CN1311984C - 一种烫字碳箔 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在塑料软包装外部印字场合使用的烫字碳箔，由带基和带基上涂布的热转印碳层构成，其特征是热转印碳层按重量百分比包括下述组份：树脂32-41%、增塑剂5-11%、聚乙烯蜡2.2-7.7%、分散剂0.1-0.5%、颜料16-39.8%、填料0-44.6%。采用上述技术方案制成的烫字碳箔通过热转印设备能大面积转印，最大转印面积为150×150mm，在120℃的条件下耐蒸煮，蒸煮时间10-30分钟，不脱色、印迹不掉。在PE、PP、PET、PVDC等非PVC材质的包装外部可获得清晰、耐刮擦、耐蒸煮的文字和图案。
Description
技术领域
本发明属于一种箔，尤其涉及在塑料软包装外部印字场合使用的一种烫字碳箔。
背景技术
据河南省科学技术情报研究所查新报告显示，国内有几个类似的发明专利，就其报导的性能而言都存在技术缺陷，公告号为CN1052450A的中国专利公开了一种在非吸收性物面上转印用热敏色带，这种热敏色带应用中印字耐刮擦性差，不耐蒸煮，不能满足输液袋生产卫生条件；根据92200909(成)项目描述的技术特征，烫印时碳层只能小面积转印，即以一行字或两行字的规模转印，不能以150×150mm的面积清晰转印，印字碳迹不耐蒸煮、消毒；公告号为CN1253880A的中国专利公开了一种新型热转印色带的制造工艺，该专利和90216888(成)报导的结构特征中，其PET带基太薄，烫印过程中不能承受180℃的烫印温度及碳带走带的张力，带基易断，印字碳迹不耐刮擦、不耐蒸煮。普通烫金箔涂层多、工艺复杂、生产麻烦。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种在转印温度、转印压力、转印时间、转印面积、转印后碳迹耐刮擦性、转印后碳迹耐蒸煮性方面完全适合要求，并且结构设计简单、实用、性能优异，能克服多次涂布的复杂工艺的新型烫字碳箔。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种烫字碳箔，由带基和带基上涂布的热转印碳层构成，热转印碳层按重量百分比包括下述组份：树脂32-41％、增塑剂5-11％、聚乙烯蜡2.2-7.7％、分散剂0.1-0.5％、颜料16-39.8％、填料0-44.6％。
热转印碳层按重量百分比还包括下述组份：流平剂0.1-0.3％。
所述树脂为醛酮树脂和缩醛树脂，两组份占总重百分比分别为：醛酮树脂26-32％，缩醛树脂6-9％。
所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类或十八碳烯酸酯。
所述聚乙烯蜡为微粉化蜡或改性聚乙烯微粉蜡。
所述分散剂为聚羧酸盐。
所述颜料为黑色、红色、兰色、紫色、或桔黄色的颜料。
所述流平剂为有机硅改性聚氧乙烯醚。
所述填料为超细活性碳酸钙、立德粉或滑石粉。
所述带基由厚度为12-14μm的BOPET材料构成。
本发明中热转印碳层采用复合树脂，其特点是对不同类型的基材具有广泛的适应型，对不同极性基材能产生高附着力、耐高温蒸煮的效果，对醇类溶剂有一定的阻抗作用。根据相似相亲的原理，树脂经复配后与其它组份形成的热转印碳层具有良好的热转印性和可剥离性，转印后的印迹有光泽、无渗透，这与树脂本身的特性，即内含有多种极性基团羰基、羧基有关。本碳箔中碳层对带基的亲和力小于对承印基材的亲和力，因而能形成在热状态下的大面积转印。采用上述技术方案制成的烫字碳箔通过热转印设备能大面积转印，最大转印面积为150×150mm，在120℃的条件下耐蒸煮，蒸煮时间10-30分钟，不脱色、印迹不掉。在PE、PP、PET、PVDC等非PVC材质的包装外部可获得清晰、耐刮擦、耐蒸煮的文字和图案。
具体实施方式
下面结合实施例进一步说明本发明。
本发明的组成主要为带基和碳层，带基为BOPET，碳层包括下述组份：树脂、增塑剂、聚乙烯蜡、分散剂、颜料。其中各组成的重量百分比如下：
树脂 32-41
增塑剂 5-11
聚乙烯蜡 2.2-7.7
分散剂 0.1-0.5
颜料 16-39.8
填料 0-44.6
碳层还可添加流平剂。其重量百分比为：
流平剂 0.1-0.3
上述各组份中，树脂为碳层的主体成份起骨架作用，增塑剂为改善碳层的转印性能，聚乙烯蜡为保证碳层表面光滑均匀、耐磨损，分散剂是用于提高颜料、填料的分散效果，流平剂是为改善油墨涂层的致密性。
其中树脂可以是醛酮树脂和缩醛树脂；增塑剂为邻苯二甲酸酯类或十八碳烯酸酯；聚乙烯蜡可以是微粉化蜡或改性聚乙烯微粉蜡；分散剂可以是聚羧酸盐；颜料可以是黑色为碳黑、红色为大红粉、兰色为酞菁兰、紫色为玫瑰紫、桔黄色为耐晒黄的颜料；流平剂为有机硅改性聚氧乙烯醚；填料是超细活性碳酸钙、立德粉或滑石粉。
树脂比例：树脂为醛酮树脂和缩醛树脂，两组份占总重百分比分别为：醛酮树脂26-32％，缩醛树脂6-9％。
