CN115011171B - 一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨，其特征在于，所述热转印油墨由颜料体系、树脂体系、溶剂体系、固化剂体系构成，在该热转印油墨中的重量百分比分别为：颜料体系15‑30%、树脂体系15‑30%，固化剂体系1‑5%，余量为溶剂体系。使用该热转印油墨涂布、烘干而成的碳带产品能够满足以下耐高温功能：1）打印印迹放入300℃以下的环境温度中30分钟，处理后的印迹经耐磨仪检测，耐磨次数不低于20次，耐无水乙醇次数不低于10次；2）用本品打印在转印纸上，然后移印至泥坯上的印迹被透明釉料封入瓷器中(在移印上印迹的泥坯上淋上透明釉料，然后入窑烧制)，经1300℃高温处理24小时，印迹不褪色，不变形，无针孔、白斑、断笔等肉眼可见的瑕疵。

Description

一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨及其制备方法
技术领域
本发明属于条码碳带技术领域，具体涉及一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨及其制备方法。
背景技术
条码碳带是一种在聚酯薄膜的两面分别涂上油墨、润滑剂的新型条码打印耗材，是应用热转印技术，配套条码打印机来完成承印材质(主要是各种标签)的标识工作。具体原理是通过条码打印机打印头的热量和压力作用于碳带油墨层(油墨涂布烘干而成)上，使碳带有选择性地将相应的文字和条码信息转移到标签上。
油墨是条码碳带制备过程中最重要的材料，它提供了条码碳带转印印迹清晰度、着色度、耐腐蚀(包括耐摩擦、耐酒精、耐高温、耐冷冻等)等各项功能。本发明用于制备具有耐高温性能碳带产品的特种热转印油墨，印迹耐受不同程度高温处理后不褪色、不变形、无瑕疵，可以广泛应用于电子、型材、塑胶、陶瓷等行业。
发明内容
本发明目的在于克服现有技术缺陷，提供一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨，使用该油墨制备的碳带(热转印油墨配合塑料基膜、润滑剂，经涂布烘干可得碳带产品，其生产过程，本发明不加详述)，其打印印迹具有耐高温功能。
本发明还提供了上述用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨的制备方法。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨，所述热转印油墨由颜料体系、树脂体系、溶剂体系、固化剂体系构成，在该热转印油墨中的重量百分比分别为：颜料体系15-30％、树脂体系15-30％，固化剂体系1-5％，余量为溶剂体系。
具体的，所述颜料体系由下述重量百分比的原料构成：氧化铬20-50％，四氧化三铁20-50％，氧化钴5-20％，玻璃粉5-10％，高岭土2-5％。
具体的，所述树脂体系由下述重量百分比的原料构成：丙烯酸树脂30-70％，酚醛树脂10-30％，环氧树脂20-50％。
进一步的，所述溶剂体系由下述重量百分比的原料构成：环己烷20-60％，丁酮20-60％，环己酮20-60％。
具体的，所述固化剂体系为潜伏性环氧固化剂，为粉状固化剂，平均粒径≤10微米。
进一步的，所述氧化铬、四氧化三铁、氧化钴、玻璃粉、高岭土的平均粒径均≤3.0微米。
具体的，所述丙烯酸树脂玻璃化温度≥110℃，重均分子量≤10万；所述酚醛树脂、环氧树脂的软化点介于100-120℃之间。
进一步优选的，所述环己烷、丁酮、环己酮的纯度≥99％。
本发明还提供了上述用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨的制备方法，其包括以下步骤：
a、按比例称取溶剂体系的各原料(环己烷、丁酮、环己酮)，加入配有油浴加热隔层及搅拌装置的化料釜(该化料釜为本领域常规设备，非本发明创新之所在，故此不再赘述)中，并开启搅拌；
b、将按比例称取的树脂体系各原料(丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂)加入化料釜中，开启加热，控温70-80℃至溶解完全；
