CN115431656B - 一种适用于热升华软标印刷的pet膜涂层 - Google Patents

一种适用于热升华软标印刷的pet膜涂层 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种适用于热升华软标印刷的PET膜涂层，包括自下而上依次贴合的PET基体、底涂层和染料接收层；所述底涂层包括由聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂中的一种或多种组成；所述染料接收层包括由卤化树脂和氯乙烯‑醋酸乙烯酯系共聚物组成。本发明可使PET膜在用于热升华软标印刷时不仅保证高色彩浓度还能抗水解收缩。

Description

一种适用于热升华软标印刷的PET膜涂层
技术领域
本发明涉及热升华打印技术领域，尤其是涉及一种适用于热升华软标印刷的PET膜涂层。
背景技术
热升华打印是一种利用热能将颜料转印至打印介质上，每种颜色的浓淡由打印头的温度变化控制，颜料通过升华过程将气相施加到纸张上以满足精致细腻的质感要求。
热升华打印技术因其可实现连续色阶的打印而常用于替代传统写真打印。目前市面上尚未存在将热升华色带直接应用于软标印刷，究其原因主要是存在以下问题:1.热升华色带图像打印需要特殊的染料接收涂层，否则色彩浓度很低；2.软标印刷常用PET膜由于本身表面十分平整，在高速高压打印时极易出现色带与基材粘结的情况，因此需要对PET膜膜面进行处理，然而经处理的PET膜长时间自然放置或高温高湿条件下容易吸收空气中的水分，导致膜面收缩和打印时膜面掉色或色带粘结。
因此，本领域技术人员致力于开发一种适用于热升华软标印刷的PET膜涂层，可使PET膜在用于热升华软标印刷时不仅保证高色彩浓度还能抗水解收缩。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于热升华软标印刷的PET膜涂层，可使PET膜在用于热升华软标印刷时不仅保证高色彩浓度还能抗水解收缩。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种适用于热升华软标印刷的PET膜涂层，包括自下而上依次贴合的PET基体、底涂层和染料接收层；
所述底涂层包括由聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂中的一种或多种组成；
所述染料接收层包括由卤化树脂和氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物组成。
本发明的有益效果是：通过在PET基体上依次设置底涂层和染料接收层，可使PET膜在用于热升华软标印刷时不仅保证高色彩浓度还能抗水解收缩。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述底涂层中添加有抗水稳定剂，所述抗水稳定剂的加入量为所述底涂层质量的1％-5％。
采用上述进一步方案的有益效果是抗水稳定剂可以有效抑制聚酯材料在高温潮湿下因水解引起的力学性能下降，其可以通过封闭聚酯材料的活性端羧基,修复受损的聚酯及聚氨酯材料从而使寿命延长，有效提高其储存稳定性能。
进一步，所述底涂层中还添加有聚异氰酸酯固化剂，所述聚异氰酸酯固化剂的加入量为所述底涂层质量的1％-5％。
采用上述进一步方案的有益效果是聚异氰酸酯固化剂进一步提高底涂层的密合性。
进一步，所述染料接收层包括由氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物组成，氯乙烯与醋酸乙烯的比例范围为80：20-90：10。
采用上述进一步方案的有益效果是染料接收层的主要作用是对热升华染料的接收。
进一步，所述底涂层中添加有荧光增白剂，所述荧光增白剂的加入量为所述底涂层质量的0.05％-0.1％。
采用上述进一步方案的有益效果是荧光增白剂能有效的提高染料接收层的亮度。
进一步，所述底涂层中添加有隔热材料，所述隔热材料包括由有机硅树脂微粒、气硅、发泡聚氨酯或空心微珠、氧化铝、氧化锌、氧化钛的一种或多种组成，所述隔热材料的熔融点高于300℃，粒径在1μm-5μm，所述隔热材料的加入量为所述底涂层质量的1％-5％。
采用上述进一步方案的有益效果是隔热材料提高染料接收层的染料接收能力。
进一步，所述染料接收层中添加有反应型硅油和固化剂，所述反应型硅油和所述固化剂的添加量为所述染料接收层质量的1％-2％。
采用上述进一步方案的有益效果是反应型硅油和固化剂防止打印过程中承印层与色带因加热导致树脂熔融而产生粘结。
进一步，所述染料接收层中还添加有固态滑剂和分散剂，所述固态滑剂为聚乙烯蜡，加入量为所述染料接收层质量的1％-2％，所述分散剂的加入量为所述染料接收层质量的1％-2％。
