CN110746836B - 一种耐高温蒸汽的热转印离型剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于热转印碳带技术领域，具体涉及一种耐高温蒸汽的热转印离型剂及其制备方法。所述耐高温蒸汽的热转印离型剂，以100重量份计，包括以下原材料：聚甲基丙烯酸甲酯12~15份、聚四氟乙烯微粉蜡3~6份、抗粘剂3~6份，抗氧剂0.15~0.3份，消泡剂0.85~2.7份，余量为碳酸二甲酯。采用本发明的离型剂制备的热转印碳带烫印后的产品进行1‑6h、121℃的高温蒸汽灭菌测试，热转印碳带字迹无脱色或字迹反粘到其他部位或材质上。

Description

一种耐高温蒸汽的热转印离型剂及其制备方法
技术领域
本发明属于热转印碳带技术领域，具体涉及一种耐高温蒸汽的热转印离型剂及其制备方法。
背景技术
近年来，热转印印刷技术受到了国内外的广泛关注。热转印印刷不拘泥于产品的形状，操作简单，生产规模较小，并且印刷产品精美细腻，具有良好的市场前景。热转印产品主要由基膜、离型层、油墨层组成，其中，离型剂是热转印技术的核心内容，是油墨能否全部有效附着在承印物表面的决定性因素。因此，热转印离型剂的相关研究具有重要的实用意义。离型剂是一种以蜡和硅树脂为主体的低黏度透明液体，在常温下可以保持固体状态并具有黏性，而在一定温度下会发生融化流动的油性物质。离型剂起到缓冲基膜和印刷层附着力的作用，并且具有良好的耐磨性，可以保护彩色油墨，延长油墨使用期的作用。
然而在药品或食品包装用标签使用过程中多需要1到6小时的高温蒸汽灭菌工艺流程，但目前市场上的热转印碳带在打印到标签表面后的高温蒸汽性能不好，在高温条件下标签上的字迹会反粘到其他材质或部位上，其主要原因是离型涂层所起到的隔离和保护油墨层的性能较差。
因此，急需一种耐高温蒸汽的热转印离型剂以提高热转印后字迹耐高温蒸汽的使用效果。
发明内容
为了克服现有技术中的问题，本发明提供了一种耐高温蒸汽的热转印离型剂。该耐高温蒸汽的热转印离型剂制成的热转印碳带烫印后进行高温蒸汽灭菌，字迹无脱色或字迹反粘到其他部位或材质上。
本发明还提供了上述热转印离型层的制备方法。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
一种耐高温蒸汽的热转印离型剂，所述热转印离型剂以100重量份计，包括以下原材料：聚甲基丙烯酸甲酯12～15份、聚四氟乙烯微粉蜡3～6份、抗粘剂3～6份，抗氧剂0.15～0.3份，消泡剂0.85～2.7份，余量为碳酸二甲酯。
优选的，所述抗粘剂为高岭土。
优选的，所述抗氧剂为抗氧剂1010。
优选的，所述消泡剂为有机硅消泡剂。
优选的，所述聚四氟乙烯微粉蜡的粒径为1-1.5μm。
上述耐高温蒸汽的热转印离型剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将聚甲基丙烯酸甲酯溶解于碳酸二甲酯中，获得离型层混合溶液，备用；
(2)将聚四氟乙烯微粉蜡、抗粘剂、抗氧剂和消泡剂投入到剪切设备中，剪切设备升温至40-60℃，在转速为1500-2500r/min下搅拌处理0.5-2.5h，然后逐渐降温至室温，获得乳化液；
(3)将步骤(2)中的乳化液、步骤(1)中的离型层混合溶液混合均匀，即得离型剂。
具体的，步骤(1)将聚甲基丙烯酸甲酯溶解于40-60℃的碳酸二甲酯中，并于1500-3000r/min的转速下搅拌0.25-1.5h，获得离型层混合溶液。
具体的，步骤(3)的混合时，在转速为1000-1500r/min下搅拌0.2-0.4h。
使用上述耐高温蒸汽的热转印离型剂制备离型层的方法，将离型剂均匀涂覆在热转印碳带的基膜转印侧表面上，并于100-120℃下干燥1-2s，从而在基膜表面形成离型层。
优选的，所述离型层的厚度为0.2μm-0.5μm。
