CN107685553A - 一种金银色边压及tto条码专用碳带及其制备方法 - Google Patents

Abstract

一种金银色边压及TTO条码专用碳带，由基膜、涂布于基膜一面的背涂层、以及顺次涂布于基膜另一面的离型层和油墨层组成；所述离型层的厚度为0.8~1.2µm；以质量百分比计，离型层中各物料配比为：粘结剂25~40%、蜡65~80%；所述油墨层的厚度为1.0~1.3µm；以质量百分比计，油墨层中各物料配比为：粘结剂20~40%、蜡25~45%、金银粉35~45%、助剂3~8%。本发明产品不仅具有使用方便，清洁无污染和经济适用的特点；且适用于边压及TTO设备的高速打印，转印印记清晰无缺损、耐刮擦性强及光泽度高；同时在打印过程中具有噪音低性及涂层掉粉性能优良等特点，可用于对印记色泽有特殊要求的印记打印。

Description

一种金银色边压及TTO条码专用碳带及其制备方法

技术领域

本发明属于热转印碳带领域，具体涉及一种金银色边压及TTO条码专用碳带及其制备方法。

背景技术

随着市场经济的发展，热转印技术在各行业的应用越来越广泛、成熟，相应的对打印的效果要求及工作效率的要求也随之增高，高速打印的需求也越来越明显，而现在市场上除了边压打印机可较好的满足标签高速打印外，在软包装领域TTO设备的应用也在快速增加。

国外市场使用热转印打码极为广泛，特别是在软包装上，而国内市场是从2007年才有一些企业开始采取智能热转印打码机作为产物的标识信息。而ITW依工TTO热转印打码机是比较早进入国际市场的。TTO可在软包装上打印高精度图文，各类色彩的墨水经过喷头加热以及色带转印到包装上，字体精度高，打印效果好。TTO热转印打码机的优势：

1、TTO热转印打码机不使用字粒，因此无需排列和调整小小的字粒，避免了字粒落入食品或打破薄膜的危险，也没有更换字粒的成本。

2、TTO热转印打码机采用数字技术，打印的标识信息分辨率能达到300DPI，可以满足生产线在线标识等优点，而且打印质量一致、稳定；技术革新通常意味着新的技术可以带来更高的产品质量、更快的生产速度、更低的生产成本、更可靠的操作性能和更高的产品附加值，TTO在提高打码质量的同时，还可通过打印变码提高产品的可溯性，极大的凸显灵活性。

3、TTO热转印打码机运行成本经济，可打印多种信息，与客户的系统方案进行结合，实现防伪防串货的功能；TTO可自由编程并为每项标识作业生成各种数据，高分辨率喷头能够打印出特殊字符和条码，如文字、图形、批号、实时日期和条形码等，还可将大量的图形或特殊字符预存在图库中，在不停机或不发生人为错误的情况下自动改码，从而保持高水平的生产能力，借助已经成熟的热转印打码技术，可以直接在包装材料上打码，因此不再需要标签，成本也随之显著降低。这让TTO热转印打码机不仅在速度上占有绝对优势，而且也因操作方便、性能稳定、使用长久、降低成本等优势受到不少客户的喜爱。

金银粉，作为一种效果独特的表层处理材料，广泛应用于工艺品、化妆品、丝网印刷行业、装饰材料、油漆装潢、家具喷漆，包装，玩具笔领域，其特点在于增强产品的视觉效果，使装饰部分凹凸有层次，更具立体感；而其高度闪光的特性，更使得装饰物鲜艳夺目、倍添光彩。其主要材质有聚酯、PET、PVC、OPP、金属铝质及铜锌粉，其粒径从0.004mm-3.0mm均可生产，其中环保材质当属聚酯和PET了，且聚酯和PET材质的金银粉耐高温(170℃)、耐酸碱；对气候、温度及轻度腐蚀性化学品具有一定抵抗力。

虽然国内外针对边压及TTO高速打印的热转印碳带的制备研究已有一些成果，但是针对将边压及TTO高速打印的热转印碳带与打印使用后的视觉功能使用性相结合，以满足一些对打印印记有特殊要求的标签及软包材高速打印的开发和生产还属于空白，主要原因在于受到热转印油墨的配方研究、涂布工艺技术的攻关以及先进的批量生产设备工艺和质量过程控制等行业共性的关键技术难题的制约。

发明内容

本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种金银色边压及TTO条码专用碳带，它能在边压条码打印机及TTO设备上打印使用，在测试纸张上随时打印出具有金银色的文字、条码、字母等内容。

