CN107903382A - 条码碳带背涂层用树脂及其制备方法和条码碳带背涂液及其应用 - Google Patents

条码碳带背涂层用树脂及其制备方法和条码碳带背涂液及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种条码碳带背涂层用树脂制备方法，包括将改性环氧树脂、有机硅环氧树脂、固化剂和固化促进剂进行开环缩合反应，制备得到条码碳带背涂层用树脂；所述开环缩合反应的温度为90～110℃。本发明提供了由上述制备方法制备得到的条码碳带背涂层用树脂。本发明还提供了一种条码碳带背涂液，包括由上述制备方法制备得到的条码碳带背涂层用树脂、偶联剂和稀释剂。另外，本发明还提供了条码碳带背涂液在背涂层中的应用。实施例的效果表明，本发明提供的条码碳带背涂液具有耐热性和爽滑性较好的特点。

Description

条码碳带背涂层用树脂及其制备方法和条码碳带背涂液及其 应用
技术领域
本发明涉及烫印技术领域，尤其涉及一种条码碳带背涂层用树脂及其制备方法和条码碳带背涂液及其应用。
背景技术
条码碳带简称“碳带”，是条码打印机打印中重要的材料，主要采用热转印技术配套于条码打印机使用。在条码打印机打印头的热量和压力作用下，条码碳带上的文字和条码信息转移到标签上。
条码碳带结构上包括依次层叠的顶涂层、油墨层、内涂层、带基和背涂层。其中背涂层是指涂在碳带背面的涂层，背涂层起到减少打印头磨损，减少静电产生，提高热传导的作用。
背涂层耐热性能和爽滑性能的优劣，不仅能够影响打印头的寿命，而且还关系到打印的效果，耐热性差会导致打印出来的文件模糊、打印内容粘连，爽滑性差导致打印时条码碳带容易断裂，而且打印噪音较大。
背涂层多采用背涂液在碳带背面固化的方式形成在碳带背面的保护膜，以此提高碳带的耐热性和爽滑性。但是现有技术中背涂液固化得到的背涂层的耐热性仍仅仅为200～300℃，而动态摩擦系数多在2以上，仍限制着条码碳带的广泛应用。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种条码碳带背涂层用树脂及其制备方法和条码碳带背涂液及条码碳带背涂液的应用。本发明提供的制备方法得到的树脂具有优异的耐热性和爽滑性。
本发明提供了一种条码碳带背涂层用树脂的制备方法，包括：将改性环氧树脂、有机硅环氧树脂、固化剂和固化促进剂混合，在有机溶剂存在的条件下，进行开环缩合反应，得到条码碳带背涂层用树脂；所述开环缩合反应的温度为90～110℃。
优选的，所述开环缩合的时间为1～2小时。
优选的，改性环氧树脂、有机硅环氧树脂、固化剂和固化促进剂的质量比为10～30:10～30:1～10:0.01～0.1。
优选的，所述改性环氧树脂包括缩水甘油酯型环氧树脂和/或聚氨酯改性环氧树脂。
优选的，所述固化剂包括四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐和纳迪克酸酐中的一种或多种。
优选的，所述固化促进剂包括1,3,5-N-(三甲基硅基)甲基-1,3,5-氮杂环己三酮、咪唑离子液体、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚和苄基二甲胺中的一种或多种。
优选的，所述有机溶剂包括甲苯、丁酮和环己酮中的一种或多种。
本发明提供了由上述制备方法制备得到的条码碳带背涂层用树脂。
本发明提供了一种条码碳带背涂液，包括由上述制备方法制备得到的条码碳带背涂层用树脂、偶联剂和稀释剂；所述条码碳带背涂层用树脂、偶联剂和稀释剂的质量比为0.1～3:0.1～0.5:95～100。
本发明还提供了上述技术方案所述的条码碳带背涂液在制备条码碳带背涂层中的应用。
本发明提供了一种条码碳带背涂层用树脂的制备方法，包括将改性环氧树脂、有机硅环氧树脂、固化剂和固化促进剂进行开环缩合反应，得到条码碳带背涂层用树脂；所述开环缩合反应的温度为90～110℃。本发明通过使用有机硅环氧树脂，在90～110℃条件下与改性环氧树脂、固化剂和固化促进剂进行开环缩合反应，将有机硅引入高聚物中，制备得到耐热性和爽滑性较好的背涂层用树脂。实施例的效果表明：本发明制备得到的背涂液具有较好的耐热性和爽滑性，背涂液的耐温范围可达到580℃，打印噪音均在7分贝以下，动态摩擦系数均在0.15以下、静态摩擦系数均在0.22以下。