c、待化料釜中的物料冷却至40-50℃，按比例加入颜料体系各原料(氧化铬、四氧化三铁、氧化钴、玻璃粉、高岭土)，搅拌均匀后转入卧式砂磨机以10-30公斤/h的研磨速度进行研磨(一般约需5-8h)，待研磨结束前0.5-2h，按比例加入固化剂体系，并继续研磨，研磨结束，即得用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨。该热转印油墨固含量30-32％，平均粒径1.5-2.0微米，静置30分钟料桶底部无沉淀。
和现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1)由普通热转印油墨制备而成的碳带产品，印迹经高温处理后，由于树脂碳化分解，其耐摩擦、耐腐蚀等各项功能丧失，轻擦即掉；同时普通油墨所用颜料也在高温下褪色，印迹失去标识功能。而由本发明提供油墨生产出的碳带产品，颜料体系借鉴陶瓷颜料体系原理，原本呈色的各种金属氧化物为单晶格结构，高温处理后，相同或不同金属氧化物晶格之间发生化学反应，生长为或大或小的复合晶格，配合其他辅料，黑度和亮度不减反增；同时油墨中的环氧树脂和固化剂体系在高温条件(150℃以上)下发生固化反应，使墨层耐摩擦、耐腐蚀效果显著增加，能够抵御300℃以下高温侵蚀；而在陶瓷制品烧制(1300℃)过程中，即使经固化的树脂一样被灰化，但由于树脂品种的选择(极性大小及TG点高低等)及合理的搭配(材料间能否产生强烈的相互作用)，灰化过程中不会产生剧烈坍缩和崩解，进而避免产生针孔、白斑、断笔等瑕疵，而灰化的印迹被透明釉料封存入陶瓷制品中，又不必担心附着力问题；经高温仍可呈色的过渡金属氧化物又可保持其标识功能；
2)使用本发明热转印油墨涂布、烘干而成的碳带产品能够满足以下两种耐高温功能：
a，打印印迹放入300℃以下的环境温度中30分钟，处理后的印迹经耐磨仪检测，耐磨次数不低于20次(检测条件：500克负载，摩擦介质A4纸)，耐无水乙醇次数不低于10次(检测条件：500克负载，酒精承载介质标准布)；
b，用本品打印在转印纸上，然后移印至泥坯上的印迹被透明釉料封入瓷器中(在移印上印迹的泥坯上淋上透明釉料，然后入窑烧制)，经1300℃高温处理24小时，印迹不褪色，不变形，无针孔、白斑、断笔等肉眼可见的瑕疵。
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，如无特殊说明，所用原料均为可以购买到的普通市售产品。
所用颜料体系中各原料氧化铬、四氧化三铁、氧化钴、玻璃粉、高岭土的平均粒径均为3.0微米。
所用丙烯酸树脂玻璃化温度为115℃，重均分子量为75000；酚醛树脂软化点105℃；环氧树脂软化点102℃。
所用溶剂环己烷、丁酮、环己酮的纯度均超过99％。
所用固化剂体系为潜伏性环氧固化剂，使用的是河南卓立膜材料股份有限公司生产的ZL-1固化剂，为粉状固化剂，平均粒径为8微米。
实施例1
一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨，其各原料重量百分比如上表所示，具体制备方法如下：
a、分别称取环己烷、丁酮、环己酮50.0、30.0、20.0公斤，混合后加入化料釜中，并开启搅拌；
b、分别称取丙烯酸树脂、酚醛树脂、环氧树脂17.3、7.0、10.4公斤，搅拌条件下加入化料釜中，开启加热，控温70-80℃溶解完全；
c、待化料釜中的物料冷却至40-50℃，分别加入氧化铬、四氧化三铁、氧化钴、玻璃粉、高岭土17.3、10.4、3.5、2.8、0.7公斤，搅拌均匀后入卧式砂磨机，以20公斤/h的研磨速度研磨，共研磨5h；待研磨结束前1h，称取1.7公斤固化剂，以0.5公斤/分钟的速度缓缓加入上述物料中，边加边搅拌，然后继续研磨1h，得到用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨。
使用该油墨制备的碳带(热转印油墨配合塑料基膜、润滑剂，经涂布烘干可得碳带产品，如，本品配合有机硅润滑剂、脱模离型剂，利用高速涂布机在4.4微米厚度的PET薄膜一侧涂布润滑层，另一侧分别涂布离型剂和本品。生产过程中涉及的具体涂布速度、厚度控制、烘干温度、风量控制等系现有成熟技术，此处不再赘述)。该碳带产品耐高温功能如下所示：
