CN111154415A - 一种热升华打印不干胶标签 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种热升华打印不干胶标签，特点是在基材正面做附着促进剂处理，并涂布一层接受热升华染料的水性涂层，制得标签面材；然后在标签面材的反面与离型纸背压敏胶、复合、成型；制备工艺的特点是面材基材表面的附着促进剂与接受层涂层一次性涂布完成，其中附着力促进剂使用300线斜纹辊逆向涂布，经过副烘箱烘干后，直接进入微凹辊涂布接受层涂层，经过真空吸附辊输送至桥式烘箱烘干后即完成打印面材的涂布；然后在离型底材的离型面涂布不干胶，经干燥道烘干，转移上胶至面材，复合收卷；优点是节能环保，标签图像色密度更高，色彩还原更逼真，而且提升了热升华染料的染着能力和结合牢度，提高了的热升华打印分辨率。

Description

一种热升华打印不干胶标签
技术领域
本发明涉及热升华打印的领域，尤其涉及一种热升华打印不干胶标签。
背景技术
随着计算机技术的广泛应用和电子技术突飞猛进的发展，印刷业也正在经历着信息化的冲击。标签则是近年印刷行业中的一个亮点，特别是不干胶标签，在国内已经形成一个完整的产业链，标签印刷在市场中的地位也逐渐被人们所重视。而热升华技术作为一类数码打印技术，近几年来有着突飞猛进的发展，热升华打印技术，凭借其高输出速度（200m/min）、高分辨率、高打印精度、防水耐磨保护膜、不褪色等优势，已经作为一类新型数字印刷技术逐渐应用于广告、标签等行业中。现有的专利“一种热升华打印介质”的热升华打印相纸，专利号为ZL20070021120.X，采用的涂层配方为溶剂型体系，存在着不环保的缺陷； 因此需要设计一种环保的热升华打印标签。
发明内容
本发明目的是提供一种热升华打印不干胶标签，采用水性体系涂层，根据热升华打印原理，重新设计产品整体结构；同时，针对色带分散染料化学性质开发了一种丙烯腈改性氯醋乳液，并制备成接受层涂层，能够使打印出的图像、文本的色密度、分辨率更高；适用于高精度印刷要求；而且环保，使用效果好；解决了以上技术问题。
为了实现上述技术目的，达到上述的技术要求，本发明所采用的技术方案是：一种热升华打印不干胶标签，其特征在于：包括基材，基材正面做附着促进剂处理，并涂布一层接受层涂层，接受层涂层为接受热升华染料的水性涂层，制得标签面材；面材的反面通过压敏胶与离型纸复合、成型；所述的压敏胶为水性丙烯酸压敏胶、溶剂型丙烯酸压敏胶、可剥离胶、热熔胶中的一种；所述的离型纸为塑离型纸或无塑离型纸，离型纸的厚度为60-110μm，离型纸的密度为0.75 -0.8 g/㎝3；所述的接受层涂层由成膜剂、成膜助剂和水性助剂配制组成，各组份的重量百分比为，成膜剂﹕成膜助剂﹕水性助剂＝（60～90）﹕（3～10）﹕（1～3）；所述的成膜剂由丙烯腈改性氯醋乳液组成，成膜助剂为乙二醇、丙二醇、己二醇、十二碳醇酯、二丙二醇甲醚醋酸酯（DPMA）、二丙二醇甲醚（DPM）、己二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种混合组成，水性助剂为润湿流平剂、消泡剂、增白剂、交联剂；所述的消泡剂为聚醚类、改性硅酮类、复合硅酮类、金属皂类；所述的附着促进剂为聚乙酰亚胺水溶液、聚丁二烯、水性异氰酸酯、双组分水性聚氨酯、水性压敏胶中的一种；所述的基材为PP合成纸、白色发泡聚酯薄膜或低密度PVC薄膜；基材薄膜厚度为10-60μm。
优选的：所述的基材薄膜厚度为25-35μm；所述的压敏胶为水性丙烯酸压敏胶和可剥离胶，涂胶干基厚度为15-20μm；离型纸为80g单硅格拉辛纸作为离型纸，厚度为80-100μm。
优选的：所述的丙烯腈改性氯醋乳液，包含以下重量份的组分：氯乙烯30-50份，醋酸乙烯酯15-20份，丙烯腈20-30份，丙烯酸酯类单体8-12份，交联单体2-5份，引发剂0.5-0.8份，乳化剂2.5-3份，pH值调节剂0.25-0.35份，分子量调节剂0.1-0.3份，去离子水100-120份；所述的丙烯腈与氯乙烯的比例为40：60。