配方原理简单介绍如下：本发明主要应用于医疗或食品等需要高温杀菌的包装行业。本发明意义在于保障已印刷过的字迹在121摄氏度的环境下具备一定的热稳定性，不会使字迹向其他接触的地方转移，防止标识之间的交叉污染，保证字迹经高温后清晰可辨识。配方设计原理：1.聚甲基丙烯酸甲酯与聚四氟乙烯蜡相互间结合力强，相互溶融后制成涂层时，涂层具备一定的机械强度以及由蜡提供的光滑度，此涂层在只有0.2-0.5微米时具备阻止油墨粒子热迁移活动；2.为了使离型涂层在热转印过程中完全转移附着在字体表面，那么就要引入抗粘剂，抗粘剂高岭土能有效的减小离型涂层与基膜间的结合力；3.制成离型的过程中会产生大量的气泡，为了消泡引入有机硅消泡剂，本文选用的有机硅消泡剂具备长时间在130摄氏度环境下稳定的性能；4.为了使离型层具备长期耐热性能，经对比选用后添加抗氧剂1010，使离型层耐热时间有效延长。
和现有技术相比，本发明的有益效果是：
1.采用本发明的离型剂制备的热转印碳带烫印制成样品后在121℃下进行高温蒸汽灭菌测试，测试时间为1-6h，热转印碳带字迹无脱色或字迹反粘到其他部位或材质上；
2.涂层厚度为0.2-0.5微米，能够很好地阻止油墨粒子热迁移活动；
3.本发明的离型剂配方和工艺都较简单，便于工业上的广泛推广使用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步说明，但并不是对本发明的限制。下述实施例的有机硅消泡剂选用德国巴斯夫Foamster ED2522乳液型有机硅消泡剂。
实施例1
本实施例的耐高温蒸汽的热转印离型剂，所述热转印离型剂以100重量份计，由以下原材料组成：聚甲基丙烯酸甲酯15份、聚四氟乙烯微粉蜡6份、高岭土6份，抗氧剂10100.3份，有机硅消泡剂2.7份，余量为碳酸二甲酯。
所述耐高温蒸汽的热转印离型剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将配料中的聚甲基丙烯酸甲酯溶解于50℃的碳酸二甲酯中，然后将其投入到搅拌分散装置，在3000r/min的转速下，分散处理0.25h，获得离型层混合溶液，备用；
(2)将配料中的聚四氟乙烯微粉蜡、高岭土，抗氧剂1010和有机硅消泡剂投入到剪切设备中，然后将剪切设备升温至50℃，在转速为2000r/min下，搅拌混合分散处理1.5h，再降温至常温，获得乳化液；
(3)将(2)中获得的乳化液、步骤(1)中获得的离型层混合溶液，投入到搅拌分散装置中，在1500r/min的转速下，分散处理0.4h，即得离型剂(该离型剂可直接用于涂覆)。
将离型剂均匀涂覆在热转印碳带的基膜转印侧表面上，使用凹版印刷式涂布机，涂布网辊为1000目，涂布线速度为200m/min，并在100℃下干燥2s，从而在基膜表面形成离型层，所述离型层的厚度为0.5μm。
实施例2
本实施例的耐高温蒸汽的热转印离型剂，所述热转印离型剂以100重量份计，由以下原材料组成：聚甲基丙烯酸甲酯12份、聚四氟乙烯微粉蜡6份、高岭土6份，抗氧剂10100.15份，有机硅消泡剂0.85份，余量为碳酸二甲酯。
所述耐高温蒸汽的热转印离型剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将配料中的聚甲基丙烯酸甲酯溶解于50℃的碳酸二甲酯中，然后将其投入到搅拌分散装置，在2000r/min的转速下，分散处理0.25h，获得离型层混合溶液，备用；
(2)将配料中的聚四氟乙烯微粉蜡、高岭土，抗氧剂1010和有机硅消泡剂投入到剪切设备中，然后将剪切设备升温至50℃，在转速为2000r/min下，搅拌混合分散处理1.5h，再降温至常温，获得乳化液；
(3)将(2)中获得的乳化液、步骤(1)中获得的离型层混合溶液，投入到搅拌分散装置中，在1500r/min的转速下，分散处理0.4h，即得离型剂(该离型剂可直接用于涂覆)。
将离型剂均匀涂覆在热转印碳带的基膜转印侧表面上，并在120℃下干燥1s，从而在基膜表面形成离型层，所述离型层的厚度为0.3μm。
实施例3
本实施例的耐高温蒸汽的热转印离型剂，所述热转印离型剂以100重量份计，由以下原材料组成：聚甲基丙烯酸甲酯12份、聚四氟乙烯微粉蜡3份、高岭土3份，抗氧剂10100.15份，有机硅消泡剂0.85份，余量为碳酸二甲酯。所述耐高温蒸汽的热转印离型剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将配料中的聚甲基丙烯酸甲酯溶解于50℃的碳酸二甲酯中，然后将其投入到搅拌分散装置，在2000r/min的转速下，分散处理0.25h，获得离型层混合溶液，备用；
