CN115179674A - 一种uv光固化热转印色带及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种UV光固化热转印色带，其保护层由UV固化聚氨酯丙烯酸树脂、光引发剂、有机溶剂制成，其油墨层由聚酯树脂R1、聚酯树脂R2、分散剂、颜料、有机溶剂制成。本发明的优点：离型层与油墨层之间添加了一层由UV光固化树脂制成的保护层，当油墨层连同保护层一起被剥离转印至承印物上后，保护层可受光激发固化从而在油墨层表面形成一层致密的保护膜，将油墨与外界环境隔绝，油墨在标签上的性能随着时间的增加而增加；所使用的油墨与保护层相匹配，与保护层有着良好的附着力，而保护层与离型层之间又有着良好的分离效果，在打印过程中更好剥离，打印出的字迹图像边缘锐利，不会有成片或断点现象出现，保护层固化后附着牢固，不会脱落。

Description

一种UV光固化热转印色带及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种UV光固化热转印色带及其制备方法，属于热转印色带技术领域。
背景技术
热转印技术是一种非接触式成像技术，通过加热打印机的打印头从而使热转印色带上的油墨转印至标签类如铜版纸、消银龙、亮白PET或者服装、食品包装、电子产品包装盒等承印物上，从而获得预先在计算机上设定好的文字、图像、二维码等信息。因其可以简单快捷地提供人们所需要的信息，从而受到了各领域的青睐。
热转印色带一般设计为四层结构，即背涂层、PET基膜层、离型层及油墨层。而对于一些有特殊性能需求的热转印色带，还会在离型层及油墨层之间增加一层保护层从而保护油墨在标签上不受损坏，或者在油墨层之外再增加一层粘结层从而使油墨与标签之间的结合力更强。保护层通常有着良好的耐刮性、耐溶剂性，通过附着在油墨外，隔绝油墨与外界环境的接触，从而使油墨转印至标签上后表现出良好的耐刮擦、耐溶剂性能。粘结层通常选择与目标基材有着良好附着力的材料，从而使有着良好性能但与目标基材附着力差的油墨能够清晰牢固地转印至目标基材上，并保持原有的良好性能不受影响。UV固化聚氨酯丙烯酸树脂在受到光线照射交联固化后有着良好的硬度，并且不溶于水、乙醇等溶剂，因而有着良好的耐刮擦、耐溶剂性能，作为热转印色带保护层使用时，在同油墨层一起剥离至标签上后，受光照激发从而在油墨表面交联固化，并随着光照时间的增加，固化程度越高，性能越强，从而使标签上的油墨拥有良好的耐刮擦、耐溶剂性能。基于此在热转印色带上添加一层可UV固化保护层，油墨在承印物上的性能可以获得大幅提升，因而是一个很有潜力的发展方向。
专利号为CN201610463277.7的发明专利公开了“热转印保护层组合物、热转印膜及其制作方法”，该技术方案的热转印保护层组合物同时含有聚氨酯丙烯酸酯和硅改性树脂，使得利用其固化得到的保护层具有离型的特性，且通过光引发剂和活性稀释剂的加入使得只需要紫外固化即可完成固化过程，简化了固化工艺，缩短了固化时间。但该方案中并未设置与其匹配的油墨层，热转印碳带保护层的保护性能不能够完全发挥，且由于其含有的树脂含量不足，使其耐摩擦性能有待提高。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种UV光固化热转印色带及其制备方法，提高现有热转印色带油墨在基材上的耐刮擦、耐溶剂和可长久存留等性能。
本发明通过下述方案实现：一种UV光固化热转印色带，其包括PET基膜层、离型层、保护层和油墨层，所述离型层设置在所述PET基膜层上，所述保护层设置在所述离型层上，所述油墨层设置在所述保护层上，其特征在于：所述保护层由UV固化聚氨酯丙烯酸树脂、光引发剂、有机溶剂制成，所述油墨层由聚酯树脂R1、聚酯树脂R2、分散剂、颜料、有机溶剂制成。
所述保护层的各成分的含量如下：以重量份数计，UV固化聚氨酯丙烯酸树脂100-120份、光引发剂2份、有机溶剂150-200份制成，所述油墨层的各成分的含量如下：以重量份数计，聚酯树脂R140份、聚酯树脂R220份、分散剂2份、颜料10份、有机溶剂400份制成。
所述UV固化聚氨酯丙烯酸树脂的分子量为1300。