优选的：所述的丙烯腈改性氯醋乳液最低成膜温度为30-50℃，玻璃化温度Tg为52-75℃；所述的丙烯酸酯类单体是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或几种；所述的交联单体为丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或几种；所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵；所述乳化剂可以反应型乳化剂和非反应型乳化剂；所述的反应型乳化剂为丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、含烯丙基的醇醚硫酸盐、异构碳十二醇聚氧乙烯醚，非反应型乳化剂是十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种或几种；所述pH值调节剂，为碳酸氢钠或磷酸氢钠；所述的分子量调节剂为十二硫醇、调节剂丁。
优选的：所述的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯配合使用，甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸正丁酯的使用比例为60：40。
优选的：所述的一丙烯腈改性氯醋乳液的制备方法如下，包括以下步骤：步骤一，釜底料预乳化：取氯乙烯5-10份，丙烯酸类单体3-5份，非反应型乳化剂乳化剂十二烷基苯磺酸钠1份，全部分量的pH值调节剂，去离子水15-20份，投入到预乳化釜中，开启搅拌，保持500r/min转速，搅拌1-2小时，使充分乳化，得到釜底料预乳化液，备用；步骤二，滴加液1预乳化：取氯乙烯15-25份，丙烯酸类单体2-5份，醋酸乙烯酯10-15份，丙烯腈5-10份，交联单体1-3份，反应型乳化剂丙烯酰胺基异丙基磺酸钠1份，1/2分量的分子量调节剂，去离子水30-40份，投入到预乳化釜中，开启搅拌，保持500r/min转速，搅拌2小时以上，使充分乳化，得到滴加液1预乳化液，备用；步骤三，滴加液2预乳化：取剩余的氯乙烯、丙烯酸类单体、醋酸乙烯酯、丙烯腈、交联单体、分子量调节剂、反应型乳化剂丙烯酰胺基异丙基磺酸钠和去离子水，投入到预乳化釜中，开启搅拌，保持500r/min转速，搅拌2小时以上，使充分乳化，得到滴加液2预乳化液，备用；步骤四，开始反应：a.在压力反应釜容器中，首先加入步骤一种预乳化好的釜底料，开启搅拌，加入1/4量的引发剂，缓慢升温至70-75℃，反应开始；b.开启真空泵，使反应釜内压力逐步降低至0.1MPa；待反应釜内呈半透明白色状态，升温至80℃左右，开始滴加预乳化好的滴加液1和1/3量的引发剂，3小时内滴加结束，并保温半小时；c.转速和温度保持不变，滴加预乳化好的滴加液2和1/3量的引发剂，3小时内滴加结束；d.待上述滴加结束，将反应温度升高至85℃左右，补加剩余的引发剂，保温1小时以上，反应釜内压力至0.1MPa以下；通冷却水将反应釜内温度降至40℃以下，继续抽真空以脱除未反应的单体，反应完成;e.反应釜内加入适量的氨水调节pH值至中性，300目过滤出料，即获得丙烯腈改性氯醋乳液。
优选的：所述的水性助剂中的消泡剂为聚醚类。
一种热升华打印不干胶标签的制备工艺，其特征在于：面材基材表面的附着促进剂与接受层涂层一次性涂布完成，其中附着力促进剂使用300线斜纹辊逆向涂布，经过副烘箱烘干后，直接进入微凹辊涂布接受层涂层，经过真空吸附辊输送至桥式烘箱烘干后，即完成打印面材的涂布；然后，在离型底材的离型面涂布不干胶，经干燥道烘干，转移上胶至面材，复合收卷，即完成热升华打印标签的生产。
本发明的有益效果；一种热升华打印不干胶标签，与传统结构相比：热升华打印标签是采用聚丙烯合成纸、聚酯薄膜等多种基材，基材正面做附着促进剂处理，并涂布一层接受热升华染料的水性涂层，制得标签面材；然后在标签面材的反面与离型纸背压敏胶（不干胶）、复合、成型；重新设计了产品整体结构；节能环保；同时，针对色带分散染料化学性质开发了一种丙烯腈改性氯醋乳液，并制备成接受层涂层，能够使打印出的图像、文本的色密度、分辨率更高。采用本发明的制备工艺获得的热升华打印标签，不仅能够使打印出的标签图像色密度更高，色彩还原更逼真，而且提升了热升华染料的染着能力和结合牢度，提高了的热升华打印分辨率，打印出的字母清晰边缘，满足各类标签需求；同时，使用创新性的热升华接受层水性体系、产品结构和生产工艺，生产过程环保，减少了生产能耗，彻底解决了不环保的问题，更为消费市场所接受。
