CN117734340A - 一种热转印保护碳带及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热转印保护碳带及其制备方法，所述热转印保护碳带，包括基材层、背涂层和保护层；背涂层附着在所述基材层的一侧；保护层附着在所述基材层背离所述背涂层的一侧；其中，所述保护层按重量份数计包括：丙烯酸改性有机硅树脂25‑50份、乙烯‑丁烯嵌段共聚物树脂5‑30份和蜡粉5‑15份、填料5‑15份。该热转印保护碳带具备较佳的耐候性和耐摩擦性能，其能够提高热转印户外广告及标识的耐候性和耐久性。

Description

一种热转印保护碳带及其制备方法

技术领域

本发明属于热转印技术领域，尤其涉及一种热转印保护碳带及其制备方法。

背景技术

目前，采用热转印或者喷墨的方式印刷户外广告及标识是比较可靠且经济的方法，但是，采用此类方式制备的户外广告及标识由于需要常年在户外使用，对其耐候性、耐久性提出了很高的要求，对此，常见的方式是在油墨外层增加透明保护膜，保护膜的作用除了包括防止外部损伤和污染外，还需要具备紫外线防护功能，避免紫外线加速油墨中的颜料和油墨连接料树脂发生化学反应降解，影响户外广告及标识的色彩饱和度和呈现效果。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种具有较佳的耐候性能和耐摩擦性能的热转印保护碳带。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种热转印保护碳带，包括：

基材层；

背涂层，附着在所述基材层的一侧；和

保护层，附着在所述基材层背离所述背涂层的一侧；

其中，所述保护层按重量份数计包括：丙烯酸改性有机硅树脂25-50份、乙烯-丁烯嵌段共聚物树脂5-30份和蜡粉5-15份、填料5-15份。

上述技术方案中所述丙烯酸改性有机硅树脂的平均分子质量为10000-100000，TG值为85℃-180℃。

上述技术方案中所述丙烯酸改性有机硅树脂的平均分子质量为20000-50000，TG值为100℃-120℃。

上述技术方案中所述乙烯-丁烯嵌段共聚物树脂的平均分子质量为10000-30000。

上述技术方案中所述填料为滑石粉、碳酸钙、云母粉、硫酸钡、硫酸镁和钛白粉中的一种或多种。

上述技术方案中所述基材层为板材或膜材，其材质为聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚乙烯醇或聚甲基丙烯酸甲酯。

上述技术方案中所述基材层的厚度为2-15μm，所述背涂层的厚度为0.2-1.0μm，所述保护层的厚度为0.5-2.5μm。

上述技术方案中所述背涂层的原料为聚氨酯改性有机硅树脂、丙烯酸改性有机硅树脂、聚乙烯醇缩乙醛系树脂、聚乙烯醇缩丁醛系树脂中的一种或多种。

本发明的目的之二在于提供一种制备上述具有较佳的耐候性能和耐摩擦性能的热转印保护碳带的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种如上所述热转印保护碳带的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，备液：