1)打印印迹放入300℃的环境温度中30分钟，经HD-A508印刷油墨脱色耐磨试验仪测试，耐摩擦25次，耐无水乙醇12次；
2)用本品打印在转印纸上，然后移印至泥坯上的印迹被透明釉料封入瓷器中，经1300℃高温处理24小时，印迹不褪色，不变形，无针孔、白斑、断笔等肉眼可见的瑕疵。
实施例2
一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨，其各原料重量百分比如上表所示，具体制备方法参照实施例1。
参照实施例1方法制备碳带产品，所述碳带产品耐高温功能如下所示：
1)打印印迹放入300℃的环境温度中30分钟，经HD-A508印刷油墨脱色耐磨试验仪测试，耐摩擦30次，耐无水乙醇15次；
2)用本品打印在转印纸上，然后移印至泥坯上的印迹被透明釉料封入瓷器中，经1300℃高温处理24小时，印迹不褪色，不变形，无针孔、白斑、断笔等肉眼可见的瑕疵。
实施例3
一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨，其各原料重量百分比如上表所示，具体制备方法参照实施例1。
参照实施例1方法制备碳带产品，所述碳带产品耐高温功能如下所示：
1)打印印迹放入300℃的环境温度中30分钟，经HD-A508印刷油墨脱色耐磨试验仪测试，耐摩擦22次，耐无水乙醇10次；
2)用本品打印在转印纸上，然后移印至泥坯上的印迹被透明釉料封入瓷器中，经1300℃高温处理24小时，印迹不褪色，不变形，无针孔、白斑、断笔等肉眼可见的瑕疵。
实施例4
一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨，其各原料重量百分比如上表所示，具体制备方法参照实施例1。
参照实施例1方法制备碳带产品，所述碳带产品耐高温功能如下所示：
1)打印印迹放入300℃的环境温度中30分钟，经HD-A508印刷油墨脱色耐磨试验仪测试，耐摩擦30次，耐无水乙醇15次；
2)用本品打印在转印纸上，然后移印至泥坯上的印迹被透明釉料封入瓷器中，经1300℃高温处理24小时，印迹不褪色，不变形，无针孔、白斑、断笔等肉眼可见的瑕疵。
实施例5
一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨，其各原料重量百分比如上表所示，具体制备方法参照实施例1。
参照实施例1方法制备碳带产品，所述碳带产品耐高温功能如下所示：
1)打印印迹放入300℃的环境温度中30分钟，经HD-A508印刷油墨脱色耐磨试验仪测试，耐摩擦35次，耐无水乙醇20次；
2)用本品打印在转印纸上，然后移印至泥坯上的印迹被透明釉料封入瓷器中，经1300℃高温处理24小时，印迹不褪色，不变形，无针孔、白斑、断笔等肉眼可见的瑕疵。
实施例6
一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨，其各原料重量百分比如上表所示，具体制备方法参照实施例1。
参照实施例1方法制备碳带产品，所述碳带产品耐高温功能如下所示：
1)打印印迹放入300℃的环境温度中30分钟，经HD-A508印刷油墨脱色耐磨试验仪测试，耐摩擦20次，耐无水乙醇15次；
2)用本品打印在转印纸上，然后移印至泥坯上的印迹被透明釉料封入瓷器中，经1300℃高温处理24小时，印迹不褪色，不变形，无针孔、白斑、断笔等肉眼可见的瑕疵。
实施例7
一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨，其各原料重量百分比如上表所示，具体制备方法参照实施例1。
参照实施例1方法制备碳带产品，所述碳带产品耐高温功能如下所示：
1)打印印迹放入300℃的环境温度中30分钟，经HD-A508印刷油墨脱色耐磨试验仪测试，耐摩擦20次，耐无水乙醇10次；
2)用本品打印在转印纸上，然后移印至泥坯上的印迹被透明釉料封入瓷器中，经1300℃高温处理24小时，印迹不褪色，不变形，无针孔、白斑、断笔等肉眼可见的瑕疵。
实施例8
一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨，其各原料重量百分比如上表所示，具体制备方法参照实施例1。
参照实施例1方法制备碳带产品，所述碳带产品耐高温功能如下所示：