附图说明
图1为本发明不干胶标签结构示意图；
1.接受层涂层；2.附着促进剂；3.基材；4.压敏胶；5.离型纸。
具体实施方式
为了使本发明的发明目的、技术方案及其有益技术效果更加清晰，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步详细说明；
一种热升华打印不干胶标签，其特征在于：包括基材3，基材3正面采用附着促进剂2处理，并涂布一层接受层涂层1，接受层涂层1为接受热升华染料的水性涂层，制得标签面材；面材的反面通过压敏胶4与离型纸5复合、成型；所述的压敏胶4为水性丙烯酸压敏胶、溶剂型丙烯酸压敏胶、可剥离胶、热熔胶中的一种；所述的离型纸5为塑离型纸或无塑离型纸，离型纸的厚度为60-110μm，离型纸的密度为0.75 -0.8 g/㎝3；所述的接受层涂层1由成膜剂、成膜助剂和水性助剂配制组成，各组份的重量百分比为，成膜剂﹕成膜助剂﹕水性助剂＝（60～90）﹕（3～10）﹕（1～3）；所述的成膜剂由丙烯腈改性氯醋乳液组成，成膜助剂为乙二醇、丙二醇、己二醇、十二碳醇酯、二丙二醇甲醚醋酸酯（DPMA）、二丙二醇甲醚（DPM）、己二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种混合组成，水性助剂为润湿流平剂、消泡剂、增白剂、交联剂；所述的消泡剂为聚醚类、改性硅酮类、复合硅酮类、金属皂类；所述的附着促进剂2为聚乙酰亚胺水溶液、聚丁二烯、水性异氰酸酯、双组分水性聚氨酯、水性压敏胶中的一种；所述的基材3为PP合成纸、白色发泡聚酯薄膜或低密度PVC薄膜；基材薄膜厚度为10-60μm。
所述的基材3薄膜厚度为25-35μm；所述的压敏胶4为水性丙烯酸压敏胶和可剥离胶，涂胶干基厚度为15-20μm；离型纸5为80g单硅格拉辛纸作为离型纸，厚度为80-100μm。
所述的丙烯腈改性氯醋乳液，包含以下重量份的组分：氯乙烯30-50份，醋酸乙烯酯15-20份，丙烯腈20-30份，丙烯酸酯类单体8-12份，交联单体2-5份，引发剂0.5-0.8份，乳化剂2.5-3份，pH值调节剂0.25-0.35份，分子量调节剂0.1-0.3份，去离子水100-120份；所述的丙烯腈与氯乙烯的比例为40：60。
所述的丙烯腈改性氯醋乳液最低成膜温度为30-50℃，玻璃化温度Tg为52-75℃；所述的丙烯酸酯类单体是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或几种；所述的交联单体为丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或几种；所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵；所述乳化剂可以反应型乳化剂和非反应型乳化剂；所述的反应型乳化剂为丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、含烯丙基的醇醚硫酸盐、异构碳十二醇聚氧乙烯醚，非反应型乳化剂是十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种或几种；所述pH值调节剂，为碳酸氢钠或磷酸氢钠；所述的分子量调节剂为十二硫醇、调节剂丁。
所述的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯配合使用，甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸正丁酯的使用比例为60：40。
