CN115558336A - 一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料，该油墨层材料包括：巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂、分散剂、颜料、正丙酯。本发明的优点：通过向油墨层材料中添加巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂和巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂，制备出的转印智能打码碳带油墨材料与软性包装纸间的粘结力大大提升，油墨可以牢牢地附着在软性包装纸表面；相比传统的直接以树脂为基体的智能打码碳带的油墨材料而言，巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂和巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂的加入还可以使油墨材料有更低的熔化温度，因此，热转印过程中打印头达到油墨材料最优打印温度所需时间更短，这进一步加快了智能打码碳带在软性包装纸表面的打印速度。
Description
技术领域
本发明涉及一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料及其制备方法，属于热转印智能打码碳带领域。
背景技术
热转印智能打码碳带(TTO)主要被应用在物品软性包装纸以及铝箔铜箔等基材的打码工艺中，主要应用情景为流水线生产模式中软性包装纸袋上信息的印刷。在发达国家的软性包装纸袋上应用普遍。TTO打印具有打印清晰、打印快速、成本低、能耗低的优势，可以打印条形码、二维码、特殊符号、文字、生产日期等信息，赢得了业界的广泛青睐。热转印智能打码碳带(TTO)与传统热转印碳带的区别是打码速度更快，油墨层与软性包装纸间的结合更牢固。
一般来说，热转印智能打码碳带(TTO)主要包含4层结构，由下到上分别为隔热层、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基膜、剥离层、油墨层。针对一些与油墨层附着力不佳的基材，还可以在油墨层外层加一层面涂层(增加油墨层与软性包装纸基材之间的黏附力)。TTO打印机的工作原理大致可以概括为(1)用计算机软件生成目标图案；(2)热传感打印头接收电信号然后在需要打印的位点发热，将该位点的油墨转印在软性包装纸基材上。这个过程在极短的时间内完成(数个微秒)。软性包装纸基材与所打印图案间的附着力一方面取决于基材表面的凹凸程度，另一方面取决于油墨层材料与基材的成分。
发明专利《Thermal transfer recording material》，公开号为JP2006255986A，研究人员在油墨材料中加入一种聚合物树脂，同时将磺酸盐、胺、烷基胺等物质添加到了油墨分子中，所得油墨层不溶于干洗的常用溶剂(四氯乙烯、石油等)，因此开发出了耐干洗油墨。公开号为CN 101003217A的国家发明专利《一种纯树脂型热转印碳带及其制备方法》提出一种油墨中只包含树脂的热转印碳带，这种热转印碳带能在连续高速打印的工作条件下打印出边缘平整的图案。所打印的标签在各种严苛环境下均能保持图案清晰且不脱落。更重要的是，这种油墨在聚乙烯膜，聚酯膜，聚丙烯膜等基材上均可以打印出清晰的图案并且图案不易被腐蚀。公开号为CN 102658736 A的国家发明专利《一种转印图文具有夜光效果的热转印碳带及其制备方法》中发明了一种能发出荧光的热传感碳带油墨材料，该热传感碳带中的剥离层和油墨层中均含有荧光粉，在明亮的地方可以吸收并储存能量，然后在暗处可以发出荧光便于识别。发明专利《一种耐磨适用多基材的热转印碳带及其制备方法》，公开号为CN 114312061 A提出的热转印碳带打印出的图案层不需要覆膜就有较强的耐摩擦性能，保证了所打印产品的持久性和可靠性。所打印图案耐磨性的提高是因为油墨中所含的聚醚型聚氨酯含有醚键，它的特点是易旋转，内聚能很低，有很好的润湿性和分散性。发明专利《一种抑菌耐老化的热转印碳带及其制备方法》，公开号为CN 114312061 A提出了一种耐老化的热转印碳带。该碳带的保护层中含有的丙烯酸树脂具有不错的耐候性和耐溶剂性能。平均粒径为10nm左右的纳米氧化锌可以破坏细菌表面的蛋白质的结构。受到光照时，其表面的电子被激发，从空气中的氧气中激发出活性氧，多种微生物被杀死，因此实现了抑菌耐老化的目的。
上述专利都有自己的优点，但是打码速度均不够快，油墨层与软性包装纸间的结合仍然不够牢固，这缺点限制了TTO产业的发展。目前来讲，进一步降低TTO打码碳带油墨层的熔化温度(达到最优打印温度的时间更短)，增强油墨层与软性包装纸间的粘结力是实现高速、清晰打印的必要途径。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料及其制备方法，能够提升现有热转印智能打码碳带(TTO)的打印速度并提升其与软性包装纸基材间的结合力。
本发明通过下述方案实现：一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料，该油墨层材料包括：巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂、分散剂、颜料、正丙酯。