本发明还提供了上述金银色边压及TTO条码专用碳带的制备方法。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案如下：

一种金银色边压及TTO条码专用碳带，其由基膜、背涂层、离型层、金银色油墨层(以下简称油墨层)组成，其中，基膜的一面涂布背涂层，基膜的另一面顺次涂布离型层和油墨层；

所述离型层由粘结剂和蜡构成，厚度为0.8～1.2μm；以质量百分比计，离型层中各物料百分比为：粘结剂25～40％、蜡65～80％。例如，粘结剂在离型层中所占比例(w/w％)为25～40％之间。实验检测发现：粘结剂占比如果小于25％，油墨层容易脱落，而占比如果大于40％，不利于油墨层的热转印；离型层的作用是使转印层(油墨层)在打印受热情况下与带基分离彻底，并要求打印印记具有一定的耐刮擦性能，因而对于离型层厚度也有一定要求，当离型层厚度小于0.8μm时，打印印记耐刮擦性较差，不能起到保护印记的作用，而当离型层厚度大于1.2μm时，涂层与基膜的附着力变差，从而增加引起掉片和打印质量变差的风险，因而离型层最佳的厚度范围为0.8～1.2μm，此时会确保良好的打印质量。

所述油墨层由粘结剂、蜡、金银粉和助剂组成，油墨层的厚度控制在1.0～1.3μm之间；以质量百分比计，油墨层中各物料百分比为，粘结剂20～40％、蜡25～45％、金银粉35～45％、助剂3～8％。具体配比例如，粘结剂22％、蜡33％、金银粉40％、助剂5％；或粘结剂25％、蜡30％、金银粉40％、助剂5％；或者粘结剂30％、蜡30％、金银粉35％、助剂5％。由于油墨层主要用于打印显色和识别，因而对于其厚度要求也较为严格，当油墨层厚度小于1.0μm时，着色能力较低，可能导致无法识别；而当油墨层厚度大于1.3μm时，会产生储存过程中掉片和打印质量差的风险。同时经实验检测发现：金银粉占比如小于35％，打印印记光学反射率低；而占比如大于45％，不利于油墨层的热转印。

所述基膜为厚3～12μm的聚酯薄膜，优选厚4.5μm的聚酯薄膜。

所述背涂层为水性聚氨酯树脂，涂布量控制在0.1～0.3g/m²，具体涂布量例如0.1g/m²、0.15g/m²、0.20g/m²、0.25g/m²、0.30g/m²；耐热背涂层主要起润滑作用。

上述各层结构中，物料具体信息如下：离型层和油墨层中：

所述的粘结剂为EVA树脂、聚酯树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、SBS树脂、SEBS树脂、环氧树脂、醛酮树脂、聚醋酸乙烯树脂、氯化聚丙烯树脂、石油树脂、松香树脂、聚碳酸酯树脂、乙烯基酯树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚甲醛树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂和聚酮树脂中的一种或两种以上任意比例的混合物；

所述的蜡为棕榈蜡、木蜡、小烛树蜡、米糠蜡、褐煤蜡、地蜡、蜂蜡、虫白蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、费托蜡、EVA蜡、石蜡、凡士林、微晶蜡和聚丙烯蜡中的一种或两种以上任意比例的混合物。

油墨层中，所述金银粉选用材质为聚酯、PET、PVC、OPP、金属铝质及铜锌粉中的一种或两种以上任意比例的混合物；金银粉粒径为0.004mm-3.0mm，其中金银粉优选PET金银粉。