所述的一丙烯腈改性氯醋乳液的制备方法如下，包括以下步骤：步骤一，釜底料预乳化：取氯乙烯5-10份，丙烯酸类单体3-5份，非反应型乳化剂乳化剂十二烷基苯磺酸钠1份，全部分量的pH值调节剂，去离子水15-20份，投入到预乳化釜中，开启搅拌，保持500r/min转速，搅拌1-2小时，使充分乳化，得到釜底料预乳化液，备用；步骤二，滴加液1预乳化：取氯乙烯15-25份，丙烯酸类单体2-5份，醋酸乙烯酯10-15份，丙烯腈5-10份，交联单体1-3份，反应型乳化剂丙烯酰胺基异丙基磺酸钠1份，1/2分量的分子量调节剂，去离子水30-40份，投入到预乳化釜中，开启搅拌，保持500r/min转速，搅拌2小时以上，使充分乳化，得到滴加液1预乳化液，备用；步骤三，滴加液2预乳化：取剩余的氯乙烯、丙烯酸类单体、醋酸乙烯酯、丙烯腈、交联单体、分子量调节剂、反应型乳化剂丙烯酰胺基异丙基磺酸钠和去离子水，投入到预乳化釜中，开启搅拌，保持500r/min转速，搅拌2小时以上，使充分乳化，得到滴加液2预乳化液，备用；步骤四，开始反应：a.在压力反应釜容器中，首先加入步骤一种预乳化好的釜底料，开启搅拌，加入1/4量的引发剂，缓慢升温至70-75℃，反应开始；b.开启真空泵，使反应釜内压力逐步降低至0.1MPa；待反应釜内呈半透明白色状态，升温至80℃左右，开始滴加预乳化好的滴加液1和1/3量的引发剂，3小时内滴加结束，并保温半小时；c.转速和温度保持不变，滴加预乳化好的滴加液2和1/3量的引发剂，3小时内滴加结束；d.待上述滴加结束，将反应温度升高至85℃左右，补加剩余的引发剂，保温1小时以上，反应釜内压力至0.1MPa以下；通冷却水将反应釜内温度降至40℃以下，继续抽真空以脱除未反应的单体，反应完成;e.反应釜内加入适量的氨水调节pH值至中性，300目过滤出料，即获得丙烯腈改性氯醋乳液;所述的水性助剂中的消泡剂为聚醚类。
一种热升华打印不干胶标签的制备工艺，其特征在于：面材基材表面的附着促进剂与接受层涂层一次性涂布完成，其中附着力促进剂使用300线斜纹辊逆向涂布，经过副烘箱烘干后，直接进入微凹辊涂布接受层涂层，经过真空吸附辊输送至桥式烘箱烘干后，即完成打印面材的涂布；然后，在离型底材的离型面涂布不干胶，经干燥道烘干，转移上胶至面材，复合收卷，即完成热升华打印标签的生产。
本发明的具体实施：一、面材中的水性接受层涂层
1．丙烯腈改性氯醋乳液
本发明所述热升华打印标签是和热升华色带配合使用的，其中热升华打印的核心物质为热升华色带中的分散染料，较为特殊。
因此，为了更有针对性地开发一种热升华打印标签面材的水性体系接受层涂层，发明人针对热升华色带的分散染料性质进行研究：
热升华色带中使用的分散染料是一类分子比较小,结构上不带水溶性基团的染，化学结构以偶氮类为主。从染料分子结构来看是属于非离子型的，但含有包括羟基、偶氮基、氨基、芳香氨基、芳香亚氨基、甲氧基、乙氧基、二乙醇胺基等大量的极性基团，这些基团使染料分子带有适当的极性，赋予染料在极性材料上的染着能力。分散染料有一定的蒸气压，易出现升华现象，且升华速率与温度成正比，因而可以将其应用于气相染色、转移印花和转移染色。决定染色作用的基本因素则是染料对材料的相对亲和力、扩散特性和结合能力。
由于分散染料分子结构上某些极性基团（如-OH、-NH2、-NHR等）的存在可以供给质子，需要接受层具有-C=O基团形成氢键结合。此外，染料分子上供电子基团与吸电子基团使染料分子偶极化，这样与纤维中的-C=O形成偶极矩。并且经发明人测试发现，随着接受层上极性的增加，染料的升华牢度也相应升高。因此，为了提高染料对接受层染着的亲和力与结合能力，还需要接受层包含较强的极性而引入一定量的极性基团。其顺序为：-NO2≈-CN≈-Cl≈-OCH3＞-H≈-CH3。
经过大量研发、测试，常见的聚氯乙烯乳液、水性丙烯酸乳液、醋酸乙烯酯乳液、乙烯-醋酸乙烯酯乳液等水性胶乳，都不能满足热升华打印的要求。水性丙烯酸乳液、醋酸乙烯酯乳液和乙烯-醋酸乙烯酯乳液都不能提供分散染料的染着能力和升华牢度，表现为色密度较差，图像、文字模糊，并且部分乳液还会有粘坏色带、卡顿等打印问题。聚氯乙烯乳液经过测试，当氯含量达到一定比例，热升华打印色密度明显改善，但是常见玻璃化温度极高，成膜性较差。发明人尝试使用聚氯乙烯乳液与其他水性胶乳共混，改善其成膜性，但是，聚氯乙烯乳液为阳离子体系，与其他乳液共混后破乳严重，涂料的稳定性极差，根本无法涂布生产。
因此，需要根据热升华打印原理，针对色带分散染料化学性质；开发了一种用于制备热升华打印接受层的聚合物乳液。丙烯腈改性氯醋乳液能提高分散染料的染着能力和升华牢度，并适合高速微凹辊涂布工艺加工。