上述材料的含量如下：按重量份数计，巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂15-34份、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂20-30份、分散剂3份、颜料16-20份、正丙酯500-700份。
所述颜料采用炭黑。
所述分散剂采用路博润17000。
所述巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂的玻璃转化温度低至50-70℃。
所述巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂的制备方法为：在80℃时，将巴西棕榈蜡和丙烯酸树脂混匀，在对氯甲苯磺酸的催化作用下，进行酯化反应，并保温2小时。
所述巴西棕榈蜡和丙烯酸树脂以摩尔比为1:1混匀。
所述巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂的制备方法为：在70℃时，将巴西棕榈蜡和醛酮树脂混匀，在对氯甲苯磺酸的催化作用下，进行脱水缩合反应，并保温2小时。
所示巴西棕榈蜡和醛酮树脂以摩尔比为1:1混匀。
一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料的制备方法，包括以下步骤:
步骤一：称取巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂16-32份、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂22-30份、分散剂3份、炭黑17-19份加入到450-650份正丙酯中，恒温搅拌使得各组分在混料桶中分布均匀，得到热转印智能打码碳带的油墨粗料；
步骤二：将步骤一中所得的热转印智能打码碳带的油墨粗料投入到卧式砂磨机中并研磨12-14小时即获得热转印智能打码碳带的油墨层材料。
所述步骤一中，搅拌的时间为2-3小时，搅拌温度为35℃。
本发明的有益效果为：
1、本发明在应用巴西棕榈蜡对丙烯酸树脂进行改性的过程中，由于巴西棕榈蜡中苯环上的羟基活性高，所以，苯环上的羟基先和丙烯酸上的羧基进行酯化反应。在应用巴西棕榈蜡对丙醛酮树脂进行改性的过程中，巴西棕榈蜡中苯环上的羟基和醛酮树脂中的羟基进行脱水缩合反应，形成醚键；
2、本发明通过向其中添加巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂和巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂，使得制备出的转印智能打码碳带油墨材料与软性包装纸间的粘结力大大提升，油墨层可以牢牢地附着在软性包装纸表面；
3、本发明相对于传统的直接以树脂为基体的智能打码碳带(TTO)的油墨材料而言，巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂和巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂的加入可以使得油墨材料与软性包装纸表面保持粘结力的同时还有更低的熔化温度，因此，热转印过程中打印头达到油墨材料最优打印温度所需时间更短，这进一步加快了智能打码碳带(TTO)在软性包装纸表面的打印速度；
4、本发明生产出的智能打码碳带兼具在软性包装纸上附着力强和打印快速两个优点。
附图说明
图1为采用巴西棕榈蜡对丙烯酸树脂改性的机理图。
图2为采用巴西棕榈蜡对醛酮树脂进行改性的机理图。
具体实施方式
下面结合图1-2对本发明进一步说明，但本发明保护范围不局限所述内容。
为了清楚，不描述实际实施例的全部特征，在下列描述中，不详细描述公知的功能和结构，因为它们会使本发明由于不必要的细节而混乱，应当认为在任何实际实施例的开发中，必须做出大量实施细节以实现开发者的特定目标，例如按照有关系统或有关商业的限制，由一个实施例改变为另一个实施例，另外，应当认为这种开发工作可能是复杂和耗费时间的，但是对于本领域技术人员来说仅仅是常规工作。
实施例1：一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料，该热转印智能打码碳带材料包括：巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂15g、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂20g、路博润170003g、炭黑16g、正丙酯500g。
巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂的制备方法为：在80℃时，将巴西棕榈蜡和丙烯酸树脂以摩尔比为1:1混匀，在对氯甲苯磺酸的催化作用下，保温2小时促进酯化反应的进行，得到巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂。
巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂的制备方法为：在70℃时，将巴西棕榈蜡和醛酮树脂以摩尔比为1:1混匀，在对氯甲苯磺酸的催化作用下，保温2小时促进脱水缩合反应的进行，得到巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂。
