然后与固体粉料(固体粉料由下述重量百分比的原料组成:炭黑9%、聚乙烯蜡1%、硫酸钙90%)混匀、球磨机研磨24小时,涂布于离型层表面,烘干形成色层,即得水性油墨热转印色带;其中,乙醇水溶液与固含量为25%水溶性聚酰胺树脂的体积比为6:1。
所述离型层和色层所用原料的种类和质量配比下表:
实施例11
一种水性油墨热转印色带,由带基和依次涂布于带基上的离型层、色层构成,所述带基厚度为12μm,离型层厚度为1.7μm,色层厚度为4.5μm。
所述的水性油墨热转印色带的制备方法,包括以下步骤:
a、用60%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的离型层的各原料在71℃条件下搅拌加热2.5小时待物料呈糊状后,冷却至29℃,转入球磨机中研磨20小时,涂布在带基表面,烘干形成离型层,进入到下一工序;其中,乙醇水溶液与固含量为45%水溶性丙烯酸树脂的体积比为5:1;
b、用70%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的色层的除固体粉料之外的其它原料在79℃条件下搅拌加热2.2小时待物料呈糊状后,冷却至28℃,然后与固体粉料(固体粉料由下述重量百分比的原料组成:炭黑7%、聚乙烯蜡4%、硫酸钙89%)混匀、球磨机研磨24小时,涂布于离型层表面,烘干形成色层,即得水性油墨热转印色带;其中,乙醇水溶液与固含量为35%水溶性聚酰胺树脂的体积比为6:1。
所述离型层和色层所用原料的种类和质量配比下表:
实施例12
一种水性油墨热转印色带,由带基和依次涂布于带基上的离型层、色层构成,所述带基厚度为8-20μm,离型层厚度为2.0μm,色层厚度为4.4μm。
所述的水性油墨热转印色带的制备方法,包括以下步骤:
a、用90%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的离型层的各原料在77℃条件下搅拌加热2.0小时待物料呈糊状后,冷却至30℃,转入球磨机中研磨24小时,涂布在带基表面,烘干形成离型层,进入到下一工序;其中,乙醇水溶液与固含量为30%水溶性丙烯酸树脂的体积比为4:1;
b、用80%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的色层的除固体粉料之外的其它原料在80℃条件下搅拌加热2.3小时待物料呈糊状后,冷却至26℃,然后与固体粉料(固体粉料由下述重量百分比的原料组成:炭黑5%、聚乙烯蜡4%、硫酸钙91%)混匀、球磨机研磨28小时,涂布于离型层表面,烘干形成色层,即得水性油墨热转印色带;其中,乙醇水溶液与固含量为25%水溶性聚酰胺树脂的体积比为4.5:1。
所述离型层和色层所用原料的种类和质量配比下表:
实施例13
一种水性油墨热转印色带,由带基和依次涂布于带基上的离型层、色层构成,所述带基厚度为17μm,离型层厚度为1.0μm,色层厚度为5μm。
所述的水性油墨热转印色带的制备方法,包括以下步骤:
a、用60%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的离型层的各原料在76℃条件下搅拌加热2.5小时待物料呈糊状后,冷却至27℃,转入球磨机中研磨24小时,涂布在带基表面,烘干形成离型层,进入到下一工序;其中,乙醇水溶液与固含量为45%水溶性丙烯酸树脂的体积比为5.5:1;
b、用70%(体积分数)乙醇水溶液将按比例称取的色层的除固体粉料之外的其它原料在72℃条件下搅拌加热2.5小时待物料呈糊状后,冷却至25℃,然后与固体粉料(固体粉料由下述重量百分比的原料组成:炭黑8%、聚乙烯蜡2%、硫酸钙90%)混匀、球磨机研磨20小时,涂布于离型层表面,烘干形成色层,即得水性油墨热转印色带;其中,乙醇水溶液与固含量为35%水溶性聚酰胺树脂的体积比为6:1。
所述离型层和色层所用原料的种类和质量配比下表: