CN105034621A - 一种磁性防伪热转印带 - Google Patents

Abstract

本发明属于热转印碳带技术领域，主要涉及一种具有磁性防伪功能的热转印带。该产品由基膜、耐热背涂层、离型层、磁性油墨层组成，基膜的一面顺次为离型层、磁性油墨层，另一面为耐热背涂层。本发明填补了磁记录防伪功能条码碳带打印耗材产品的空缺，使的磁性油墨可以与热转印技术相结合，满足了磁性防伪在热转印方面的应用。本发明不仅具有使用方便，清洁无污染和经济适用的特点，同时在产品性能上具有转印清晰度高、磁信号强、耐刮擦性强、噪音低、黑度高及涂层无掉粉情况等优良特性。因而具有较好的推广应用价值。

Description

一种磁性防伪热转印带

技术领域

本发明属于热转印碳带技术领域，主要涉及一种具有磁性防伪功能的热转印带。

背景技术

磁记录技术是一种利用油墨中加入磁性物质，应用磁性检测仪检测磁信号而译码的技术。在上世纪60年代前后，随着电子技术的发展，该技术首先在银行和邮政的业务中进行使用，当时该技术并非是用于防伪，而是主要用于银行对票据的自动处理、邮政对信件的自动分拣，所以磁性油墨主要被用于印刷字母和数字，以能对印件进行信息识别、读取和自动处理，即磁性油墨字母识别法。随着技术发展，磁性油墨被印制在一些特殊行业，通过印刷不同的字符和文字进行编码，储存、读取信息，以达到防伪的目的。

现在，磁记录防伪技术在很多领域都得到了应用，例如车票、月票、印花、银行存折、身份证等均采用磁卡形式，价目表示卡上采用磁性膜，支票、***、火车票上也印刷了一些磁条来识别信息。虽然国内针对磁性油墨的制备研究已经相当成熟，但是将磁性油墨与热转印技术和打印设备相结合，进行具有磁记录防伪功能的条码碳带打印耗材产品的开发和生产还属于空白，主要原因在于受到磁性热转印油墨的配方研究、涂布工艺技术的攻关以及批量生产先进的设备工艺和质量过程控制等行业共性关键技术难题的制约。

发明内容

本发明目的是提供一种磁性防伪热转印带，它能在条码打印机上打印，在票据纸张上随时打印出具有磁性信息的文字或字母等。

本发明所采取的技术方案如下所述。

一种磁性防伪热转印带，由基膜、耐热背涂层、离型层、磁性油墨层组成，基膜的一面顺次为离型层、磁性油墨层，另一面为耐热背涂层；

所述基膜为3~10μm聚酯薄膜，优选4.5μm的聚酯薄膜；

所述耐热背涂层为丙烯酸改性的有机硅树脂（丙烯酸—有机硅树脂），涂布量控制在0.02~0.2g/m²，具体涂布量例如0.02g/m²、0.05g/m²、0.1g/m²、0.15g/m²、0.2g/m²；耐热背涂层主要作用为润滑作用；

所述离型层，由蜡和粘结剂构成，厚度为0.2~1μm；以质量分数计，粘结剂在离型层中所占比例（w/w%）为5~20%之间，例如占比5%、8%、10%、15%、20%；实验检测发现，粘结剂占比如小于5%，磁性油墨层容易脱落，而占比如大于20%，不利于磁性油墨层的热转印；离型层的作用是使转印层（磁性油墨层）在打印受热情况下与带基分离彻底，并要求在储存条件下不容易掉片，因而对于离型层厚度也有一定要求，当离型层厚度小于0.2μm时，在打印过程中油墨层难以与基膜分离，打印效果差，而当离型层厚度大于1μm时，会增加在储存条件下掉片和打印质量变差的风险，因而离型层最佳的厚度范围为0.2~1μm，此时会确保良好的打印质量；

所述磁性油墨层由蜡、粘结剂、颜料、磁粉、助剂组成，磁性油墨层的厚度控制在4~7μm之间；按质量分数计，磁性油墨层中各物料分数为，粘结剂占4~10%、蜡占25~40%、颜料5~10%、磁粉40~55%、助剂2~5%，具体配比例如，粘结剂占10%、蜡占40%、颜料5%、磁粉40%、助剂5%，粘结剂占4%、蜡占40%、颜料10%、磁粉41%、助剂5%，粘结剂占5%、蜡占25%、颜料10%、磁粉55%、助剂5%，粘结剂占10%、蜡占30%、颜料8%、磁粉50%、助剂2%，或者粘结剂占5%、蜡占35%、颜料7%、磁粉50%、助剂3%；由于磁性油墨层主要用于打印显色和识别，因而对于其厚度要求也较为严格，当磁性油墨层厚度小于4μm时，磁性信息较弱，导致可能无法识别，而当磁性油墨层厚度大于7μm时，会产生储存过程中掉片和打印质量差的风险。