具体实施方式
本发明提供了一种条码碳带背涂层用树脂的制备方法，包括：将改性环氧树脂、有机硅环氧树脂、固化剂和固化促进剂混合，在有机溶剂存在的条件下，进行开环缩合反应，得到条码碳带背涂层用树脂；所述开环缩合反应的温度为90～110℃。
本发明将改性环氧树脂、有机硅环氧树脂、固化剂和固化促进剂混合，在有机溶剂存在的条件下，进行开环缩合反应，得到条码碳带背涂层用树脂。
在本发明中，所述改性环氧树脂、有机硅环氧树脂、固化剂和固化促进剂的质量比优选为10～30:10～30:1～10:0.01～0.1，进一步优选为15～25:15～25:2～8:0.02～0.08，更进一步优选为17～23:17～23:3～6:0.03～0.06。本发明对所述混合的方式没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的常规混合方法即可。
在本发明中，所述改性环氧树脂优选包括缩水甘油酯型环氧树脂和/或聚氨酯改性环氧树脂；所述缩水甘油酯型环氧树脂进一步优选包括邻苯二甲酸二缩水甘油酯、六氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、对苯二甲酸二缩水甘油酯、间苯二甲酸二缩水甘油酯、四氢邻苯二甲酸二缩水甘油酯、甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯、内次甲基四氢苯二甲酸二缩水甘油酯、己二酸二缩水甘油酯；所述聚氨酯改性环氧树脂进一步优选包括聚氨酯改性环氧树脂E42。本发明对所述改性环氧树脂的来源没有特殊要求，采用相应的市售商品即可。
本发明中，所述有机硅环氧树脂优选具有式Ⅰ或式Ⅱ所示结构：
所述式1和式2结构中的n独立地优选为50～100，进一步优选为60～90；更进一步优选为70～80。在本发明的实施例中，所述有机硅环氧树脂具体为郑州盖科科技有限公司的型号为B3003和B3004产品，或者为山东大易化工有限公司的型号为E201产品。
在本发明中，所述固化剂优选为环氧固化剂，进一步优选包括四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐和纳迪克酸酐中的一种或多种；所述环氧固化剂在参与所述开环聚合反应过程中还起到固化作用，促进树脂的固化，在固化剂的作用下，最终得到固态高聚物。本发明对所述固化剂的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的固化剂的市售商品即可。
在本发明中，所述固化促进剂优选包括1,3,5-N-(三甲基硅基)甲基-1,3,5-氮杂环己三酮、咪唑离子液体、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚和苄基二甲胺中的一种或多种；所述1,3,5-N-(三甲基硅基)甲基-1,3,5-氮杂环己三酮优选具有式Ⅲ所示的结构：
在本发明中，所述固化促进剂起到促进树脂固化的作用，在固化促进剂的作用下，缩短固化时间，最终得到固态高聚物。本发明对所述固化促进剂的来源没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的固化促进剂的市售商品即可。在本发明的实施例中，所述咪唑离子液体具体为无锡惠隆电子材料有限公司生产的型号为2101CN-液体咪唑促进剂。
在本发明中，所述有机溶剂优选包括甲苯、丁酮和环己酮中的一种或多种。在本发明中，所述有机溶剂与所述改性环氧树脂的质量比优选为30～79:10～30，进一步优选为40～70:15～25，更进一步优选为50～60:17～23。在本发明所述有机溶剂中，反应原料之间能够充分参与反应。
在本发明中，所述开环缩合反应的温度为90～110℃，优选为95～105℃，进一步优选为95～100℃。本发明将改性环氧树脂、有机硅环氧树脂、固化剂和固化促进剂混合后在所述温度条件下发生开环缩合反应。
