CN115635784A - 一种用于户外标识牌的热转印树脂碳带 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于户外标识牌的热转印树脂碳带，属于热转印印刷技术领域。用于户外标识牌的热转印树脂碳带，包括自上而下依次贴合设置的着色层、基体和背涂层；所述着色层由以下重量份数的原料混合后再涂布而成：主体树脂50‑100份、辅助树脂3‑1份、颜料10‑110份、光稳定剂0.1‑4份。有益效果：印刷效果优异，在户外使用场景中使用年限可达5‑10年热转印树脂碳带。

Description

一种用于户外标识牌的热转印树脂碳带

技术领域

本发明属于热转印印刷技术领域，具体涉及一种用于户外标识牌的热转印树脂碳带。

背景技术

从印刷方式的角度说，市面常用的印刷方式有丝网印刷、UV喷墨、热转印印刷，这些印刷方式中热转印印刷由于其较高的环保性和相对简单的工艺流程，近些年发展迅速。

但这些印刷方式，其户外使用年限通常在1-3年，户外长时间的使用会使得其发生严重的褪色、粉化等现象，为了提高户外使用年限通常的做法是在印刷完成后再在表面另外覆一层保护膜！

在目前常用的所有高分子聚合物中，氟树脂由于强极性的F-C键使得其具备耐紫外线、耐溶剂、耐冲击性，其极低的表面能使得其具备优异的耐污、耐水性。氟树脂主要分为两大类，一类是由四氟乙烯、偏二氟乙烯、六氟乙烯等氟烯烃单体共聚而成的热塑性氟树脂，一类是由四氟乙烯、偏二氟乙烯等氟烯烃和乙烯基醚(酯)共聚而成的热固性氟碳树脂，由于分子链中引入了-CO、-COOH等活性集团，使得其可以在溶剂当中交联固化。

传统热转印树脂基碳带所使用的高分子树脂通常为热塑性的聚酯、丙烯酸、聚氨酯等等！这些树脂在户外条件下，通常1-3年便会发生黄变、粉化。

因此，提出一种用于户外标识牌的热转印树脂碳带及其制备方法以解决现有技术中存在的不足。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题提供用于户外标识牌的热转印树脂碳带，印刷效果优异，其户外使用年限可达5-10年。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：用于户外标识牌的热转印树脂碳带包括自上而下依次贴合设置的着色层、基体和背涂层；所述着色层由以下重量份数的原料混合后再涂布而成：有机溶剂50-100份、主体树脂50-100份、辅助树脂3-11份、颜料10-110份和光稳定剂0.1-4份。

有益效果：印刷效果优异，在户外使用场景中使用年限可达5-10年热转印树脂碳带。

原理说明：本发明所述树脂碳带正面层所使用主体树脂为PVDF(聚偏二氟乙烯)、PFA(四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物)等热塑性氟树脂，辅助树脂为热塑性聚酯树脂、丙烯酸树脂等，其余辅助成分为PE蜡、有机硅助剂等。主体树脂中强极性的F-C键使得氟树脂具备耐紫外线、耐溶剂、耐冲击性，其极低的表面能使得其具备优异的耐污、耐水性；辅助树脂的作用为：使正面层在基带上具备优异的箔保持性、在打印时具备优异的箔切性、在被印刷基材上具备优异的附着性能。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，所述着色层涂料主体成分为：高分子聚合物树脂、有机溶剂、着色材料。

进一步的，所述高分子聚合物树脂分为主体树脂与辅助树脂。

进一步的，所述主体树脂指聚偏二氟乙烯(PVDF)、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物树脂(PFA)、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物(FEP)、四氟乙烯-乙烯共聚物(ETFE)中的一种或多种组合，优选PVDF、PFA。

进一步的，所述主体树脂分子量在10000-300000之间，优选50000-150000。

进一步的，上述主体树脂分子量范围有益效果为：上述分子量范围内，主体树脂具备有益的切变性及耐候性；所述主体树脂分子量过高会导致碳带切变性降低，影响印刷质量，分子量过低其耐候性则无法满足要求。

进一步的，所述辅助树脂为热塑性丙烯酸、聚酯、聚氨酯等树脂。

进一步的，所述辅助树脂的有益效果：

1、提高着色层箔切性，所述箔切性指着色层在印刷时，未加热区域不会随加热区域剥落而剥落。提高着色层箔切性能的辅助树脂种类与碳带所用基带种类相关联，需选择与基带高分子种类相同的高分子树脂，如基带优选PET时，所述辅助树脂优选热塑性聚酯树脂，该有益效果辅助树脂与主体树脂重量比为：1:30-1:100。