(2)将配料中的聚四氟乙烯微粉蜡、高岭土、抗氧剂1010和有机硅消泡剂投入到剪切设备中，然后将剪切设备升温至50℃，在转速为2000r/min下，搅拌混合分散处理1.5h，再缓慢降温至常温，获得乳化液；
(3)将(2)中获得的乳化液、步骤(1)中获得的离型层混合溶液，投入到搅拌分散装置中，在1500r/min的转速下，分散处理0.4h，即得离型剂(该离型剂可直接用于涂覆)。
将离型剂均匀涂覆在热转印碳带的基膜转印侧表面上，并在110℃下干燥1.5s，从而在基膜表面形成离型层，所述离型层的厚度为0.2μm。
实施例4
本实施例的耐高温蒸汽的热转印离型剂，所述热转印离型剂以100重量份计，由以下原材料组成：聚甲基丙烯酸甲酯12份、聚四氟乙烯微粉蜡3份、高岭土3份，抗氧剂10100.15份，有机硅消泡剂0.85份，余量为碳酸二甲酯。所述耐高温蒸汽的热转印离型剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将配料中的聚甲基丙烯酸甲酯溶解于40℃的碳酸二甲酯中，然后将其投入到搅拌分散装置，在1500r/min的转速下，分散处理1.5h，获得离型层混合溶液，备用；
(2)将配料中的聚四氟乙烯微粉蜡、高岭土、抗氧剂1010和有机硅消泡剂投入到剪切设备中，然后将剪切设备升温至40℃，在转速为1500r/min下，搅拌混合分散处理2.5h，再缓慢降温至常温，获得乳化液；
(3)将(2)中获得的乳化液、步骤(1)中获得的离型层混合溶液，投入到搅拌分散装置中，在1500r/min的转速下，分散处理0.4h，即得离型剂(该离型剂可直接用于涂覆)。
将离型剂均匀涂覆在热转印碳带的基膜转印侧表面上，并在110℃下干燥1.5s，从而在基膜表面形成离型层，所述离型层的厚度为0.2μm。
实施例5
本实施例的耐高温蒸汽的热转印离型剂，所述热转印离型剂以100重量份计，由以下原材料组成：聚甲基丙烯酸甲酯12份、聚四氟乙烯微粉蜡3份、高岭土3份，抗氧剂10100.15份，有机硅消泡剂0.85份，余量为碳酸二甲酯。所述耐高温蒸汽的热转印离型剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将配料中的聚甲基丙烯酸甲酯溶解于40℃的碳酸二甲酯中，然后将其投入到搅拌分散装置，在1500r/min的转速下，分散处理1h，获得离型层混合溶液，备用；
(2)将配料中的聚四氟乙烯微粉蜡、高岭土、抗氧剂1010和有机硅消泡剂投入到剪切设备中，然后将剪切设备升温至60℃，在转速为2500r/min下，搅拌混合分散处理0.5h，再缓慢降温至常温，获得乳化液；
(3)将(2)中获得的乳化液、步骤(1)中获得的离型层混合溶液，投入到搅拌分散装置中，在1000r/min的转速下，分散处理0.2h，即得离型剂(该离型剂可直接用于涂覆)。
将离型剂均匀涂覆在热转印碳带的基膜转印侧表面上，并在110℃下干燥1.5s，从而在基膜表面形成离型层，所述离型层的厚度为0.4μm。
对比例1
本对比例与实施例1的不同之处在于：将实施例1中的离型剂替换成普通市售的巴宝丽H2。
对比例2
本对比例与实施例1的不同之处在于：将实施例1中的离型剂替换成普通市售的格来美Hot tear release。
对比例3
本对比例与实施例2的不同之处在于：将实施例2中的离型剂替换成普通市售的巴宝丽H2。
对比例4
本对比例与实施例2的不同之处在于：将实施例2中的离型剂替换成普通市售的格来美Hot tear release。
对比例5
本对比例与实施例3的不同之处在于：将实施例3中的离型剂替换成普通市售的巴宝丽H2。
对比例6
本对比例与实施例3的不同之处在于：将实施例3中的离型剂替换成普通市售的格来美Hot tear release。