采用上述进一步方案的有益效果是固态滑剂和分散剂增加承印层的密合性和粘结性，减少硅油的热迁移。
进一步，所述PET基体厚度为20μm-125μm，克重为30-100g/m2。
采用上述进一步方案的有益效果是进一步保证PET膜高色彩浓度。
进一步，所述底涂层的涂布厚度为1μm-5μm，所述染料接收层的涂布厚度为5μm-15μm。
采用上述进一步方案的有益效果是进一步避免PET膜印刷时出现粘结和掉色。
附图说明
图1为本发明一具体实施例结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、PET基体；2、底涂层；3、染料接收层。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“内”、“外”、“周侧”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的系统或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，一种适用于热升华软标印刷的PET膜涂层，包括自下而上依次贴合的PET基体1、底涂层2和染料接收层3。
具体的，PET基体1可以是市面上常见的用于包装印刷的类型，也可以是单面磨砂或带背胶与格拉辛底纸的PET膜(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，PET基体1厚度为20μm-125μm，克重为30-100g/m2。
一些实施例中，底涂层2包括由聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂中的一种或多种组成，底涂层2主要作用是提高底涂层PET膜的附着力和提高承印层的平整度，从而提高打印图像的均匀性。进一步，底涂层2为热塑性聚氨酯树脂(TPU)，热塑性聚氨酯树脂(TPU)由于其弹性佳、硬度大、强度高，可使打印时使染料接收层3与热升华色带紧密贴合于打印头上，从而提高打印的均匀性。本实施例中，底涂层2的涂布厚度为1μm-5μm，进一步优选为1μm-3μm。
另一实施例中，底涂层2中添加有抗水稳定剂，抗水稳定剂可以有效抑制聚酯材料在高温潮湿下因水解引起的力学性能下降问题，其可以通过封闭聚酯材料的活性端羧基,修复受损的聚酯及聚氨酯材料从而使寿命延长，有效提高其储存稳定性能，因此可以通过在热塑性聚氨酯树脂(TPU)中混入一定量的抗水稳定剂来提高底涂层2的抗水解性能，抗水稳定剂的加入量为底涂层2质量的1％-5％，进一步优选为1％-2.5％。若抗水稳定剂加入过少则无明显改善，加入过多则成本过高且其抗水解性能无明显提升。
为了进一步提高底涂层2的密合性，底涂层2中还添加有聚异氰酸酯固化剂，聚异氰酸酯固化剂的加入量为底涂层2质量的1％-5％，进一步优选为底涂层2质量的2.5％-5％。
为提高染料接收层3的亮度，底涂层2中添加有荧光增白剂，荧光增白剂的加入量为底涂层2质量的0.05％-0.1％。
为了提高染料接收层3的染料接收能力，底涂层2中添加有隔热材料，隔热材料包括有机材料和无机金属氧化物。具体的，有机材料包括机硅树脂微粒、气硅、发泡聚氨酯或空心微珠。无机金属氧化物包括氧化铝、氧化锌、氧化钛的一种或多种组成，隔热材料的熔融点高于300℃，粒径在1μm-5μm，隔热材料的加入量为底涂层2质量的1％-5％。粒径太大会影响涂层表面平整性，同样加入量太大也会影响涂层表面平整性。
一些实施例中，染料接收层3的主要作用是对热升华染料的接收，染料接收层3的涂布厚度为5μm-15μm，染料接收层3包括由卤化树脂和氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物组成。染料接收层3进一步优选由氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物组成，氯乙烯与醋酸乙烯的比例范围为80：20-90：10。
为了防止打印过程中承印层与色带因加热导致树脂熔融而产生粘结的问题，需在承印层中加入一定量的防粘剂进行防粘。因为热升华打印过程中，承印层与色带紧密接触，承印层中的液体滑剂会逐渐向色带表面迁移，而同一位置的基材要与色带接触3次，即会使承印层与色带产生粘结的风险逐级增大。为了解决此问题，染料接收层3中添加有反应型硅油和固化剂，反应型硅油和固化剂的添加量为染料接收层3质量的1％-2％，反应型硅油和固化剂，通过反应将硅油与主树脂固定，增加承印层的密合性和粘结性，减少硅油的热迁移。
为防止固态滑剂絮凝，保证其均匀分散，染料接收层3中还添加有固态滑剂和分散剂，固态滑剂为聚乙烯蜡，加入量为染料接收层3质量的1％-2％，分散剂的加入量为染料接收层3质量的1％-2％。