背涂液：将背涂层的原料溶于有机溶剂中并混匀，得到背涂液，备用；

保护液：将保护层原料中的树脂料先溶于有机溶剂中并混匀，然后加入蜡粉和填料，并再次混匀，得到保护液，备用；

步骤2，表面处理：

取基材层，并对所述基材层的两侧均进行电晕处理；

步骤3，涂布烘干：

将步骤1获得的背涂液涂布在步骤2处理的基材层的一侧上，然后烘干，得到背涂层；

将步骤1获得保护液涂布在步骤2处理的基材层的另一侧上，然后烘干，得到保护层；

其中，所述步骤3中的背涂液和保护液在基材层上的涂布顺序可调换。

上述技术方案中所述步骤3中背涂液和保护液均是采用200-250线的陶瓷网纹辊进行，涂布速度均为60-100m/min；所述背涂液的烘干温度为50-100℃，烘干时间为40-60s；所述保护液的烘干温度为40-100℃，烘干时间为40-60s。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提供的热转印保护碳带适用于户外广告及包装行业中，由于该热转印保护碳带具备较佳的耐候性和耐摩擦性能，其能够提高热转印户外广告及标识的耐候性和耐久性。碳带保护层中的树脂主要是两种树脂：一是乙烯-丁烯嵌段共聚物树脂，二是丙烯酸改性有机硅树脂，通过调配两种树脂的比例制备的热转印保护层碳带具备较高的耐光性能，丙烯酸改性有机硅树脂中Si-O-Si键的键能高，能够有效减轻UV光引发的自由基反应；而为提升图案的柔韧性，改善保护层低温易变脆的问题，添加了乙烯-丁烯嵌段共聚物(SEBS)，SEBS具有较好的紫外线稳定性、抗氧性和热稳定性，同时还能够改善涂层脆性，提高柔韧性和基材表面附着效果，而在保护层碳带中添加了少量的填料能够在热转印过程中迁移至保护层的表面，降低涂层表面的摩擦系数，使得涂层具备较强的耐摩擦性能；而填料中的云母粉，可以使保护层的图案在户外使用过程中使光线在保护层表面发生一定程度的折射，进一步减轻保护的图案所受到的光照强度。使用本发明所提供的热转印保护碳带进行印刷时，打印出来的产品与未添加保护层的印刷产品相比，具有较佳的耐候性能和耐摩擦性能。

附图说明

图1为本发明所述热转印保护碳带的层结构示意图；

图2为本发明实施例中打印测试的样板图。

图中：1背涂层、2基材层、3保护层。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种热转印保护碳带，包括：

基材层；

背涂层，附着在所述基材层的一侧；和

保护层，附着在所述基材层背离所述背涂层的一侧；

其中，所述基材层的厚度为2-15μm，所述背涂层的厚度为0.2-1.0μm，所述保护层的厚度为0.5-2.5μm(基材层、背涂层和保护层的厚度在此厚度范围内能够保证热转印碳带的厚度，同时对基材层的附着力有提升作用，还能使得打印头热量的传递效率高，确保涂层能够实现精准的剥离效果)；

其中，所述保护层按重量份数计包括：丙烯酸改性有机硅树脂25-50份、乙烯-丁烯嵌段共聚物树脂5-30份和蜡粉5-15份、填料5-15份，所述丙烯酸改性有机硅树脂的平均分子质量为10000-100000，TG值(玻璃化转变温度)为85℃-180℃，优选的，所述丙烯酸改性有机硅树脂的平均分子质量为20000-50000，TG值为100℃-120℃；所述乙烯-丁烯嵌段共聚物树脂的平均分子质量为10000-30000；所述填料为滑石粉、碳酸钙、云母粉、硫酸钡、硫酸镁和钛白粉中的一种或多种。

其中，所述基材层为板材或膜材，具体材质可为聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚乙烯醇或聚甲基丙烯酸甲酯。