热转印碳带的耐高温蒸汽测试：在实施例1-3和对比例1-6制备的离型层上复涂1μm的溶剂型热转印油墨涂层(热转印油墨为东莞市彩冠工业材料有限公司生产的各色油墨，实施例1、对比例1和对比例2所涂油墨颜色为黑色；实施例2、对比例3和对比例4所涂油墨颜色为紫色；实施例3、对比例5和对比例6所涂油墨颜色为绿色)，然后制成热转印碳带，在气动压力为0.5MPa，烫印温度为150℃的条件下烫印制成样品，叠摞后做3h、121℃高温蒸汽灭菌测试，结果见表1。从表1的数据可以看出，采用实施例1-3的耐高温蒸汽离型剂制备的热转印碳带烫印后字迹无脱色或字迹反粘到其他部位或材质上；而使用普通市售离型剂制备的热转印碳带烫印后的字迹出现脱色和反粘现象。
表1本发明的离型剂和市售离型剂制备的热转印碳带烫印制成样品的高温蒸汽灭菌测试结果
Figure BDA0002262641630000061

Claims (6)

1.一种耐高温蒸汽的热转印离型剂在热转印碳带烫印中的应用，其特征在于，所述热转印碳带在烫印时能够耐受121℃的温度3h；
应用时，将耐高温蒸汽的热转印离型剂均匀涂覆在热转印碳带的基膜转印侧表面上，并于100-120℃下干燥1-2s，在基膜表面形成离型层；所述离型层的厚度为0.2µm-0.5µm；然后，在离型层上复涂1µm溶剂型热转印油墨涂层，从而制备得到热转印碳带；
所述热转印离型剂以100重量份计，包括以下原材料：聚甲基丙烯酸甲酯12 ~ 15份、聚四氟乙烯微粉蜡3 ~ 6份、抗粘剂3 ~ 6份，抗氧剂0.15 ~ 0.3份，消泡剂0.85 ~ 2.7份，余量为碳酸二甲酯；
所述抗粘剂为高岭土；
所述抗氧剂为抗氧剂1010；
所述消泡剂为有机硅消泡剂；
所述聚四氟乙烯微粉蜡的粒径为1-1.5μm。
2.根据权利要求1所述的应用，其特征在于，所述耐高温蒸汽的热转印离型剂通过如下步骤制备得到：
（1）将聚甲基丙烯酸甲酯溶解于碳酸二甲酯中，获得离型层混合溶液，备用；
（2）将聚四氟乙烯微粉蜡、抗粘剂、抗氧剂和消泡剂投入到剪切设备中，剪切设备升温至40-60℃，在转速为1500-2500 r/min下搅拌处理0.5-2.5 h，然后逐渐降温至室温，获得乳化液；
（3）将步骤（2）中的乳化液、步骤（1）中的离型层混合溶液混合均匀，即得离型剂。
3.根据权利要求2所述的应用，其特征在于，步骤（1）中聚甲基丙烯酸甲酯溶解于40-60℃的碳酸二甲酯中，并于1500-3000 r/min的转速下搅拌0.25 -1.5 h，获得离型层混合溶液；步骤(3)的混合时，在转速为1000-1500r/min下搅拌0.2-0.4h。
4.一种含有耐高温蒸汽的热转印离型剂的热转印碳带，其特征在于，所述热转印碳带能够在烫印时耐受121℃的温度3h；
所述热转印碳带通过如下步骤制备得到：
将耐高温蒸汽的热转印离型剂均匀涂覆在热转印碳带的基膜转印侧表面上，并于100-120℃下干燥1-2s，在基膜表面形成离型层；所述离型层的厚度为0.2µm-0.5µm；然后，在离型层上复涂1µm溶剂型热转印油墨涂层，从而制备得到热转印碳带；
所述热转印离型剂以100重量份计，包括以下原材料：聚甲基丙烯酸甲酯12 ~ 15份、聚四氟乙烯微粉蜡3 ~ 6份、抗粘剂3 ~ 6份，抗氧剂0.15 ~ 0.3份，消泡剂0.85 ~ 2.7份，余量为碳酸二甲酯；
所述抗粘剂为高岭土；
所述抗氧剂为抗氧剂1010；
所述消泡剂为有机硅消泡剂；
所述聚四氟乙烯微粉蜡的粒径为1-1.5μm。
5.根据权利要求4所述的热转印碳带，其特征在于，所述耐高温蒸汽的热转印离型剂通过如下步骤制备得到：
（1）将聚甲基丙烯酸甲酯溶解于碳酸二甲酯中，获得离型层混合溶液，备用；
（2）将聚四氟乙烯微粉蜡、抗粘剂、抗氧剂和消泡剂投入到剪切设备中，剪切设备升温至40-60℃，在转速为1500-2500 r/min下搅拌处理0.5-2.5 h，然后逐渐降温至室温，获得乳化液；
（3）将步骤（2）中的乳化液、步骤（1）中的离型层混合溶液混合均匀，即得离型剂。
6.根据权利要求5所述的热转印碳带，其特征在于，步骤（1）中聚甲基丙烯酸甲酯溶解于40-60℃的碳酸二甲酯中，并于1500-3000 r/min的转速下搅拌0.25 -1.5 h，获得离型层混合溶液；步骤(3)的混合时，在转速为1000-1500r/min下搅拌0.2-0.4h。
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