本发明中，首先要制备用于形成热转印碳层的涂布液。用于配制热转印涂布液的溶剂为二甲苯、乙醇和乙酸乙酯，按65∶20∶15的比例混合均匀。先用混合溶液把树脂部分充分溶解，形成均匀透明的树脂液A，其次把增塑剂、分散剂、流平剂加入A中搅拌，使其充分溶解、分散为中间体B。再把聚乙烯蜡、颜料、填料加入B中，经过研磨，形成均匀、稳定、细腻、黏度为14-16秒(25℃)，细度小于2μm的热转印碳层涂布液。通过涂布装置把涂布液均匀涂布在厚度为12-14μm的BOPET膜上，在40-60℃的温度下彻底烘干，使涂层厚度在2-6μm，碳带总厚为14-20μm即形成本发明所述的碳箔。
下面是若干实施例的组份列表
实施例1
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 邻苯二甲酸丁苄酯 | 微粉化蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 碳黑 | 滑石粉 |
| 重量百分比 | 32 | 9 | 11 | 7.7 | 0.5 | 0 | 39.8 | 0 |
实施例2
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 大红粉 | 超细活性碳酸钙 |
| 重量百分比 | 32 | 9 | 11 | 7.7 | 0.5 | 0 | 39.8 | 0 |
实施例1、2不含流平剂和填料，可以制出本发明所述的碳箔，带基由厚度为12μm的BOPET材料构成，热转印碳层厚度为2μm。
实施例3
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 邻苯二甲酸十三酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 碳黑 | 立德粉 |
| 重量百分比 | 26 | 6 | 5 | 2.2 | 0.5 | 0 | 39.8 | 20.5 |
实施例4
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 微粉化蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 大红粉 | 超细活性碳酸钙 |
| 重量百分比 | 27 | 6 | 6 | 3 | 0.1 | 0.1 | 16 | 41.8 |
实施例3-4中带基由厚度为13μm的BOPET材料构成，热转印碳层厚度为5μm。
实施例5
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 邻苯二甲酸丁苄酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 酞菁兰 | 滑石粉 |
| 重量百分比 | 28 | 6 | 7 | 3.5 | 0.2 | 0.15 | 17 | 38.15 |
实施例6
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 微粉化蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 玫瑰紫 | 超细活性碳酸钙 |
| 重量百分比 | 29 | 6 | 8 | 4 | 0.3 | 0.2 | 18 | 34.5 |
实施例7
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 邻苯二甲酸十三酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 耐晒黄 | 滑石粉 |
| 重量百分比 | 30 | 6 | 9 | 5 | 0.35 | 0.25 | 19 | 30.4 |
实施例8
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 微粉化蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 碳黑 | 立德粉 |
| 重量百分比 | 31 | 6 | 10 | 6 | 0.4 | 0.3 | 20 | 26.3 |
实施例9
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 邻苯二甲酸丁苄酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 大红粉 | 超细活性碳酸钙 |
| 重量百分比 | 32 | 6 | 10.5 | 7 | 0.5 | 0 | 21 | 23 |
实施例5-9中带基由厚度为14μm的BOPET材料构成，热转印碳层厚度为6μm。
实施例10
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 碳黑 | 滑石粉 |
| 重量百分比 | 26 | 7 | 5.5 | 3.5 | 0.15 | 0 | 22 | 35.85 |
实施例11
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 邻苯二甲酸十三酯 | 微粉化蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 大红粉 | 立德粉 |
| 重量百分比 | 26 | 8 | 6.5 | 4.5 | 0.25 | 0 | 23 | 31.75 |
实施例12
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 酞菁兰 | 超细活性碳酸钙 |
| 重量百分比 | 26 | 6.5 | 7.5 | 4.5 | 0.35 | 0 | 24 | 31.15 |
实施例13
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 邻苯二甲酸丁苄酯 | 微粉化蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 玫瑰紫 | 滑石粉 |
| 重量百分比 | 26 | 7.5 | 8.5 | 5.5 | 0.45 | 0 | 25 | 27.05 |
实施例14
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 耐晒黄 | 立德粉 |
| 重量百分比 | 26 | 8.5 | 9.5 | 6.5 | 0.47 | 0 | 26 | 23.03 |
实施例15
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 邻苯二甲酸十三酯 | 微粉化蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 碳黑 | 超细活性碳酸钙 |
| 重量百分比 | 26.5 | 6.75 | 5.75 | 3.75 | 0.17 | 0 | 27 | 30.08 |
实施例16
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 大红粉 | 滑石粉 |
| 重量百分比 | 27.5 | 7.25 | 6.25 | 4.25 | 0.23 | 0 | 28 | 26.52 |
实施例17
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 邻苯二甲酸丁苄酯 | 微粉化蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 酞菁兰 | 立德粉 |
| 重量百分比 | 28.5 | 7.75 | 6.75 | 4.75 | 0.27 | 0 | 29 | 22.98 |
实施例18
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 玫瑰紫 | 超细活性碳酸钙 |
| 重量百分比 | 29.5 | 8.25 | 7.25 | 5.25 | 0.33 | 0 | 30 | 19.42 |
实施例10-18中带基由厚度为14μm的BOPET材料构成，热转印碳层厚度为3μm。
实施例19
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 邻苯二甲酸十三酯 | 微粉化蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 耐晒黄 | 滑石粉 |
| 重量百分比 | 30.5 | 8.75 | 7.75 | 5.75 | 0.37 | 0 | 31 | 15.88 |
实施例20
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 碳黑 | 立德粉 |
| 重量百分比 | 31.5 | 8.9 | 10.75 | 7.25 | 0.47 | 0 | 39 | 2.13 |
实施例21
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 邻苯二甲酸丁苄酯 | 微粉化蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 大红粉 | 超细活性碳酸钙 |
| 重量百分比 | 31.75 | 8.8 | 10.25 | 7.3 | 0.46 | 0 | 38 | 3.44 |
实施例22
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 酞菁兰 | 滑石粉 |
| 重量百分比 | 31.25 | 8.4 | 9.75 | 6.4 | 0.43 | 0 | 37 | 6.77 |
实施例23
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 邻苯二甲酸十三酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 玫瑰紫 | 立德粉 |
| 重量百分比 | 30.75 | 7.4 | 9.7 | 5.4 | 0.38 | 0 | 36 | 10.37 |
实施例24
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 微粉化蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 耐晒黄 | 超细活性碳酸钙 |
| 重量百分比 | 30.25 | 6.4 | 8.8 | 4.4 | 0.28 | 0 | 35 | 14.87 |
实施例25
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 邻苯二甲酸丁苄酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 碳黑 | 滑石粉 |
| 重量百分比 | 29.75 | 6.3 | 7.8 | 3.4 | 0.18 | 0 | 34 | 18.57 |
实施例26
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 微粉化蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 大红粉 | 立德粉 |
| 重量百分比 | 29.25 | 6.2 | 6.8 | 2.4 | 0.13 | 0 | 33 | 22.22 |
实施例27
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 邻苯二甲酸十三酯 | 改性聚乙烯微粉蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 酞菁兰 | 超细活性碳酸钙 |
| 重量百分比 | 28.75 | 6.1 | 5.8 | 2.3 | 0.11 | 0 | 32 | 24.94 |
实施例28
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 微粉化蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 大红粉 | 超细活性碳酸钙 |
| 重量百分比 | 26 | 6 | 5 | 2.2 | 0.2 | 0 | 16 | 44.6 |
实施例29
| 组份名称 | 树脂 | 增塑剂 | 聚乙烯蜡 | 分散剂 | 流平剂 | 颜料 | 填料 | |
| 具体组份物 | 醛酮树脂 | 缩醛树脂 | 十八碳烯酸酯 | 微粉化蜡 | 聚羧酸盐 | 有机硅改性聚氧乙烯醚 | 耐晒黄 | 超细活性碳酸钙 |
| 重量百分比 | 26 | 6 | 5 | 2.2 | 0.1 | 0.1 | 16 | 44.6 |
实施例19-29中带基由厚度为14μm的BOPET材料构成，热转印碳层厚度为2μm。
前述各实施例中，缩醛为聚乙烯醇缩丁醛，天津有机实验厂生产，增塑剂中邻苯二甲酸酯类可选用邻苯二甲酸十三酯或邻苯二甲酸丁苄酯，微粉化蜡为微粉聚乙烯蜡或改性微粉聚乙烯蜡，聚羧酸盐可选用上海助剂厂的DA168，有机硅改性聚氧乙烯醚可选用道康宁6040。
Claims (10)
1、一种烫字碳箔，由带基和带基上涂布的热转印碳层构成，其特征是热转印碳层按重量百分比包括下述组份：树脂32-41％、增塑剂5-11％、聚乙烯蜡2.2-7.7％、分散剂0.1-0.5％、颜料16-39.8％、填料0-44.6％。
2、如权利要求1所述的烫字碳箔，其特征是热转印碳层按重量百分比还包括下述组份：流平剂0.1-0.3％。
3、如权利要求1或2所述的烫字碳箔，其特征是所述树脂为醛酮树脂和缩醛树脂，两组份占总重百分比分别为：醛酮树脂26-32％，缩醛树脂6-9％。
4、如权利要求1或2所述的烫字碳箔，其特征是所述增塑剂为邻苯二甲酸酯类或十八碳烯酸酯。
5、如权利要求1或2所述的烫字碳箔，其特征是所述聚乙烯蜡为微粉化蜡或改性聚乙烯微粉蜡。
6、如权利要求1或2所述的烫字碳箔，其特征是所述分散剂为聚羧酸盐。
7、如权利要求1或2所述的烫字碳箔，其特征是所述颜料为黑色、红色、兰色、紫色、或桔黄色的颜料。
8、如权利要求2所述的烫字碳箔，其特征是所述流平剂为有机硅改性聚氧乙烯醚。
9、如权利要求2所述的烫字碳箔，其特征是所述填料为超细活性碳酸钙、立德粉或滑石粉。
10、如权利要求8或9所述的烫字碳箔，其特征是所述带基由厚度为12-14μm的BOPET材料构成。
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