上述各层结构中，物料具体信息如下：

离型层和磁性油墨层中：

所述蜡可以是（巴西）棕榈蜡、小烛蜡、米糠蜡、褐煤蜡、地蜡、蜂蜡、聚乙烯蜡、石蜡、微晶蜡、合成蜡、脂肪酸酯等蜡中一种或几种任意比例混合物；

所述粘结剂可以是EVA、聚酯、SBS树脂、聚醋酸乙烯、氯化聚丙烯、石油树脂、松香树脂、聚氨酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酮等树脂中一种或几种任意比例混合物；

磁性油墨层中：

所述颜料为常用的炭黑或其他颜料；

所述磁粉可以为氧化铁黑、氧化铁棕或钡铁氧体等可磁化材料中一种或几种任意比例混合物；

所述助剂为分散剂如路博润SOLSPERSE17000和/或表面活性剂如磷酸酯表面活性剂。

所述防伪热转印带，较优选择为，

耐热背涂层涂布量为0.1g/m²；

离型层厚度为0.5μm，由棕榈蜡与EVA按90：10的质量比例制备而成；

磁性油墨层厚度为4.5μm，以质量百分比计，各物料具体为：聚醋酸乙烯5%、石油树脂5%、棕榈蜡10%、脂肪酸酯20%、炭黑5%、钡铁氧体50%、助剂5%；

所述助剂为质量比2:1的路博润SOLSPERSE17000分散剂和磷酸酯表面活性剂的混合物，即路博润SOLSPERSE17000分散剂：磷酸酯表面活性剂=2：1。

所述防伪热转印带，另一种较优选择为，

耐热背涂层涂布量为0.2g/m²；

离型层厚度为0.2μm，由棕榈蜡与SBS树脂按90：10的质量比例制备而成；

磁性油墨层厚度为5μm，以质量百分比计，各物料具体为：聚酯2%、聚酰胺4%、石蜡8%、微晶蜡25%、炭黑6%、钡铁氧体50%、助剂5%；

所述助剂为质量比2:1的路博润SOLSPERSE17000分散剂和磷酸酯表面活性剂的混合物。

制备本发明所述磁性防伪热转印带产品时，首先通过网辊印刷的方式在基膜的一面涂布耐热背涂层，另一面涂布离型层，再往离型层上涂布磁性油墨层即可制备而成，但需要说明的是，涂布耐热背涂层、离型层、磁性油墨层时，需要先将各物料用有机溶剂，例如丁酮、或甲苯与丁酮混合物进行溶解，然后才能进行涂层。具体而言，本发明所述防伪热转印带的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）首先将各物料溶解，

耐热背涂层的丙烯酸—有机硅树脂采用丁酮进行溶解，以质量比计，丙烯酸—有机硅树脂：丁酮=9：1；

离型层的各物料采用甲苯与丁酮的混合物进行溶解，可以采用加热方式辅助溶解，溶解完全后，高速分散均匀，以质量比计，甲苯：丁酮：固体料（离型层各物料）=5：5：2；

磁性油墨层的各物料除磁粉外采用甲苯与丁酮的混合物进行溶解，可以采用加热方式辅助溶解，溶解完全后，冷却后再加入磁粉，高速分散均匀，以质量比计，甲苯：丁酮：固体料（磁性油墨层各物料）=3：1：2；

（2）涂布耐热背涂层，采用凹版涂布机，在基膜的一面涂布耐热背涂层，90℃条件下烘干，涂布量控制在0.02~0.2g/m²；

（3）涂布离型层，采用凹版涂布机，在基膜的另一面均匀涂布，75℃下烘干，厚度控制在0.2~1μm；

（4）涂布磁性油墨层，采用凹版涂布机，在离型层之上涂布，75℃下烘干，厚度控制在4~7μm。

本发明主要是提供了一种针对条码打印机所专用的磁性防伪热转印带产品，该产品中的离型层、磁性油墨层进行了针对性设计优化。实验检测表明，本发明所提供磁性防伪热转印带产品，具有较好的专业性和磁性识别性，同时较好的避免了涂层掉粉现象发生。总体而言，本发明填补了磁记录防伪功能条码碳带打印耗材产品的空缺，使的磁性油墨可以与热转印技术相结合，满足了磁性防伪在热转印方面的应用。本发明不仅具有使用方便，清洁无污染和经济适用的特点，同时在产品性能上具有转印清晰度高、磁信号强、耐刮擦性强、噪音低、黑度高及涂层无掉粉情况等优良特性。因而具有较好的推广应用价值。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的解释说明。