经过试验得出，引入含-Cl的氯乙烯单体可以明显改善热升华打印色密度，但存在光和热的稳定性差，易黄变，Tg高成膜性差等问题，需要进一步改性。
本发明使用丙烯腈单体进行接枝改性，引入-CN极性基团，提高涂层的极性，同时，赋予接受层涂层更好的热稳定性、耐候性、光泽度等性能。
通过醋酸乙烯酯的加入，引入-C=O基团。虽然丙烯腈的均聚能力很强，活性也高，氯乙烯的交替共聚能力较强，丙烯腈和氯乙烯共同进行改性时，氯乙烯必然嵌入丙烯腈的分子链中；但是丙烯腈与氯乙烯的竞聚率之比为2.7：0.04，活性差距太大，一般情况下进入分子链的氯乙烯太少。所以，初始投料中氯乙烯的比率较高，然后不断补加丙烯腈，使聚合物中有足够的氯乙烯分子结构。乳液中，丙烯腈：氯乙烯的比例一般为40：60。
本发明添加一定比例的丙烯酸酯类单体，通过调整丙烯酸酯类单体的品种及配比，控制聚合物乳液的最低成膜温度，提升聚合物乳液的成膜性能，并调整改性聚合物乳液的整体玻璃化温度，还可以改善涂层的弹性、粘接性、透明度、热稳定性和耐候性。
本发明所述接受层所用丙烯腈改性氯醋乳液中，极性基团含量在40-60%之间，优选45-55%。
本发明所述接受层所用丙烯腈改性氯醋乳液，最低成膜温度为30-50℃，玻璃化温度Tg为52-75℃。较高的玻璃化温度可以防止热敏头热处理色带气化后压印在接受层上，而发生接受层与色带粘黏甚至粘坏的问题。
本发明所述丙烯酸酯类单体，可以是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯一种或几种，优选甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯搭配使用，进一步地优选甲基丙烯酸甲酯：丙烯酸正丁酯使用比例为60：40。
本发明所述交联单体，可以是丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或几种。其主要作用就是引入官能团或交联点，提高附着力。
本发明所述引发剂可以是过硫酸钾或过硫酸铵。
本发明所述乳化剂可以反应型乳化剂和非反应型乳化剂，所述反应型乳化剂为丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、含烯丙基的醇醚硫酸盐、异构碳十二醇聚氧乙烯醚，非反应型乳化剂是十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵的一种或几种。
本发明所述pH值调节剂，为碳酸氢钠或磷酸氢钠。
本发明所述分子量调节剂，可以是十二硫醇、调节剂丁等。
本发明采用乳液聚合工艺，配备高速分散搅拌头的压力反应釜容器，结合抽真空方法，所制备的丙烯腈改性氯醋乳液中单体残余少，粒径小，pH值为6-7。
本发明所述丙烯腈改性氯醋乳液中，丙烯腈：氯乙烯的比例为40：60。
本发明所述丙烯腈改性氯醋乳液制备过程中，使用两次滴加方法，控制初始投料中氯乙烯的比率较高，然后不断补加丙烯腈，使聚合物中有足够的氯乙烯分子结构。
本发明所述丙烯腈改性氯醋乳液，控制引发剂用量为0.5-0.8份，并分步添加，添加比例为3:4:4:1，保持聚合反应以较高速率进行，获得聚合物乳液分子量分布较宽。
本发明所述丙烯腈改性氯醋乳液的特征在于，控制乳化剂用量为2.5-3份，非反应型乳化剂和反应型乳化剂混合使用，获得聚合物乳液胶束粒径较小，平均粒径≤0.2微米，涂膜均匀性更佳。
本发明所述丙烯腈改性氯醋乳液的特征在于，还添加了0.1-0.3份的分子量调节剂，控制聚合物分子量在40000-90000之间，同时具有较宽分子量分布，有助于提高涂膜的弹性、耐弯折性、冲击强度和韧度等性能。
2、接受层涂层
添加成膜助剂的主要原因是，本发明开发的丙烯腈改性氯醋乳液乳液成膜温度较高，当环境温度低于乳液成膜温度时乳液不易成膜，成膜助剂能改善乳液成膜性能。成膜助剂除了可明显降低水性涂料的最低成膜温度外，还可以改善其聚结性、耐候性、耐擦洗性及展色性，使涂层还具有良好的储存稳定性。同时，成膜助剂具备降低水性涂料体系的表面张力和软化污染物的能力，有助于涂膜的流平，并避免涂布缺陷的发生。在生产过程中，成膜后成膜助剂挥发，不会影响接受层涂层的特性。