1)打印印迹放入300℃的环境温度中30分钟，经HD-A508印刷油墨脱色耐磨试验仪测试，耐摩擦30次，耐无水乙醇20次；
2)用本品打印在转印纸上，然后移印至泥坯上的印迹被透明釉料封入瓷器中，经1300℃高温处理24小时，印迹不褪色，不变形，无针孔、白斑、断笔等肉眼可见的瑕疵。
实施例9
一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨，其各原料重量百分比如上表所示，具体制备方法参照实施例1。
参照实施例1方法制备碳带产品，所述碳带产品耐高温功能如下所示：
1)打印印迹放入300℃的环境温度中30分钟，经HD-A508印刷油墨脱色耐磨试验仪测试，耐摩擦35次，耐无水乙醇15次；
2)用本品打印在转印纸上，然后移印至泥坯上的印迹被透明釉料封入瓷器中，经1300℃高温处理24小时，印迹不褪色，不变形，无针孔、白斑、断笔等肉眼可见的瑕疵。
实施例10
一种用于耐高温碳带生产的特种热转印油墨，其各原料重量百分比如上表所示，具体制备方法参照实施例1。
参照实施例1方法制备碳带产品，所述碳带产品耐高温功能如下所示：
1)打印印迹放入300℃的环境温度中30分钟，经HD-A508印刷油墨脱色耐磨试验仪测试，耐摩擦25次，耐无水乙醇10次；
2)用本品打印在转印纸上，然后移印至泥坯上的印迹被透明釉料封入瓷器中，经1300℃高温处理24小时，印迹不褪色，不变形，无针孔、白斑、断笔等肉眼可见的瑕疵。

Claims (5)

1.一种用于耐高温碳带生产的热转印油墨，其特征在于，所述热转印油墨由颜料体系、树脂体系、溶剂体系、固化剂体系构成，在该热转印油墨中的重量百分比分别为：颜料体系15-30%、树脂体系15-30%，固化剂体系1-5%，余量为溶剂体系；
所述固化剂体系为潜伏性环氧固化剂，平均粒径≤10微米；
所述颜料体系由下述重量百分比的原料构成：氧化铬20-50%，四氧化三铁20-50%，氧化钴5-20%，玻璃粉5-10%，高岭土2-5%；
所述树脂体系由下述重量百分比的原料构成：丙烯酸树脂30-70%，酚醛树脂10-30%，环氧树脂20-50%；
所述丙烯酸树脂玻璃化温度≥110℃，重均分子量≤10万；所述酚醛树脂、环氧树脂的软化点介于100-120℃之间；
使用所述热转印油墨涂布、烘干而成的碳带产品能够满足以下两种耐高温功能：
a，打印印迹放入300℃以下的环境温度中30分钟，处理后的印迹经耐磨仪检测，耐磨次数不低于20次，检测条件：500克负载，摩擦介质A4纸；耐无水乙醇次数不低于10次，检测条件：500克负载，酒精承载介质标准布；
b，用所述热转印油墨打印在转印纸上，然后移印至泥坯上的印迹被透明釉料封入瓷器中，经1300℃高温处理24小时，印迹不褪色，不变形，无针孔、白斑、断笔。
2.如权利要求1所述用于耐高温碳带生产的热转印油墨，其特征在于，所述溶剂体系由下述重量百分比的原料构成：环己烷20-60%，丁酮20-60%，环己酮20-60%。
3.如权利要求1所述用于耐高温碳带生产的热转印油墨，其特征在于，所述氧化铬、四氧化三铁、氧化钴、玻璃粉、高岭土的平均粒径均≤3.0微米。
4.如权利要求2所述用于耐高温碳带生产的热转印油墨，其特征在于，所述环己烷、丁酮、环己酮的纯度≥99%。
5.权利要求1至4任一所述用于耐高温碳带生产的热转印油墨的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、按比例称取溶剂体系的各原料，加入化料釜中，并开启搅拌；
b、将按比例称取的树脂体系各原料加入化料釜中，加热，控温70-80℃至溶解完全；
c、待化料釜中的物料冷却至40-50℃，按比例加入颜料体系各原料，搅拌均匀后转入卧式砂磨机进行研磨，待研磨结束前0.5-2h，按比例加入固化剂体系，并继续研磨，研磨结束即得。
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JPH0585866A (ja) * 1991-09-30 1993-04-06 Dainippon Printing Co Ltd セラミツク基材下絵付用転写シート及びその転写シートを使用した下絵付セラミツク品の製造方法
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