在本发明中，所述开环缩合反应的时间优选为1～2小时，进一步优选为1.5～2小时，更优选为1.8小时。
在本发明中，所述改性环氧树脂、有机硅环氧树脂、固化剂和固化促进剂都含有环氧基，在所述开环缩合反应温度下，原料的环氧键打开相互键连，进行开环缩合反应，实现原料间的相互连接，进而得到条码碳带背涂层用树脂。
本发明提供了由上述制备方法制备得到的条码碳带背涂层用树脂。在本发明中，所述条码碳带背涂层用树脂为改性环氧树脂、有机硅环氧树脂、固化剂和固化促进剂经反应物间开环缩合反应得到的高聚物混合物。本发明所述条码碳带背涂层用树脂的重均分子量优选为9-10万，进一步优选为9.5～10万。
本发明提供了一种条码碳带背涂液，包括由上述制备方法制备得到的条码碳带背涂层用树脂、偶联剂和稀释剂；所述条码碳带背涂层用树脂、偶联剂和稀释剂的质量比为0.1～3:0.1～0.5:95～100。本发明提供的条码碳带背涂液具有耐热性和爽滑性较好的特点。
在本发明中，所述条码碳带背涂层用树脂、偶联剂和稀释剂的质量比为0.1～3:0.1～0.5:95～100，优选为0.5～2:0.2～0.4:97～100。
在本发明中，所述条码碳带背涂层用树脂优选以溶液的形式添加，所述条码碳带背涂层用树脂溶液的溶剂优选包括甲苯、丁酮和环己酮中的一种或多种；所述条码碳带背涂层用树脂溶液的固含量优选为30％～40％，进一步优选为32～38％，更优选为33～34％。
在本发明中，所述偶联剂优选包括氰酸酯，进一步优选包括1,6-亚己基二异氰酸酯和/或二苯基甲烷二异氰酸酯。在本发明中，所述偶联剂起到促进背涂层用树脂与条码碳带之间连接的作用。当条码碳带的材质优选为聚对苯二甲酸乙二酯时，所述聚对苯二甲酸乙二酯表面含有羟基，制备背涂层用树脂的原料丙烯酸含有羟基，使得经加成聚合反应形成的聚合物结构中有羟基所述偶联剂可分别与条码碳带和树脂中的羟基反应，将条码碳带和背涂层用树脂稳定连接。
在本发明中，所述稀释剂优选包括酮类溶剂、苯类溶剂、烷烃类溶剂和酯类溶剂中的一种或多种；所述酮类溶剂进一步优选包括丁酮和/或环己酮；所述苯类溶剂进一步优选包括苯、甲苯和二甲苯中的一种或多种；所述烷烃类溶剂进一步优选包括石油醚和/或正己烷；所述酯类溶剂进一步优选包括乙酸乙酯和/或乙酸甲酯。
本发明对所述背涂液的制备方法没有特殊要求，采用本领域技术人员所熟知的组合物制备方法即可。在本发明中，所述背涂液的制备方法优选包括：将所述条码碳带背涂层用树脂、偶联剂和稀释剂混合，得到条码碳带背涂液。
本发明还提供了上述技术方案所述的条码碳带背涂液在制备条码碳带背涂层中的应用。本发明对所述条码条码碳带背涂液在制备条码碳带背涂层中的应用方式没有特殊要求，采用本领域技术技术人员所熟知的条码碳带背涂液制备条码碳带背涂层的方式即可。在本发明的实施例中，将条码碳带背涂液涂覆在所述条码碳带背面后进行固化，得到条码碳带背涂层。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
实施例1
在反应瓶中加入210g缩水甘油酯型环氧树脂，30g四氢苯酐，100g式1所示有机硅环氧树脂(n＝100)，660g甲苯，1g1,3,5-N-(三甲基硅基)甲基-1,3,5-氮杂环己三酮，在90℃加热1h，得到固含量为34.1％的树脂溶液，将树脂溶液在110℃下除去溶剂，得到背涂层用树脂，背涂层用树脂的产率为100％。
将制备得到的树脂溶液、1,6-亚己基二异氰酸酯和丁酮、甲苯按照质量份数比例为5.9:0.1:8:89.9的比例进行混合，即得条码碳带背涂液。
实施例2
在反应瓶中加入150g聚氨酯改性环氧树脂E42，80g六氢苯酐，100g式2所示有机硅环氧树脂(n＝100)，669g丁酮，1g2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚，在100℃加热1.5h，得到固含量为31.1％的树脂溶液，将树脂溶液在110℃下除去溶剂，得到背涂层用树脂，背涂层用树脂的产率为100％。