介绍具体实施例前，对本发明所提供的磁性防伪热转印带的具体制备过程简要介绍如下。

本发明所提供的磁性防伪热转印带在结构上主要分为4层，分别为耐热背涂层、基膜、离型层和磁性油墨层。制备时，通过网辊印刷的方式在基膜的一面涂布耐热背涂层，基膜的另一面涂布离型层，再往离型层上涂布磁性油墨层制备而成。

需要说明的是，为便于比较和说明本发明所提供的磁性防伪热转印带的具体技术效果，下述各实施例中所采用基膜均为河南卓立膜材料股份有限公司所生产的一种4.5μmBOPET产品。

还需要说明的是，下述各实施例中配比均为质量配比。

还需说明的是，下述个实施例中所用磁粉均为钡铁氧体。

另外需要说明的是，下述各实施例中所用助剂均为质量比2:1的路博润SOLSPERSE17000分散剂和磷酸酯表面活性剂的混合物。

下述各实施例中所用物料来源情况简要介绍如下：

褐煤蜡、聚乙烯蜡（H102）为上海合才化工原料有限公司提供；

石蜡-58、脂肪酸酯为烟台福浩化工原料有限公司提供；

米糠蜡(BLK-M2#)、地蜡(BLK-D75#)、蜂蜡-(BLK-F2#)、合成蜡(BLK-H1#)微晶蜡(BLK-W80#)棕榈蜡(BLK-B3#)、小烛树蜡(BLK-X1#)为北京丽康伟业科技有限公司提供；

EVA(18-3)、聚酰胺(PA66)、聚苯乙烯（PG-22）、SBS树脂(T161B)为青岛中新华美塑料有限公司提供；

氯化聚丙烯、聚醋酸乙烯、聚酯、聚氨酯（PM-200）、松香树脂（138）为河北顺至化工科技有限公司提供；

石油树脂（C9）为东莞市富豪化工有限公司提供；

聚酮（120）为济南澳兴化工有限公司提供；

氧化钡铁磁粉为温州精成新材料有限公司提供；炭黑（SpecialBlack250）为凯茵化工有限公司提供。

下面对耐热背涂层、离型层和磁性油墨层的具体制备方法简要介绍如下。

耐热背涂层的制备：

将丙烯酸改性后有机硅树脂与丁酮溶液一起混合搅拌均匀（质量比计，树脂：丁酮=9：1），采用凹版涂布机，在基膜的一面涂布，90℃下烘干，涂布量一般控制在0.02~0.2g/m²（具体涂布量参见各实施例）。

离型层的制备：

通过加热的方式将蜡和粘合剂溶解在甲苯和丁酮的混合物中（质量比计，甲苯：丁酮：固体料（蜡和粘合剂）=5：5：2），高速搅拌分散均匀后，采用凹版涂布机在基膜的另一面均匀涂布。75℃下烘干，厚度控制在0.2~1μm。

磁性油墨层的制备：

通过加热的方式将树脂、蜡、助剂溶解在甲苯和丁酮的混合物中（质量比计，甲苯：丁酮：固体料（树脂、蜡、助溶剂）=3：1：2），冷却后加入磁粉，然后高速分散混合均匀。采用凹版涂布机在离型层之上涂布，75℃下烘干，厚度控制在4~7μm。

实施例1~9

各实施例中具体物料配比情况如下表所示。

接上表。

为证明本发明所提供的各物料配比是优化后的技术方案，发明人特意设置了如下对比例作为对照，具体如下：

对比例1与对比例2是针对离型层中粘结剂占比情况所设置对照，其中对比例1所设置粘结剂占比仅有2%（占比过低），而对比例2粘结剂占比为22%（占比过高）；

对比例3与对比例4是针对油墨层厚度情况所设置对照，其中对比例3设置油墨层厚度偏薄（仅有3.8μm），而对比例4设置油墨层厚度偏厚（为7.3μm）；

对比例5与对比例6针对磁性油墨层中磁粉占比情况进行设置，其中对比例5磁粉占比较低（占比34%），对比例6磁粉占比较高（占比56%）；

对比例7与对比例8是针对油墨层中粘结剂物料占比情况所设置对照，其中对比例7中粘结剂占比较低（仅占3%），对比例8中粘结剂占比较高（为16%），

具体各对比例物料配比情况如下表所示。

需要说明的是，对比例热转印带与上述实施例1~9采用相同方法制备而成，各物料配比同样以质量配比计。

对比例1~4物料配比情况。

对比例5~8物料配比情况。

对上述各实施例所制备的磁性热转印碳带，采用Zebra105SL条码打印机，按4inch/s速度以合适打印温度在票据纸张上打印磁性字母和数字，对其转印性进行实际检测；