2：提高着色层与目标基材附着力，提高着色层与目标基材附着力所选用辅助树脂与目标基材种类有关，如对丙烯酸目标基材，所述辅助树脂种类为热塑性丙烯酸树脂，该有益效果辅助树脂与主体树脂重量比为：1：30-1：10。

进一步的，所述有机溶剂为极性大于4.5的有机溶剂，优选丁酮(MEK)、丙酮、乙腈、甲醇、苯胺、二甲基甲酰胺(DMF)中的一种或多种。进一步优选DMF与MEK组成的混合溶剂；

进一步的，所述有机溶剂沸点为80-120℃之间，有益效果为：所述沸点范围内的有机溶剂具备有益的涂布性能；溶剂沸点过高易产生涂层无法实干、无法充分流平缺陷、过低易产生易爆危险；

进一步的，所述着色材料指各种颜色的有机和无机颜料，无机颜料可分为氧化物、铬酸盐、硫酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐、氢氧化物、硫化物、金属等；有机颜料可按化合物的化学结构分为偶氮颜料、酞菁颜料、蒽醌、靛族、喹吖啶酮、二恶嗪等多环颜料、芳甲烷系颜料等，具体需根据着色层所需颜色来进行选择。

进一步的，所述着色材料耐光等级大于6级。

进一步的，所述有机颜料与主体树脂重量比例为：1：10-10：10。

进一步的，为进一步提高着色层耐磨耐紫外性能，还可以在树脂中加入少量的光稳定剂。

进一步的，所述光稳定剂包括水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类紫外线吸收剂中的一种或多种组合，所述光稳定剂质量占保护层树脂质量的0.1-2wt％。

进一步的，所述着色层涂料制备方法为：将上述有机溶剂加热，加热温度优选60-80℃，将一定量所述主体树脂与辅助树脂溶于所述有机溶剂中，待溶液澄清透明后，将其冷却至室温、将有机颜料分散剂分散至上述溶于中，加入所述有机颜料，充分搅拌均匀后，使用研磨机对其进行研磨，得到上述着色层涂料。

进一步的，所述研磨机为圆盘式研磨机、转轴式研磨机、其它专用研磨机中的一种。

进一步的研磨后上述有机颜料中位粒径为：0.05-0.5μm，优选0.1-0.3μm。

进一步的，所述着色层厚度为0.5-2μm，优选1-1.5μm。

所述背涂层的作用为传热防磨擦；

进一步的，所述背涂层由聚氨酯或丙烯酸改性有机硅树脂、醋酸丁酸纤维素(CAB)、醋酸纤维素(CA)、醋酸丙酸纤维素(CAP)中的一种或多种组成；

进一步的，所述背涂层的厚度为0.5-1.2μm

所述基带为透明柔性塑料膜，例如聚丙烯(PP)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚乙烯(PE)、聚乙烯醇(PVA)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)等等。其中优选PET、PEN。

进一步的，所述基带的厚度为4-25μm，其中优选4-10μm，进一步优选4.5μm。所述基带厚度直接影响印刷效果，基带厚度过薄，其抗拉耐热性不够，印刷过程中易被破坏，基材厚度过厚，打印头热量无法充分传递至着色层，导致转印不完全或无法转印。

进一步的，可对基带的一侧或两侧进行表面处理，电晕放电处理、紫外线处理、臭氧处理、火焰处理、粗糙化处理、化学试剂处理等离子等。所述表面处理目的为增加涂层在基带表面附着力，表面处理程度需试实际情况而定，处理过度易导致基带被破坏、着色层无法剥离等情况。

最后需要说明的是在配制本发明所述着色层、背涂层涂料时，除了上述主要材料外还要根据需求加入少量流平剂、消泡剂等助剂；

附图说明

图1为本发明的碳带的层结构示意图；

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。

其中，基带均使用厚度为4.3μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯；主体树脂分子量在10000-300000之间，优选50000-150000，上述分子量范围内，主体树脂具备有益的切变性及耐候性；所述主体树脂分子量过高会导致碳带切变性降低，影响印刷质量，分子量过低其耐候性则无法满足要求；所述无机颜料为氧化物、铬酸盐、硫酸盐、硅酸盐、硼酸盐、钼酸盐、磷酸盐、钒酸盐、铁氰酸盐、氢氧化物、硫化物、金属中的任意一种；所述有机颜料为偶氮颜料、酞青蓝、蒽醌、靛族、喹吖啶酮、二恶嗪中的任意一种。

实施例1：

背涂层配方:醋酸丁酸纤维素(CAB)10份，背涂层厚度：0.3μm。

着色层配方：聚偏二氟乙烯100份(PVDF，分子量100000Mw,牌号：浙江巨化DE 6-4)、丙烯酸树脂10份(分子量100000Mw，牌号：三菱丙烯酸树脂BR-80)、聚酯树脂1份(分子量15000，牌号：东洋纺株式会社240)、酞青蓝(P.B 15:4)50份、光稳定剂苯并三唑类0.5份，所有有机溶剂为：DMF:MEK＝1:1混合溶剂；着色层厚度1μm；印刷基材为聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。