所述助剂为分散剂(如路博润SOLSPERSE 17000)和/或表面活性剂(磷酸酯表面活性剂)的任意比例混合物。

所述的金银色边压及TTO条码专用碳带，较优选择为，

背涂层涂布量为0.2g/m²；

离型层厚度为1.1μm，由聚酯树脂、EVA树脂、米糠蜡和棕榈蜡按28︰7︰45︰20的质量比制成；

油墨层厚度为1.2μm，以质量百分比计，各物料具体为：环氧树脂16％、SBS树脂10％、棕榈蜡18％、石蜡12％、金银粉39％、助剂5％；

所述助剂是由质量比为1:1的路博润SOLSPERSE 17000(分散剂)和磷酸酯表面活性剂组成的混合物。

上述的金银色边压及TTO条码专用碳带，另一种较优选择为，

背涂层涂布量为0.2g/m²；

离型层厚度为1.0μm，由SEBS树脂、环氧树脂、棕榈蜡和费托蜡按16︰12︰20︰52的质量比制成；

油墨层厚度为1.2μm，以质量百分比计，各物料具体为：EVA树脂13％、聚丙烯树脂8％、褐煤蜡17％、米糠蜡22％、金银粉36％、助剂4％；

所述助剂是由质量比为1:1的路博润SOLSPERSE 17000(分散剂)和磷酸酯表面活性剂组成的混合物。

制备本发明所述热转印碳带产品时，首先通过网辊印刷的方式在基膜的一面涂布背涂层，然后在基膜的另一面涂布离型层，再在离型层上涂布油墨层即可。但需要说明的是，涂布背涂层需要用蒸馏水进行溶解分散；涂布离型层、油墨层时，需要先将各物料加热融化或用有机溶剂(例如丁酮、或甲苯与丁酮的混合物等)进行溶解，然后才能进行涂层。具体而言，本发明所述热转印碳带的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)首先将各物料溶解：

背涂层的水性聚氨酯树脂采用20℃～30℃蒸馏水进行溶解分散，以质量比计，水性聚氨酯︰蒸馏水＝2︰8；

离型层中，物料蜡采用加热的方式进行溶解，粘结剂以中间体形式投入，溶解完全后，高速分散均匀，100℃～120℃保温备用；

油墨层中的各物料除金银粉外，加入甲苯与丁酮的混合溶剂，加热至80～90℃，溶解完全后，冷却至60℃再加入金银粉，高速分散均匀，以质量比计，甲苯︰丁酮︰固体料(油墨层各物料的总重量)＝3︰5︰2，50℃～60℃保温备用；

(2)涂布背涂层：采用凹版涂布机，在基膜的一面涂布耐热背涂层，120℃烘干，涂布量控制在0.1～0.3g/m²；

(3)涂布离型层：采用凹版涂布机，物料在95℃～110℃的条件下均匀涂布在基膜的另一面，40℃烘干，厚度控制在0.8～1.2μm；

(4)涂布油墨层：采用喷涂机，在烘干后的离型层上55℃～65℃的条件下喷涂，40℃条件下烘干，厚度控制在1.0～1.3μm。

和现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提供了一种针对边压及TTO设备专用的金银色热转印碳带产品，该产品中的离型层、油墨层进行了针对性设计优化。实验检测表明：本发明金银色边压及TTO条码专用碳带产品具有较好的转移性和色泽度，同时较好的避免了涂层掉粉现象发生。总体而言，本发明填补了条码碳带在边压及TTO打印设备对不同色泽耗材的打印需求，使得产品在软包装打印领域赢取了更大的发展空间。本发明产品不仅具有使用方便，清洁无污染和经济适用的特点；且适用于边压及TTO设备的高速打印，转印印记清晰无缺损、耐刮擦性强及光泽度高；同时在打印过程中具有噪音低性及涂层掉粉性能优良等特点，可用于对印记色泽有特殊要求的印记打印，具有较好的推广应用价值。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。

介绍具体实施例前，对本发明所提供的金银色边压及TTO条码专用碳带的具体制备过程简要介绍如下：本发明所提供的金银色边压及TTO条码专用碳带在结构上主要分为四层，分别为背涂层、基膜、离型层和油墨层。制备时，通过网辊印刷的方式在基膜的一面涂布背涂层，在基膜的另一面通过网辊印刷的方式涂布离型层，再往离型层上通过喷涂印刷的方式涂布油墨层制备而成。

需要说明的是，为便于比较和说明本发明所提供的金银色边压及TTO条码专用碳带的具体技术效果，下述各实施例中，所采用的基膜均为仪化东丽聚酯薄膜有限公司所生产的一种4.5μm BOPET产品。所用金银粉均为PET材质。所用助剂均是由分散剂路博润SOLSPERSE 17000和磷酸酯表面活性剂按质量比1:1组成的混合物。

还需要说明的是，下述各实施例中配比均为质量配比。

下述实施例中，所涉及到的各原料及厂家信息列举如下：

所述磷酸酯表面活性剂为广州精德化学材料有限公司的PM1570；

蜡：褐煤蜡、聚乙烯蜡(H102)、氧化聚乙烯蜡购自上海合才化工原料有限公司；

石蜡、费托蜡(B-70)、凡士林购自上海隆沙贸易发展有限公司；

木蜡、虫白蜡均购自烟台福浩化工原料有限公司；

米糠蜡(BLK-M 2#)、地蜡(BLK-D 75#)、蜂蜡(BLK-F 2#)、微晶蜡(BLK-W 80#)棕榈蜡(BLK-B 3#)、小烛树蜡(BLK-X 1#)，均购自北京丽康伟业科技有限公司；