本发明中通过减缓底涂层2聚合物水解的进行，从而避免染料接收层3与色带在打印时出现粘结和掉色。还可使PET膜在经高温高湿的状态后依然可用于热升华软标印刷，并保证高色彩浓度及抗水解性，不会出现染料接收层3与色带在打印时出现粘结和掉色的异常。
实施例一
PET基体1：
PET基体1使用50μm厚度，克重35g/m2的PET膜，厂家为中山新冠胶粘制品。
底涂层2：
聚氨酯(5778路博润)20份；
抗水解稳定剂(Bio-SAH-362Powder苏州科晟通)0.5份；
聚异氰酸酯固化剂(TFD-90SB广州昊毅)1份；
荧光增白剂(LR-B河南隆瑞化工)0.2份；
2-丁酮39.15份；
甲苯39.15份；
凹版涂布机涂布，涂层厚度2μm。
染料接收层3：
氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(MLC-10-80潘高化学)20份；
有机硅树脂(KF-6123信越有机硅)0.5份；
异氰酸酯(MDI-50F万华化学)0.5份；
2-丁酮39.5份；
甲苯39.5份；
凹版涂布机涂布，涂层厚度5μm。
实施例二
PET基体1：
PET基体1使用50μm厚度，克重35g/m2的PET膜，厂家为中山新冠胶粘制品。
底涂层2：
聚氨酯(5778路博润)20份；
发泡聚氨酯(2040M长兴化学工业)5份；
抗水解稳定剂(Bio-SAH-362Powder苏州科晟通)0.5份；
聚异氰酸酯固化剂(TFD-90SB广州昊毅)1份；
荧光增白剂(LR-B河南隆瑞化工)0.2份；
2-丁酮36.65份；
甲苯36.65份；
凹版涂布机涂布，涂层厚度2μm。
染料接收层3：
氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(MLC-10-80潘高化学)20份；
有机硅树脂(KF-6123信越有机硅)0.5份；
异氰酸酯(MDI-50F万华化学)0.5份；
2-丁酮39.5份；
甲苯39.5份；
凹版涂布机涂布，涂层厚度5μm。
实施例三
PET基体1：
PET基体1使用50μm厚度，克重35g/m2的PET膜，厂家为中山新冠胶粘制品。
底涂层2：
聚氨酯(5778路博润)20份；
抗水解稳定剂(Bio-SAH-362Powder苏州科晟通)0.5份；
聚异氰酸酯固化剂(TFD-90SB广州昊毅)1份；
荧光增白剂(LR-B河南隆瑞化工)0.2份；
2-丁酮39.15份；
甲苯39.15份；
凹版涂布机涂布，涂层厚度2μm。
染料接收层3：
氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(MLC-10-80潘高化学)20份；
聚乙烯蜡(PE-3105G霍尼韦尔)0.5份；
分散剂(BYK-163德国毕克)0.5份；
2-丁酮39.5份；
甲苯39.5份；
凹版涂布机涂布，涂层厚度5μm。
实施例四
PET基体1：
PET基体1使用50μm厚度，克重35g/m2的PET膜，厂家为中山新冠胶粘制品。
底涂层2：
聚氨酯(5778路博润)20份；
发泡聚氨酯(2040M长兴化学工业)5份；
抗水解稳定剂(Bio-SAH-362Powder苏州科晟通)0.5份；
聚异氰酸酯固化剂(TFD-90SB广州昊毅)1份；
荧光增白剂(LR-B河南隆瑞化工)0.2份；
2-丁酮36.65份；
甲苯36.65份；
凹版涂布机涂布，涂层厚度2μm。
染料接收层3：
氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(MLC-10-80潘高化学)20份；
聚乙烯蜡(PE-3105G霍尼韦尔)0.5份；
分散剂(BYK-163德国毕克)0.5份；
2-丁酮39.5份；
甲苯39.5份；
凹版涂布机涂布，涂层厚度5μm。
对比例一
PET基体使用50μm厚度，克重35g/m2的PET膜，厂家为中山新冠胶粘制品。
无底涂层和染料接收层。
对比例二
PET基体使用50μm厚度，克重35g/m2的PET膜，厂家为中山新冠胶粘制品。
无底涂层。
染料接收层：
氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(MLC-10-80潘高化学)20份；
有机硅树脂(KF-6123信越有机硅)0.5份；
异氰酸酯(MDI-50F万华化学)0.5份；
2-丁酮39.5份；
甲苯39.5份；
凹版涂布机涂布，涂层厚度5μm。
对比例三
PET基体使用50μm厚度，克重35g/m2的PET膜，厂家为中山新冠胶粘制品。
无底涂层。
染料接收层：
氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(MLC-10-80潘高化学)20份；