实施例2：

背涂层配方:与实施例1相同

着色层配方：将实施例1中的100份聚偏二氟乙烯(PVDF，分子量100000Mw,牌号：浙江巨化DE 6-4)替换为100份四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物树脂100份(PFA，分子量100000Mw,牌号：日本大金AP-201)，其余组成成分不变。

实施例3:

背涂层配方:与实施例1相同

着色层配方：将实施例1中的100份聚偏二氟乙烯(PVDF，分子量100000Mw,牌号：浙江巨化DE 6-4)替换为100份四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物树脂100份(PFA，分子量150000Mw,牌号：日本大金AP-210)，其余组成成分不变。

对比例1:

背涂层配方:与实施例1相同

着色层配方：不使用实施例1中的丙烯酸树脂10份(分子量100000Mw，牌号：三菱丙烯酸树脂BR-80)、其余组成成分不变。

对比例2:

背涂层配方:与实施例1相同

着色层配方：不使用实施例1中的聚酯树脂1份(分子量15000，牌号：东洋纺株式会社240)、其余组成成分不变。

需要说明的是，背涂层所含物质的种类及含量的变化，只要在前述的范围内，所得产品性质相近。

对比例3:

背涂层配方:与实施例1相同

着色层配方：与实施例1相同；

将印刷基材由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)替换成聚氯乙烯(PVC)。

对比例4:

背涂层配方:与实施例1相同

着色层配方：将实施例1中的聚酯树脂1份(分子量15000，牌号：东洋纺株式会社240)增加至10份、其余组成成分不变。

对比例5:

背涂层配方:与实施例1相同

着色层配方：将实施例1中的100份聚偏二氟乙烯(PVDF，分子量100000Mw,牌号：浙江巨化DE 6-4)替换为100份丙烯酸树脂(分子量100000Mw，牌号：三菱丙烯酸树脂BR-80)，其余组成成分不变。

测试结果：

*附着力，使用圆盘剥离室验，按测试后的剩余重量进行评定，剩余重量百分比越高，附着力越高。

*细线印刷测试，使用热转印印刷机，碳带在无断线、掉快等情况下，完整印刷线条最细宽度。

*氙灯老化失效时间指在国标GBT18833要求的氙灯老化测试条件及失效判定条件下碳带的氙灯老化失效时间。

综上，通过上述打印测试结果，实施例1-3与对比例1-5对比，在着色层同时加入主体树脂和辅助树脂，大大的提升附着力，完整印刷线条最细宽度值小，提高氙灯老化失效时间，增强打印质量。

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 (8)

1.一种用于户外标识牌的热转印树脂碳带，其特征在于，包括自上而下依次贴合设置的着色层、基体和背涂层；

所述着色层由以下重量份数的原料混合后再涂布而成：有机溶剂50-100份、主体树脂50-100份、辅助树脂3-11份、颜料10-110份和光稳定剂0.1-4份。

2.根据权利要求1所述的用于户外标识牌的热转印树脂碳带，其特征在于，所述有机溶剂为甲苯、2-丁酮、丙酮、乙腈、甲醇、苯胺、二甲基甲酰胺中的任意一种或两种以上的组合。

3.根据权利要求1所述的用于户外标识牌的热转印树脂碳带，其特征在于，所述主体树脂为聚偏二氟乙烯、偏二氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物、四氟乙烯-六氟丙烯共聚物、四氟乙烯-乙烯共聚物中的任意一种或两种以上的组合。

4.根据权利要求1所述的用于户外标识牌的热转印树脂碳带，其特征在于，所述辅助树脂为热塑性丙烯酸树脂、聚酯树脂、聚氨酯中的任意一种。

5.根据权利要求1所述的用于户外标识牌的热转印树脂碳带，其特征在于，所述基体的厚度为4-25μm，所述着色层的厚度为0.5-2.0μm，所述背涂层的厚度为0.5-1.2μm。

6.根据权利要求1所述的用于户外标识牌的热转印树脂碳带，其特征在于，所述颜料为有机颜料和无机颜料的一种或两种的组合。

7.根据权利要求1所述的用于户外标识牌的热转印树脂碳带，其特征在于，所述颜料的耐光等级大于6，中位粒径为0.05-0.5μm。

8.根据权利要求1所述的用于户外标识牌的热转印树脂碳带，其特征在于，所述背涂层为聚氨酯、丙烯酸改性有机硅树脂、醋酸丁酸纤维素、醋酸纤维素、醋酸丙酸纤维素中的任意一种或两种以上的组合。

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