其中，所述背涂层的原料为聚氨酯改性有机硅树脂、丙烯酸改性有机硅树脂、聚乙烯醇缩乙醛系树脂、聚乙烯醇缩丁醛系树脂中的一种或多种。

本实施例所提供的热转印保护碳带通过保护层中的丙烯酸改性有机硅树脂来提高涂层光稳定性，通过SEBS树脂的柔韧性和耐UV性能改善涂层的脆性，而在保护层中添加填料，其主要起到帮助保护层从基材层上脱离的作用，另外，由于填料会在转印后迁移至涂层表面，造成凹凸不平的微纳米结构，提高涂层的耐摩擦性能，与此同时，凹凸不平的表面会导致光线在保护层上发生漫反射，进一步减少下方图层对光线的吸收作用，从而提高转印图案的耐光性能，丙烯酸改性有机硅树脂能够提高热转印片对于被转印体的图像保护作用和清晰度，出于对图像转印完整度和清晰度的角度考虑，丙烯酸改性有机硅树脂的选择和用量很关键，特别是分子量和TG值对其影响较大；本申请所选的丙烯酸改性有机硅树脂的平均分子质量为10000-100000，优选为20000-50000，分子量太低或太高均可能会导致保护层涂布时在基材层表面的分布不均匀，选择此分子量区间能够在兼顾保护效果的同时，减少热塑性丙烯酸分子量过高导致的涂层的脆性问题，优选的，丙烯酸改性有机硅树脂的TG值为85℃-180℃，优选为100℃-120℃，较高的TG值能够保证涂层转印后的热稳定性能，而为了能够进一步提高转印图案的耐摩擦性能，减少涂层脆性，SEBS树脂材料分子量优选为10000-30000，其可以在不影响保护层透光性的情况下提高热转印碳带的柔韧性，并提高转印图案的耐刮擦性能。

本发明实施例还提供一种制备上述具有较佳的耐候性能和耐摩擦性能的热转印保护碳带的制备方法。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：一种如上所述热转印保护碳带的制备方法，包括如下步骤：

步骤1，备液(其中，背涂液和保护液的制备不分先后)：

背涂液：将背涂层的原料溶于有机溶剂中并混匀，得到背涂液，备用(其中，有机溶剂的用量适量即可)；

保护液：将保护层原料中的树脂料先溶于有机溶剂中并混匀，然后加入蜡粉和填料，并再次混匀，得到保护液，备用(其中，有机溶剂的用量适量即可)；

步骤2,表面处理:

取基材层，并对所述基材层的两侧均进行电晕处理(电晕处理的方法属于现有技术，在此不做赘述)；

步骤3,涂布:

将步骤1获得的背涂液涂布在步骤2处理的基材层的一侧上，然后烘干，得到背涂层(烘干后背涂层的有机溶剂几乎全部挥发)；

将步骤1获得保护液涂布在步骤2处理的基材层的另一侧上，然后烘干，得到保护层(烘干后保护层的有机溶剂几乎全部挥发)。其中，步骤3中背涂液和保护液涂布的顺序可调整为先涂布保护液，再涂布背涂液(具体可以是烘干温度较高者先进行涂布)。

上述技术方案中所述步骤3中背涂液和保护液均是采用200-250线的陶瓷网纹辊进行，涂布速度均为60-100m/min；所述背涂液的烘干温度为50-100℃，烘干时间为40-60s；所述保护液的烘干温度为40-100℃，烘干时间为40-60s。

实施例1

本实施例提供了热转印保护碳带，包括自上而下依次贴合设置的背涂层、基材层和保护层(保护层内添加有黄色着色颜料、品红色着色颜料和青色着色颜料以形成彩色的转印图案，其中，黄色着色颜料为颜料黄14类黄色颜料，品红色着色颜料为颜料红48：2类的品红色颜料，青色着色颜料为颜料蓝15：4的蓝色颜料)。

其中，基材层为厚度是4.5μm的聚对苯二甲酸乙二醇酯膜，且其两侧进行电晕处理；

所述背涂液的制备原料是：按重量份数计：2-丁酮30份、甲苯30份、聚氨酯改性有机硅树脂10份、丙烯酸改性有机硅树脂10份、聚乙烯醇缩乙醛系树脂30份、聚乙烯醇缩丁醛系树脂30份，其中，2-丁酮和甲苯是作为有机溶剂用，所述背涂层的涂布厚度为0.2-1.0μm；

所述保护液的制备原料是：按重量份数计：2-丁酮40份、甲苯40份、丙烯酸改性有机硅树脂30份、SEBS树脂30份、云母粉10份及蜡粉10份，其中，2-丁酮和甲苯是作为有机溶剂用，所述保护层的涂布厚度为0.6μm；