聚丙烯蜡(1604)、EVA蜡购自广州市创锦鑫化工科技有限公司；

粘结剂：EVA树脂(18-3)、聚酰胺树脂(PA66)、聚苯乙烯树脂(PG-22)、聚甲醛树脂、SBS树脂(T161B)、SEBS树脂均购自青岛中新华美塑料有限公司；

氯化聚丙烯树脂、聚醋酸乙烯树脂、聚酯树脂、聚丙烯树脂、聚氨酯树脂(PM-200)、松香树脂(138)均购自河北顺至化工科技有限公司；

石油树脂(C9)、聚酮树脂(120)、环氧树脂、醛酮树脂、聚碳酸酯树脂、乙烯基酯树脂均购自济南澳兴化工有限公司；

水性聚氨酯树脂：(XWS-100)购自杭州和盟化工有限公司；

金银粉：PET金银粉(Y26)购自义乌市梓绮工艺品有限公司；

下面对耐热背涂层、离型层和油墨层的具体制备方法简要介绍如下。

背涂层的制备：

背涂层的水性聚氨酯树脂采用20℃～30℃蒸馏水进行溶解分散，以质量比计，水性聚氨酯︰蒸馏水＝2︰8；采用凹版涂布机，在基膜的一面涂布，120℃下烘干，涂布量一般控制在0.1～0.3g/m²(具体涂布量参见各实施例)。

离型层的制备：

离型层中物料蜡采用加热进行溶解，粘结剂以中间体形式投入，溶解完全后，高速分散均匀，100℃～120℃保温备用。采用凹版涂布机，物料在95℃～110℃的条件下均匀涂布在基膜的另一面，40℃条件烘干，厚度控制在0.8～1.2μm；(具体厚度参见各实施例)。

金银色油墨层的制备：

油墨层的各物料除金银粉外，采用甲苯与丁酮的混合物进行溶解，同时采用加热方式(加热至80～90℃)辅助溶解，溶解完全后，冷却至60℃再加入金银粉，高速分散均匀，以质量比计，甲苯︰丁酮︰固体料(油墨层各物料的重量之和)＝3︰5︰2，50℃～60℃保温备用。采用喷涂机，物料在55℃～65℃的条件下喷涂在烘干后的离型层上，40℃条件下烘干，厚度控制在1.0～1.3μm。(具体厚度参见各实施例)。

实施例1～9

各实施例中具体物料配比情况如下表所示。

为证明本发明所提供的各物料配比是优化后的技术方案，发明人特意设置了如下对比例作为对照，具体如下：

对比例1与对比例2是针对背涂层中水性聚氨酯树脂单位涂布量情况所设置对照，其中对比例1所设置单位涂布量仅有0.01g/m²(涂布量过低)，而对比例2所设置单位涂布量为0.4g/m²(涂布量过高)；

对比例3与对比例4是针对离型层中粘结剂物料占比情况所设置对照，其中对比例3所设置粘结剂物料占比仅有20％(占比过低)，而对比例4粘结剂物料占比为45％(占比过高)；

对比例5与对比例6针对油墨层中金银粉占比情况进行设置，其中对比例5金银粉占比较低(占比30％)，对比例6金银粉占比较高(占比50％)；

对比例7与对比例8是针对油墨层中粘结剂物料占比情况所设置对照，其中对比例7中粘结剂占比较低(仅占15％)，对比例8中粘结剂占比较高(为45％)；

具体各对比例物料配比情况如下表所示。

需要说明的是，对比例热转印带与上述实施例1～9采用相同方法制备而成，各物料配比同样以质量配比计。

对比例1～8物料配比情况。

下面，对上述各实施例所制备的边压及TTO设备专用的金银色热转印碳带，采用边压条码打印机及TTO设备在测试标签上打印条码、字母和数字，对其转印性进行实际检测；采用解码器对其识别性进行实际检测；采用光源投射对其光学性能进行实际检测；采用耐磨试验机对其耐刮擦性进行评价；采用掉粉测试仪对其涂层的掉粉性能进行评价。

所涉及到的各机器型号及检测方法列举如下：

边压条码打印机：TEC-SX5按8inch/s速度以合适打印温度进行打印；

TTO打印设备：SmartDate X60按32inch/s速度以合适打印温度进行打印；

解码器：Hand&Held QC800；

耐磨试验机：DED-004-A确定耐磨的位置，固定待检测标签，以压力200N，速度60次/min、行程60mm进行摩擦测试，以摩擦后字迹开始模糊为结束；

掉粉测试仪：掉粉仪将10cm×10cm的条码打印碳带固定，在固定高度以500N重力冲击，根据掉粉情况由轻到重分1-5级；

光学检测：光源投射，打印内容反射清晰可见无残缺。

边压条码打印机及TTO打印设备实际打印结果表明：在相应的打印条件下，打印图案清晰，具有可识别性，具备可应用性。对转印性、刮擦性及识别性、掉粉性等性能的具体检测结果如下表所示。