水性助剂中，润湿流平剂可以是聚氨酯改性聚醚类缔合型流平剂、聚醚聚酯改性有机硅氧烷、烷基改性有机硅氧烷、聚羟基烷基醚类、改性复合硅酮/特殊醚类等，优选改性复合硅酮/特殊醚类，进一步地优选BYK-348，其能显著降低水性涂料等的动态、静态表面张力，并赋予优异的润湿性。
水性助剂中，消泡剂可以是聚醚类、改性硅酮类、复合硅酮类、金属皂类等，优选聚醚类消泡剂。本发明必须避免使用矿物油、有机硅乳液、疏水二氧化硅等消泡剂，因为其不但容易产生缩孔等涂布弊病，还会影响热升华染料的染着牢度，造成染料在接受层涂层中迁移而图像模糊、分辨率下降的问题。
水性助剂中，交联剂可以是水性异氰酸酯、氮丙啶、碳化二亚胺、环氧硅烷类，优选水性封闭型异氰酸酯交联剂，其在常温下可与水性树脂长期稳定共存，提高涂料的贮存稳定性；在涂布烘干过程中，可以增加涂膜的交联度，提高冲击强度和韧度。
二、制备工艺及产品结构设计
本发明的热升华打印接受层涂层使用涂布工艺涂布在薄膜基材表面，期间为了保证接受层涂层与薄膜基材的附着牢度，需要根据薄膜的品种匹配不同的附着促进剂。
附着促进剂根据薄膜的品种来匹配，可以是聚乙酰亚胺水溶液、聚丁二烯、水性异氰酸酯、双组分水性聚氨酯、水性压敏胶中的一种。
考虑到热升华成像能产生记录点的根本原因是染料的扩散和转移，因而热升华成像应由扩散效应来定义，也可以称为染料扩散热转移。分散染料在材料中的扩散阻力很大，因此要在高温下进行染色。热升华打印时，热敏头、色带、打印介质表面必需紧贴，不能有空隙，否则会出现图文模糊现象。各色染料和保护膜通过热处理依次气化后压印在特殊涂层处理的打印介质上，为进一步向接受层内扩散热转移，需要热升华相纸具有合适弹性并且具有好的保温、隔热功能，热升华打印机的热敏头在热压过程中热量不容易散失，提高热升华打印的色密度、鲜艳度和饱和度；如果介质不具备弹性、保温、隔热功能，热敏头和色带与热升华数码相纸不能紧密贴合，气化的染料在到达接受层表面即降温凝固，而无法向层内扩散热转移，成像、色密度等均会受到严重影响。
因此，也要求热升华打印标签在一定程度上具备适当的弹性、保温、隔热性能。为此，本发明需进一步地在面材基材、不干胶层厚度和离型纸等方面做深入考量。
1．面材基材要求
热升华打印标签面材基材根据标签市场使用习惯，可以是PP合成纸、白色发泡聚酯薄膜、低密度PVC薄膜等。热升华打印标签面材不能使用各类镀铝薄膜，因为镀铝膜有一层金属镀膜层，其导热效果太好，不具备保温、隔热性能，热升华打印的色密度会受到严重影响。
面材基材薄膜厚度可以是10-60微米，优选15-50微米，更进一步优选25-35微米。如果薄膜低于10微米，则会影响基材的挺度，也会凸现出由于复合胶层的不均匀带来的表观不平整，影响热升华数码照片的影像色彩均匀性；如果薄膜厚度超过60微米，则会使热升华打印机的热敏头热量散失，造成热升华照片色密度下降。
2.压敏胶（不干胶）要求
本发明所述热升华打印标签所用压敏胶，可以是水性丙烯酸压敏胶、溶剂型丙烯酸压敏胶、可剥离胶、热熔胶中的一种。
热升华打印时，热敏头、色带、打印介质表面必需紧贴，热升华打印热敏头的瞬间温度高达200-260℃，打印介质的传导温度也会达到80℃左右。如不干胶层性能不佳或涂胶过厚，容易导致标签边缘溢胶问题，溢出的胶水则会污染热升华打印机中的导辊。因此，经过测试，本发明所述热升华打印标签所用不干胶，优选水性丙烯酸压敏胶和可剥离胶，涂胶干基厚度优选15-20微米。
3.接受层涂层厚度要求
由于本发明所述热升华打印标签的面材下涂布有一层干基厚度为15-20微米的不干胶，不干胶本身呈橡胶态，不仅具备较好的弹性，还有很好的保温、隔热作用。同时，面材基材仅为25-35微米，不影响热升华数码打印机打印时热敏头、色带和热升华打印接受层之间的紧密贴合。因此，本发明经过多次试验，优选接受层涂层厚度为8-10微米，即可保证对热升华打印染料的染着能力和升华牢度，同时有效控制生产成本。
4.离型纸要求
本发明所述热升华打印标签的离型纸可以是有塑离型纸（如双塑单硅离型纸、双塑双硅离型纸和单塑单硅离型纸），无塑离型纸（如格拉辛纸，SCK超压光牛皮纸和CCK高岭土涂布纸）。