背涂层和保护层均是用230线的陶瓷网纹辊进行涂布，而背涂层的是在100℃温度下烘干，烘干时间为60s，保护层是在60℃温度下烘干60s待用；

基材层上先涂布背涂层，背涂层烘干后再涂布保护层，然后将保护层烘干。

实施例2

同实施例1，其区别在于，所述保护液的制备原料按重量份数计：2-丁酮40份、甲苯40份、丙烯酸改性有机硅树脂30份、SEBS树脂20份、云母粉10份及蜡粉10份，所述保护层的涂布厚度为0.8μm。

实施例3

同实施例1，其区别在于，所述保护液的制备原料按重量份数计：2-丁酮40份、甲苯40份、丙烯酸改性有机硅树脂20份、SEBS树脂20份、云母粉10份及蜡粉10份，所述保护层的涂布厚度为1.0μm。

实施例4

同实施例1，其区别在于，所述保护液的制备原料按重量份数计：2-丁酮40份、甲苯40份、丙烯酸改性有机硅树脂30份、SEBS树脂10份、云母粉10份及蜡粉10份，所述保护层的涂布厚度为1.2μm。

实施例5

同实施例1，其区别在于，所述保护液的制备原料按重量份数计：2-丁酮40份、甲苯40份、丙烯酸改性有机硅树脂30份、SEBS树脂15份、云母粉20份及蜡粉20份，所述保护层的涂布厚度为1.5μm。

对比例1

同实施例1，其区别在于，所述保护层中树脂为丙烯酸树脂(即由丙烯酸树脂替代丙烯酸改性有机硅树脂和SEBS树脂)。

对比例2

同实施例1，其区别在于，所述保护层中树脂为氯乙烯醋酸乙烯树脂(即由氯乙烯醋酸乙烯树脂替代丙烯酸改性有机硅树脂和SEBS树脂)。

对比例3

同实施例1，其区别在于，保护层中不添加填料和蜡粉。

结果分析

实施例1-5与对比例1-3打印样品的性能测试。

打印测试：使用彩色标识打印机(Matan公司制造、型号Sprinter3)，通过本实施例制得的树脂碳带，在PVC胶带上转印如图2所示的图像；打印速度设为0.5m/min，黄色、品红色和青色打印浓度均为23(为打印机供选择的打印参数，其具体对应的浓度值为打印机的默认参数)，随后附加保护层碳带，打印浓度为23(同上在此不作赘述)。

通过以下方式对打印样品的耐候性能进行评价：

参照国标《GB/T 18833-2012道路交通反光膜》中的氙灯老化条件，使用氙灯老化试验箱老化1800小时，观察其表面是否出现褶皱、起泡、开裂等现象；并测量加速老化前后的色差值。

通过目视确认所形成的图像，后，采用1000g砝码上包裹无尘布经过100次刮擦后，以下评价基准进行评价：

A：刮擦后图像中未观察到明显的缺失；

B：图像中观察到略微观察到缺失；

NG：图像中观察到大量的缺失。

实施例1-实施例5的测试结果见表1：

表1为实施例1-实施例5对应的热转印碳带的测试结果表

对比例1-对比例3的测试结果见表2：

表2为对比例1-对比例3对应的热转印碳带的测试结果表

结合表1和表2，可以发现，选用丙烯酸改性有机硅树脂和SEBS树脂混合使用能够有效改善涂层的耐摩擦性能，填料的添加能够明显改善涂层的耐摩性能的同时对耐光性也有着重要作用，对比例1与对比例2以及实施例1-实施例5对比，其保护层主要使用了丙烯酸树脂存在较大的脆性，经过氙灯测试后脆性明显增加。从实施例5和对比例3可以看出，去除图层中的颗粒料，提高丙烯酸改性有机硅树脂的含量，保护层碳带的耐摩性能下降。对比实施例1和实施例4，可以看出提高涂层厚度，可以更好的提升耐候性能。实施例1、对比例2和对比例3比较可以发现，本发明实施例中采用丙烯酸改性有机硅树脂30份和SEBS树脂组合的树脂耐候性相较氯乙烯系列树脂的耐候性更佳。