采用GM-H1磁性强度检测仪和Hand&HeldQC800解码器对其磁性强度和识别性进行实际检测；

采用DED-004-A耐磨试验机，以压力200N、速度60次/min、行程60mm进行测试对其耐刮擦性进行评价；

采用掉粉测试仪，在固定高度以500N重力冲击对其涂层的掉粉性能进行评价，根据掉粉情况由轻到重分1-5级。

条码打印机实际打印结果表明，在4IPS条件下，打印图案清晰、磁性信号具有可识别性，具备可应用性。对转印性、刮擦性磁性强度及识别性、掉粉性等性能的具体检测结果如下表所示。

表中“○”表示符合要求，“×”表示不符合要求。

从上表结果可以看出，实施例1~9由于各物料配比合适，因而各项性能均能满足检测要求，其中实施例1、实施例3在实际使用过程中，效果较好；而对比例由于物料配比不够合适，因而在部分性能检测中效果欠佳，不适于实际生产使用。

需要说明的是，上述实施例仅是本发明的部分较优的技术方案，并非对于技术方案的穷举，本领域技术人员根据发明内容部分所描述内容，对于相关物料的选择及用量基于本领域常规方式进行适当选择和替换即可得到多种组合方式，而这些组合应当视为本发明技术方案的一部分，在此不再重复列举及说明。

Claims (4)

1.一种磁性防伪热转印带，其特征在于，该产品由基膜、耐热背涂层、离型层、磁性油墨层组成，基膜的一面顺次为离型层、磁性油墨层，另一面为耐热背涂层；

所述基膜为3~10μm聚酯薄膜，

所述耐热背涂层为丙烯酸改性的有机硅树脂，涂布量控制在0.02~0.2g/m²；

所述离型层，由蜡和粘结剂构成，厚度为0.2~1μm；以质量百分比计，粘结剂在离型层中所占比例为5~20%；

所述磁性油墨层由蜡、粘结剂、颜料、磁粉、助剂组成，磁性油墨层的厚度控制在4~7μm之间；按质量百分比计，磁性油墨层中各物料分数为：粘结剂4~10%、蜡25~40%、颜料5~10%、磁粉40~55%、助剂2~5%；

离型层和磁性油墨层中所述蜡为棕榈蜡、小烛蜡、米糠蜡、褐煤蜡、地蜡、蜂蜡、聚乙烯蜡、石蜡、微晶蜡、合成蜡、脂肪酸酯中的一种或几种任意比例混合物；

离型层和磁性油墨层中所述粘结剂为EVA、聚酯、SBS树脂、聚醋酸乙烯、氯化聚丙烯、石油树脂、松香树脂、聚氨酯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚酮树脂中的一种或几种任意比例混合物；

磁性油墨层中所述颜料为炭黑；

磁性油墨层中所述磁粉为氧化铁黑、氧化铁棕、钡铁氧体中的一种或几种任意比例混合物；

磁性油墨层中所述助剂为分散剂和表面活性剂任意比例混合物。

2.如权利要求1所述磁性防伪热转印带，其特征在于，所述基膜为4.5μm的聚酯薄膜。

3.如权利要求2所述磁性防伪热转印带，其特征在于，

耐热背涂层涂布量为0.1g/m²；

离型层厚度为0.5μm，由棕榈蜡与EVA按90：10的质量比例制备而成；

磁性油墨层厚度为4.5μm，以质量百分比计，各物料具体为：聚醋酸乙烯5%、石油树脂5%、棕榈蜡10%、脂肪酸酯20%、炭黑5%、钡铁氧体50%、助剂5%；

所述助剂为质量比为2:1的路博润SOLSPERSE17000分散剂和磷酸酯表面活性剂的混合物。

4.如权利要求2所述磁性防伪热转印带，其特征在于，

耐热背涂层涂布量为0.2g/m²；

离型层厚度为0.2μm，由棕榈蜡与SBS树脂按90：10的质量比例制备而成；

磁性油墨层厚度为5μm，以质量百分比计，各物料具体为：聚酯2%、聚酰胺4%、石蜡8%、微晶蜡25%、炭黑6%、钡铁氧体50%、助剂5%；

所述助剂为质量比为2:1的路博润SOLSPERSE17000分散剂和磷酸酯表面活性剂的混合物。