将制备得到的树脂溶液、二苯基甲烷二异氰酸酯和甲苯、丁酮按照质量份数比例为1.6:0.2:20:79.3的比例进行混合，即得条码碳带背涂液。
实施例3
在反应瓶中加入210g缩水甘油酯型环氧树脂，30g甲基四氢苯酐，150g式1所示有机硅环氧树脂(n＝80)，360g甲苯，249g丁酮，1g咪唑离子液体，在110℃加热2h，得到固含量为39.1％的树脂溶液，将树脂溶液在110℃下除去溶剂，得到背涂层用树脂，背涂层用树脂的产率为100％。
将制备得到的树脂溶液、1,6-亚己基二异氰酸酯和环己酮、甲苯按照质量份数比例为7.7:0.1:7:89.9的比例进行混合，即得条码碳带背涂液。
实施例4
在反应瓶中加入150g聚氨酯改性环氧树脂E42，80g纳迪克苯酐，100g式2所示有机硅环氧树脂(n＝70)，369g环己酮，300g甲苯，1g苄基二甲胺，在100℃加热1.8h，得到固含量为33.1％的树脂溶液，将树脂溶液在110℃下除去溶剂，得到背涂层用树脂，背涂层用树脂的产率为100％。
将制备得到的树脂溶液、1,6-亚己基二异氰酸酯和丁酮、甲苯按照质量份数比例为3:0.1:9:89.9的比例进行混合，即得条码碳带背涂液。
对实施例1～4制备得到的条码碳带背涂层用树脂进行测试，测试结果如下表1所示：
表1实施例1～4制备得到的条码碳带背涂层用树脂的耐热性和爽滑性
根据表1测试结果可知，本申请提供的背涂层用树脂具有较好的耐热性和爽滑性，背涂层用树脂的耐温范围可达到580℃，打印噪音均在7分贝以下，动态摩擦系数均在0.15以下、静态摩擦系数均在0.22以下。
对实施例1～4制备得到的条码碳带背涂液进行测试，测试结果如下表2所示：
表2实施例1～4制备得到的条码碳带背涂液的耐热性和爽滑性
根据表1测试结果可知，本申请提供的背涂液具有较好的耐热性和爽滑性，背涂液的耐温范围可达到580℃，打印噪音均在7分贝以下，动态摩擦系数均在0.15以下、静态摩擦系数均在0.22以下。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种条码碳带背涂层用树脂的制备方法，包括：将改性环氧树脂、有机硅环氧树脂、固化剂和固化促进剂混合，在有机溶剂存在的条件下，进行开环缩合反应，得到条码碳带背涂层用树脂；
所述开环缩合反应的温度为90～110℃。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述开环缩合反应的时间为1-2小时。
3.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，改性环氧树脂、有机硅环氧树脂、固化剂和固化促进剂的质量比为10～30:10～30:1～10:0.01～0.1。
4.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述改性环氧树脂包括缩水甘油酯型环氧树脂和/或聚氨酯改性环氧树脂。
5.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述固化剂包括四氢苯酐、六氢苯酐、甲基四氢苯酐和纳迪克酸酐中的一种或多种。
6.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述固化促进剂包括1,3,5-N-(三甲基硅基)甲基-1,3,5-氮杂环己三酮、咪唑离子液体、2,4,6-三(二甲氨基甲基)苯酚和苄基二甲胺一种或多种。
7.根据权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂包括甲苯、丁酮和环己酮中的一种或多种。
8.权利要求1～7任一项所述制备方法制备得到的条码碳带背涂层用树脂。
9.一种条码碳带背涂液，包括权利要求8所述条码碳带背涂层用树脂、偶联剂和稀释剂；
所述条码碳带背涂层用树脂、偶联剂和稀释剂的质量比为0.1～3:0.1～0.5:95～100。
10.权利要求9所述的条码碳带背涂液在制备条码碳带背涂层中的应用。
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