聚乙烯蜡(PE-3105G霍尼韦尔)0.5份；
分散剂(BYK-163德国毕克)0.5份；
2-丁酮39.5份；
甲苯39.5份；
凹版涂布机涂布，涂层厚度5μm。
对比例四
PET基体使用50μm厚度，克重35g/m2的PET膜，厂家为中山新冠胶粘制品。
底涂层：
聚氨酯(5778路博润)20份；
2-丁酮39.5份；
甲苯39.5份；
凹版涂布机涂布，涂层厚度2μm。
染料接收层：
氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(MLC-10-80潘高化学)20份；
有机硅树脂(KF-6123信越有机硅)0.5份；
异氰酸酯(MDI-50F万华化学)0.5份；
2-丁酮39.5份；
甲苯39.5份；
凹版涂布机涂布，涂层厚度5μm。
对比例五
PET基体使用50μm厚度，克重35g/m2的PET膜，厂家为中山新冠胶粘制品。
底涂层：
聚氨酯(5778路博润)20份；
2-丁酮39.5份；
甲苯39.5份；
凹版涂布机涂布，涂层厚度4μm。
染料接收层：
氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(MLC-10-80潘高化学)20份；
聚乙烯蜡(PE-3105G霍尼韦尔)0.5份；
分散剂(BYK-163德国毕克)0.5份；
2-丁酮39.5份；
甲苯39.5份；
凹版涂布机涂布，涂层厚度5μm。
性能测试方案：
使用DNP DS620热升华打印机进行打印测试，色带使用DNP DS620原装色带，色密度测试图案为255灰阶图，色彩均匀性测试图案为150灰阶图，打印样张大小为6×6寸。打印使用爱色丽i1-PRO3色差仪进行色密度和Lab测试，测试点数为256(16×16)。色密度取256点的平均数，色差△E*ab计算以第1点为基准。高温高湿测试于60℃及90％RH的条件下进行，24小时后对高温高湿测试的基材进行打印测试。
打印基材为PET膜涂层实例一至实施四与PET膜涂层对比例已至对比例五，测试结果如下：
从测试结果可以发现，在室温及高温高湿条件下，加入抗水稳定剂或固化剂的实例无论从色密度还是色差都接近于DNP原装相纸的效果。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种适用于热升华软标印刷的PET膜涂层，其特征在于：包括自下而上依次贴合的PET基体（1）、底涂层（2）和染料接收层（3）；
所述底涂层（2）包括聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂中的一种或多种；
所述染料接收层（3）包括卤化树脂和氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物；
所述底涂层（2）中添加有抗水稳定剂，所述抗水稳定剂的加入量为所述底涂层（2）质量的1%-5%；
所述氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物中的氯乙烯与醋酸乙烯的比例范围为80：20-90：10；
所述底涂层（2）中还添加有聚异氰酸酯固化剂，所述聚异氰酸酯固化剂的加入量为所述底涂层（2）质量的1%-5%；
所述底涂层（2）中添加有隔热材料，所述隔热材料包括有机硅树脂微粒、气硅、发泡聚氨酯、空心微珠、氧化铝、氧化锌、氧化钛的一种或多种，所述隔热材料的熔融点高于300℃，粒径为1μm-5μm，所述隔热材料的加入量为所述底涂层（2）质量的1%-5%；
所述染料接收层（3）中添加有反应型硅油和固化剂，所述反应型硅油和所述固化剂的添加量为所述染料接收层（3）质量的1%-2%。
2.根据权利要求1所述的适用于热升华软标印刷的PET膜涂层，其特征在于：所述底涂层（2）中添加有荧光增白剂，所述荧光增白剂的加入量为所述底涂层（2）质量的0.05%-0.1%。
3.根据权利要求1所述的适用于热升华软标印刷的PET膜涂层，其特征在于：所述染料接收层（3）中还添加有固态滑剂和分散剂，所述固态滑剂为聚乙烯蜡，加入量为所述染料接收层（3）质量的1%-2%，所述分散剂的加入量为所述染料接收层（3）质量的1%-2%。
4.根据权利要求1所述的适用于热升华软标印刷的PET膜涂层，其特征在于：所述PET基体（1）厚度为20μm-125μm，克重为30-100g/m2。
5.根据权利要求1所述的适用于热升华软标印刷的PET膜涂层，其特征在于：所述底涂层（2）的涂布厚度为1μm-5μm，所述染料接收层（3）的涂布厚度为5μm-15μm。
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