由于户外广告需要长期暴露在户外，应对各种不同环境，所以户外广告的印刷产品要求具备优异的耐候性，本实施例提供的热转印保护碳带可应用于户外广告印刷行业中，该热转印保护碳带中的树脂主要是无机有机复合树脂(有机硅-丙烯酸复合树脂)，该树脂与固化剂一起使用时，形成的固化体系具有优异的耐候性，且与基材层的附着性也相当优秀，同时透明度也很高，对逆反射系数影响较小，同时具有有机硅和丙烯酸的性能，使用该热转印保护碳带进行印刷时，打印出来的产品与目前交通行业上的丙烯酸或者是有机硅体系的印刷产品相比，耐候性能都更加优异，兼具两者的优点。

Claims (10)

1.一种热转印保护碳带，其特征在于，包括：

基材层；

背涂层，附着在所述基材层的一侧；和

保护层，附着在所述基材层背离所述背涂层的一侧；

其中，所述保护层按重量份数计包括：丙烯酸改性有机硅树脂25-50份、乙烯-丁烯嵌段共聚物树脂5-30份和蜡粉5-15份、填料5-15份。

2.根据权利要求1所述的热转印保护碳带，其特征在于，所述丙烯酸改性有机硅树脂的平均分子质量为10000-100000，TG值为85℃-180℃。

3.根据权利要求2所述的热转印保护碳带，其特征在于，所述丙烯酸改性有机硅树脂的平均分子质量为20000-50000，TG值为100℃-120℃。

4.根据权利要求1所述的热转印保护碳带，其特征在于，所述乙烯-丁烯嵌段共聚物树脂的平均分子质量为10000-30000。

5.根据权利要求1所述的热转印保护碳带，其特征在于，所述填料为滑石粉、碳酸钙、云母粉、硫酸钡、硫酸镁和钛白粉中的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的热转印保护碳带，其特征在于，所述基材层为板材或膜材，其材质为聚丙烯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚乙烯醇或聚甲基丙烯酸甲酯。

7.根据权利要求1所述的热转印保护碳带，其特征在于，所述基材层的厚度为2-15μm，所述背涂层的厚度为0.2-1.0μm，所述保护层的厚度为0.5-2.5μm。

8.根据权利要求1所述的热转印保护碳带，其特征在于，所述背涂层的原料为聚氨酯改性有机硅树脂、丙烯酸改性有机硅树脂、聚乙烯醇缩乙醛系树脂、聚乙烯醇缩丁醛系树脂中的一种或多种。

9.一种如权利要求1-8任一项所述热转印保护碳带的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1，备液：

背涂液：将背涂层的原料溶于有机溶剂中并混匀，得到背涂液，备用；

保护液：将保护层原料中的树脂料先溶于有机溶剂中并混匀，然后加入蜡粉和填料，并再次混匀，得到保护液，备用；

步骤2，表面处理：

取基材层，并对所述基材层的两侧均进行电晕处理；

步骤3，涂布烘干：

将步骤1获得的背涂液涂布在步骤2处理的基材层的一侧上，然后烘干，得到背涂层；

将步骤1获得保护液涂布在步骤2处理的基材层的另一侧上，然后烘干，得到保护层；

其中，所述步骤3中的背涂液和保护液在基材层上的涂布顺序可调换。

10.根据权利要求9所述的热转印保护碳带的制备方法，其特征在于，所述步骤3中背涂液和保护液均是采用200-250线的陶瓷网纹辊进行，涂布速度均为60-100m/min；所述背涂液的烘干温度为50-100℃，烘干时间为40-60s；所述保护液的烘干温度为40-100℃，烘干时间为40-60s。