表中“○”表示符合要求，“×”表示不符合要求。

从上表结果可以看出：实施例1～9由于各物料配比合适，因而各项性能均能满足检测要求，其中实施例2、实施例7在实际使用过程中，效果较好；而对比例由于物料配比不够合适，因而在部分性能检测中效果欠佳，不适于实际生产使用。

需要说明的是，上述实施例仅是本发明的部分较优的技术方案，并非对于技术方案的穷举，本领域技术人员根据发明内容部分所描述内容，对于相关物料的选择及用量基于本领域常规方式进行适当选择和替换即可得到多种组合方式，而这些组合应当视为本发明技术方案的一部分，在此不再重复列举及说明。

Claims (7)

1.一种金银色边压及TTO条码专用碳带，其特征在于，其由基膜、涂布于基膜一面的背涂层、以及顺次涂布于基膜另一面的离型层和油墨层组成；其中，

所述离型层的厚度为0.8~1.2µm；以质量百分比计，离型层中各物料配比为：粘结剂25~40%、蜡65~80%；

所述油墨层的厚度为1.0~1.3µm；以质量百分比计，油墨层中各物料配比为：粘结剂20~40%、蜡25~45%、金银粉35~45%、助剂3~8%。

2.如权利要求1所述的金银色边压及TTO条码专用碳带，其特征在于，离型层和油墨层中所述的粘结剂为EVA树脂、聚酯树脂、聚丙烯树脂、聚乙烯树脂、SBS树脂、SEBS树脂、环氧树脂、醛酮树脂、聚醋酸乙烯树脂、氯化聚丙烯树脂、石油树脂、松香树脂、聚碳酸酯树脂、乙烯基酯树脂、聚氨酯树脂、聚氯乙烯树脂、聚甲醛树脂、聚苯乙烯树脂、聚酰胺树脂和聚酮树脂中的一种或两种以上任意比例的混合物。

3.如权利要求1所述的金银色边压及TTO条码专用碳带，其特征在于，离型层和油墨层中所述的蜡为棕榈蜡、木蜡、小烛树蜡、米糠蜡、褐煤蜡、地蜡、蜂蜡、虫白蜡、聚乙烯蜡、氧化聚乙烯蜡、费托蜡、EVA蜡、石蜡、凡士林、微晶蜡和聚丙烯蜡中的一种或两种以上任意比例的混合物。

4.如权利要求1所述的金银色边压及TTO条码专用碳带，其特征在于，油墨层中，所述金银粉选用材质为聚酯、 PET、PVC、OPP、金属铝质及铜锌粉中的一种或两种以上任意比例的混合物；所述助剂为分散剂和表面活性剂的任意比例混合物。

5.如权利要求1所述的金银色边压及TTO条码专用碳带，其特征在于，所述基膜为厚3~12µm的聚酯薄膜，所述背涂层为水性聚氨酯树脂，涂布量控制在0.1~0.3g/m²。

6.如权利要求1至5任一所述的金银色边压及TTO条码专用碳带，其特征在于，

背涂层涂布量为0.2 g/m²；

离型层厚度为1.1µm，由聚酯树脂、EVA树脂、米糠蜡和棕榈蜡按28︰7︰45︰20的质量比制成；

油墨层厚度为1.2µm，以质量百分比计，各物料具体为：环氧树脂 16%、SBS树脂 10%、棕榈蜡 18%、石蜡12%、金银粉 39%、助剂 5%；

所述助剂是由质量比为1:1的路博润SOLSPERSE 17000分散剂和磷酸酯表面活性剂组成的混合物。

7.如权利要求1至5任一所述的金银色边压及TTO条码专用碳带，其特征在于，

背涂层涂布量为0.2 g/m²；

离型层厚度为1.0µm，由SEBS树脂、环氧树脂、棕榈蜡和费托蜡按16︰12︰20︰52的质量比制成；

油墨层厚度为1.2µm，以质量百分比计，各物料具体为：EVA树脂 13%、聚丙烯树脂8%、褐煤蜡17%、米糠蜡22%、金银粉36%、助剂 4%；

所述助剂是由质量比为1:1的路博润SOLSPERSE 17000分散剂和磷酸酯表面活性剂组成的混合物。