离型纸需要有一定的松厚度，可以赋予热升华打印标签合适的弹性。热升华数码打印机打印时热敏头能够把色带和热升华打印标签紧密贴合，提高热升华染料的转移效率，从而提高热升华打印标签的色密度。离型纸的厚度可以选用60-110微米，优选80-100微米。离型纸的密度则优选0.75 -0.8 g/㎝3。从成本和性能方面考虑，本发明优选80g单硅格拉辛纸作为离型纸。
加工过程中，在配备高速分散搅拌头的压力反应釜容器内，根据丙烯腈改性氯醋乳液的配方及实施步骤，获得最低成膜温度为30-50℃、平均粒径≤0.2微米，pH值为6-7的丙烯腈改性氯醋乳液。然后再高速分散搅拌机上，逐步添加丙烯腈改性氯醋乳液、成膜助剂及水性助剂，搅拌混合3小时以上，制备成接受层涂层，静置消泡备用。
本发明优化了生产工艺，面材基材表面的附着促进剂与接受层涂层仅需一次性涂布完成，其中附着力促进剂使用300线斜纹辊逆向涂布，经过副烘箱烘干后，直接进入微凹辊涂布接受层涂层，经过真空吸附辊输送至桥式烘箱烘干后，即完成打印面材的涂布。然后，在逗号刮刀涂布机上，在离型底材的离型面涂布不干胶，经干燥道烘干，转移上胶至面材，复合收卷，即完成热升华打印标签的生产。
本发明采用的上述技术方案，获得的热升华打印标签，不仅能够使打印出的标签图像色密度更高，色彩还原更逼真，而且提升了热升华染料的染着能力和结合牢度，提高了的热升华打印分辨率，打印出的字母清晰边缘，满足各类标签需求；同时，使用创新性的热升华接受层水性体系、产品结构和生产工艺，生产过程环保，减少了生产能耗，彻底解决了不环保的问题，更为消费市场所接受。
上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的描述，而并非对实施方式的限定，对于所属领域的技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举，而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之中。

Claims (8)

1.一种热升华打印不干胶标签，其特征在于：包括基材（3），基材（3）正面采用附着促进剂（2）处理，并涂布一层接受层涂层（1），接受层涂层（1）为接受热升华染料的水性涂层，制得标签面材；面材的反面通过压敏胶（4）与离型纸（5）复合、成型；所述的压敏胶（4）为水性丙烯酸压敏胶、溶剂型丙烯酸压敏胶、可剥离胶、热熔胶中的一种；所述的离型纸（5）为塑离型纸或无塑离型纸，离型纸的厚度为60-110μm，离型纸的密度为0.75 -0.8 g/㎝3；所述的接受层涂层（1）由成膜剂、成膜助剂和水性助剂配制组成，各组份的重量百分比为，成膜剂﹕成膜助剂﹕水性助剂＝（60～90）﹕（3～10）﹕（1～3）；所述的成膜剂由丙烯腈改性氯醋乳液组成，成膜助剂为乙二醇、丙二醇、己二醇、十二碳醇酯、二丙二醇甲醚醋酸酯（DPMA）、二丙二醇甲醚（DPM）、己二醇丁醚醋酸酯中的一种或几种混合组成，水性助剂为润湿流平剂、消泡剂、增白剂、交联剂；所述的消泡剂为聚醚类、改性硅酮类、复合硅酮类、金属皂类；所述的附着促进剂（2）为聚乙酰亚胺水溶液、聚丁二烯、水性异氰酸酯、双组分水性聚氨酯、水性压敏胶中的一种；所述的基材（3）为PP合成纸、白色发泡聚酯薄膜或低密度PVC薄膜；基材薄膜厚度为10-60μm。
2.根据权利要求1所述的一种热升华打印不干胶标签，其特征在于：所述的基材（3）薄膜厚度为25-35μm；所述的压敏胶（4）为水性丙烯酸压敏胶和可剥离胶，涂胶干基厚度为15-20μm；离型纸（5）为80g单硅格拉辛纸作为离型纸，厚度为80-100μm。
3.根据权利要求1所述的一种热升华打印不干胶标签，其特征在于：所述的丙烯腈改性氯醋乳液，包含以下重量份的组分：氯乙烯30-50份，醋酸乙烯酯15-20份，丙烯腈20-30份，丙烯酸酯类单体8-12份，交联单体2-5份，引发剂0.5-0.8份，乳化剂2.5-3份，pH值调节剂0.25-0.35份，分子量调节剂0.1-0.3份，去离子水100-120份；所述的丙烯腈与氯乙烯的比例为40：60。