一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂16g、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂22g、路博润17000 3g、炭黑17g加入到450g正丙酯中，35℃恒温搅拌2小时使得各组分在混料桶中分布均匀，得到热转印智能打码碳带的油墨粗料；
步骤二：将步骤一中所得的热转印智能打码碳带的油墨粗料投入到卧式砂磨机中并研磨12小时即获得热转印智能打码碳带的油墨层材料。
将实施例1所制备的适用热转印智能打码碳带的油墨层材料运用于工业化生产中。所制得的热转印智能打码碳带在打印测试专用软包袋时可以在打印头为100℃左右顺滑打印。打印时可以达到的最大速度约为800mm/s。
实施例2：一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料，该热转印智能打码碳带材料包括：巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂20g、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂25g、路博润170003g、炭黑18g、正丙酯550g。
巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂的制备方法为：在80℃时，将巴西棕榈蜡和丙烯酸树脂以摩尔比为1:1混匀，在对氯甲苯磺酸的催化作用下，保温2小时促进酯化反应的进行，得到巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂。
巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂的制备方法为：在70℃时，将巴西棕榈蜡和醛酮树脂以摩尔比为1:1混匀，在对氯甲苯磺酸的催化作用下，保温2小时促进脱水缩合反应的进行，得到巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂。
一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂20g、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂25g、路博润17000 3g、炭黑18g加入到550g正丙酯中，35℃恒温搅拌2小时使得各组分在混料桶中分布均匀，得到热转印智能打码碳带的油墨粗料；
步骤二：将步骤一中所得的热转印智能打码碳带的油墨粗料投入到卧式砂磨机中并研磨13小时即获得热转印智能打码碳带的油墨层材料。
将实施例2所制备的适用热转印智能打码碳带的油墨层材料运用于工业化生产中。所制得的热转印智能打码碳带在打印测试专用软包袋时可以在打印头为98℃左右顺滑打印。打印时可以达到的最大速度约为800mm/s。
实施例3：一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料。该热转印智能打码碳带材料包括：巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂28g、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂25g、路博润170003g、炭黑18g、正丙酯600g。
巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂的制备方法为：在80℃时，将巴西棕榈蜡和丙烯酸树脂以摩尔比为1:1混匀，在对氯甲苯磺酸的催化作用下，保温2小时促进酯化反应的进行，得到巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂。
巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂的制备方法为：在70℃时，将巴西棕榈蜡和醛酮树脂以摩尔比为1:1混匀，在对氯甲苯磺酸的催化作用下，保温2小时促进脱水缩合反应的进行，得到巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂。
一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂28g、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂25g、路博润17000 3g、炭黑18g加入到600g正丙酯中，35℃恒温搅拌3小时使得各组分在混料桶中分布均匀，得到热转印智能打码碳带的油墨粗料；
步骤二：将步骤一中所得的热转印智能打码碳带的油墨粗料投入到卧式砂磨机中并研磨14小时即获得热转印智能打码碳带的油墨层材料。
将实施例3所制备的适用热转印智能打码碳带的油墨层材料运用于工业化生产中。所制得的热转印智能打码碳带在打印测试专用软包袋时可以在打印头为100℃左右顺滑打印。打印时可以达到的最大速度约为900mm/s。
实施例4：一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料，该热转印智能打码碳带材料包括：巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂32g、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂30g、路博润170003g、炭黑20g、正丙酯700g。
巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂的制备方法为：在80℃时，将巴西棕榈蜡和丙烯酸树脂以摩尔比为1:1混匀，在对氯甲苯磺酸的催化作用下，保温2小时促进酯化反应的进行，得到巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂。
巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂的制备方法为：在70℃时，将巴西棕榈蜡和醛酮树脂以摩尔比为1:1混匀，在对氯甲苯磺酸的催化作用下，保温2小时促进脱水缩合反应的进行，得到巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂。
一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料的制备方法，包括以下步骤：
步骤一：称取巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂32g、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂30g、路博润17000 3g、炭黑20g加入到700g正丙酯中，35℃恒温搅拌3小时使得各组分在混料桶中分布均匀，得到热转印智能打码碳带的油墨粗料；
步骤二：将步骤一中所得的热转印智能打码碳带的油墨粗料投入到卧式砂磨机中并研磨14小时即获得热转印智能打码碳带的油墨层材料。
将实施例4所制备的适用热转印智能打码碳带的油墨层材料运用于工业化生产中。所制得的热转印智能打码碳带在打印测试专用软包袋时可以在打印头为100℃左右顺滑打印。打印时可以达到的最大速度约为900mm/s。
尽管已经对本发明的技术方案做了较为详细的阐述和列举，应当理解，对于本领域技术人员来说，对上述实施例做出修改或者采用等同的替代方案，这对本领域的技术人员而言是显而易见，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料，其特征在于：该油墨层材料包括：巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂、分散剂、颜料、正丙酯。
2.根据权利要求1所述的一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料，其特征在于：上述材料的含量如下：按重量份数计，巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂15-34份、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂20-30份、分散剂3份、颜料16-20份、正丙酯500-700份。
3.根据权利要求1所述的一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料，其特征在于：所述颜料为炭黑。
4.根据权利要求1所述的一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料，其特征在于：所述巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂的玻璃转化温度低至50-70℃。
5.根据权利要求1所述的一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料及其制备方法，其特征在于：所述巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂的制备方法为：在80℃时，将巴西棕榈蜡和丙烯酸树脂混匀，在对氯甲苯磺酸的催化作用下，进行酯化反应，并保温2小时。
6.根据权利要求5所述的一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料及其制备方法，其特征在于：所述巴西棕榈蜡和丙烯酸树脂以摩尔比为1:1混匀。
7.根据权利要求1所述的一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料，其特征在于：所述巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂的制备方法为：在70℃时，将巴西棕榈蜡和醛酮树脂混匀，在对氯甲苯磺酸的催化作用下，进行脱水缩合反应，并保温2小时。
8.根据权利要求7所述的一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料，其特征在于：所示巴西棕榈蜡和醛酮树脂以摩尔比为1:1混匀。
9.一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤:
步骤一：称取巴西棕榈蜡改性的丙烯酸树脂16-32份、巴西棕榈蜡改性的醛酮树脂22-30份、分散剂3份、炭黑17-19份加入到450-650份正丙酯中，恒温搅拌使得各组分在混料桶中分布均匀，得到热转印智能打码碳带的油墨粗料；
步骤二：将步骤一中所得的热转印智能打码碳带的油墨粗料投入到卧式砂磨机中并研磨12-14小时即获得热转印智能打码碳带的油墨层材料。
10.根据权利要求9所述的一种适用热转印智能打码碳带的油墨层材料的制备方法，其特征在于：所述步骤一中，搅拌的时间为2-3小时，搅拌温度为35℃。
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