4.根据权利要求2所述的一种热升华打印不干胶标签，其特征在于：所述的丙烯腈改性氯醋乳液最低成膜温度为30-50℃，玻璃化温度Tg为52-75℃；所述的丙烯酸酯类单体是甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯甲基丙烯酸乙酯、丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸-2-乙基己酯中的一种或几种；所述的交联单体为丙烯酸-2-羟基乙酯、丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸-2-羟基乙酯、甲基丙烯酸-2-羟基丙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、丙烯酰胺、N-羟甲基丙烯酰胺、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三异丙氧基硅烷中的一种或几种；所述的引发剂为过硫酸钾或过硫酸铵；所述乳化剂可以反应型乳化剂和非反应型乳化剂；所述的反应型乳化剂为丙烯酰胺基异丙基磺酸钠、含烯丙基的醇醚硫酸盐、异构碳十二醇聚氧乙烯醚，非反应型乳化剂是十二烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯辛基苯酚醚-10、十二烷基苯磺酸钠、壬基酚聚氧乙烯醚硫酸铵中的一种或几种；所述pH值调节剂，为碳酸氢钠或磷酸氢钠；所述的分子量调节剂为十二硫醇、调节剂丁。
5.根据权利要求3所述的一种热升华打印不干胶标签，其特征在于：所述的丙烯酸酯类单体为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸正丁酯配合使用，甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸正丁酯的使用比例为60：40。
6.根据权利要求3所述的一种热升华打印不干胶标签，其特征在于：所述的一丙烯腈改性氯醋乳液的制备方法如下，包括以下步骤：步骤一，釜底料预乳化：取氯乙烯5-10份，丙烯酸类单体3-5份，非反应型乳化剂乳化剂十二烷基苯磺酸钠1份，全部分量的pH值调节剂，去离子水15-20份，投入到预乳化釜中，开启搅拌，保持500r/min转速，搅拌1-2小时，使充分乳化，得到釜底料预乳化液，备用；步骤二，滴加液1预乳化：取氯乙烯15-25份，丙烯酸类单体2-5份，醋酸乙烯酯10-15份，丙烯腈5-10份，交联单体1-3份，反应型乳化剂丙烯酰胺基异丙基磺酸钠1份，1/2分量的分子量调节剂，去离子水30-40份，投入到预乳化釜中，开启搅拌，保持500r/min转速，搅拌2小时以上，使充分乳化，得到滴加液1预乳化液，备用；步骤三，滴加液2预乳化：取剩余的氯乙烯、丙烯酸类单体、醋酸乙烯酯、丙烯腈、交联单体、分子量调节剂、反应型乳化剂丙烯酰胺基异丙基磺酸钠和去离子水，投入到预乳化釜中，开启搅拌，保持500r/min转速，搅拌2小时以上，使充分乳化，得到滴加液2预乳化液，备用；步骤四，开始反应：a.在压力反应釜容器中，首先加入步骤一种预乳化好的釜底料，开启搅拌，加入1/4量的引发剂，缓慢升温至70-75℃，反应开始；b.开启真空泵，使反应釜内压力逐步降低至0.1MPa；待反应釜内呈半透明白色状态，升温至80℃左右，开始滴加预乳化好的滴加液1和1/3量的引发剂，3小时内滴加结束，并保温半小时；c.转速和温度保持不变，滴加预乳化好的滴加液2和1/3量的引发剂，3小时内滴加结束；d.待上述滴加结束，将反应温度升高至85℃左右，补加剩余的引发剂，保温1小时以上，反应釜内压力至0.1MPa以下；通冷却水将反应釜内温度降至40℃以下，继续抽真空以脱除未反应的单体，反应完成;e.反应釜内加入适量的氨水调节pH值至中性，300目过滤出料，即获得丙烯腈改性氯醋乳液。
7.根据权利要求5所述的一种热升华打印不干胶标签，其特征在于：所述的水性助剂中的消泡剂为聚醚类。
8.一种热升华打印不干胶标签的制备工艺，其特征在于：面材基材表面的附着促进剂与接受层涂层一次性涂布完成，其中附着力促进剂使用300线斜纹辊逆向涂布，经过副烘箱烘干后，直接进入微凹辊涂布接受层涂层，经过真空吸附辊输送至桥式烘箱烘干后，即完成打印面材的涂布；然后，在离型底材的离型面涂布不干胶，经干燥道烘干，转移上胶至面材，复合收卷，即完成热升华打印标签的生产。
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