所述聚酯树脂R1的分子量为9000-13000，玻璃转化温度为60-80℃。
所述聚酯树脂R2的分子量为9000-13000，玻璃转化温度为60-80℃
所述分散剂为路博润17000。
所述有机溶剂为二甲苯、正丙酯、环己酮中的一种或两种。
一种UV光固化热转印色带的制备方法，在PET基膜层上依次涂覆离型层、保护层、油墨层，所述保护层的制备方法如下：
步骤一、称取UV固化聚氨酯丙烯酸树脂100-120份加入到150-200份有机溶剂中，在室温下搅拌1-2小时使其均匀溶解；
步骤二、在开始涂布前将步骤一所得溶液运至涂布机操作间中，加入光引发剂2份，搅拌15分钟使其混合均匀，并立刻倒入涂布机料槽中进行涂布。
所述油墨层的制备方法包括以下步骤：
步骤一、称取聚酯树脂R140份、路博润17000分散剂2份、颜料10份加入到300份有机溶剂中，在室温下搅拌1-2小时使其均匀混合，获得热转印色带用油墨粗料；
步骤二、将步骤一中所制油墨粗料加入到卧式砂磨机中并研磨6-8小时，获得热转印色带用油墨细料；
步骤三、称取聚酯树脂R220份加入到100份有机溶剂中，在室温下搅拌1-2小时使其均匀溶解；
步骤四、将步骤二所得油墨细料与步骤三所得树脂溶剂混合，在室温下搅拌1小时使其混合均匀，即获得与该保护层相匹配的热转印色带用油墨。
本发明的有益效果为：
1、本发明在离型层与油墨层之间添加了一层由UV光固化树脂制成的保护层，当油墨层连同保护层一起被剥离转印至承印物上后，保护层可受光激发固化从而在油墨层表面形成一层致密的保护膜，将油墨与外界环境隔绝，由于UV光固化树脂固化后有着极佳的耐刮擦、耐溶剂性能，因此可以使承印物上的标签长久保存并可适应各种环境，并且随着光照时间的增加，固化程度也随之加深，从而使油墨在标签上的性能也随着时间的增加而增加；
2、本发明所使用的油墨与保护层相匹配，与保护层有着良好的附着力，而保护层与离型层之间又有着良好的分离效果，在打印过程中更好剥离，打印出的字迹图像边缘锐利，不会有成片或断点现象出现，保护层固化后附着牢固，不会脱落；
3、本发明根据所使用的打印介质，可以有选择性的更换保护层与离型层的树脂，从而使碳带有着更广阔的适用范围，在不同应用领域和不同的打印介质上均能保持良好的使用效果；
4、本发明根据使用环境以及使用需求的不同，可以选择不同的光引发剂，使保护层能够在不同的波长范围下激发固化，从而使色带有着更广阔的应用环境，可以根据环境的不同来选择合适的色带。
附图说明
图1为UV固化聚氨酯丙烯酸树脂分子结构示意图。
具体实施方式
下面结合图1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***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(保护层所用UV固化聚氨酯丙烯酸树脂分子量为1300，油墨层所用聚酯树脂分子量均为9000，所用溶剂为正丙酯)。
一种UV光固化热转印色带保护层的制备方法，该热转印色带保护层材料包括：UV固化聚氨酯丙烯酸树脂1000g、光引发剂20g、正丙酯1500g。
一种匹配该保护层使用的热转印色带油墨，该油墨层材料包括：聚酯树脂R1400g、聚酯树脂R2200g、分散剂20g、颜料100g、正丙酯4000g。
制备方法如下：
步骤一、称取UV固化聚氨酯丙烯酸树脂1000g加入到1500g正丙酯中，在室温下搅拌1小时使其均匀溶解；
步骤二、称取聚酯树脂R1400g、路博润17000分散剂20g、颜料100g加入到3000g正丙酯中，在室温下搅拌2小时使其均匀混合，获得热转印色带用油墨粗料；
步骤三、将步骤二中所制油墨粗料加入到卧式砂磨机中并研磨6小时，获得热转印色带用油墨细料。
步骤四、称取聚酯树脂R2200g加入到1000g正丙酯中，在室温下搅拌1小时使其均匀溶解；
步骤五、将步骤三所得油墨细料与步骤四所得树脂溶剂混合，在室温下搅拌1小时使其混合均匀，即获得与该保护层相匹配的热转印色带用油墨。
将实施例1所制备的一种UV光固化热转印色带保护层及与其匹配的油墨层材料实际运用于热转印色带的工业化生产中。先将保护层溶液运至涂布机操作间中，加入光引发剂20g，搅拌15分钟使其混合均匀，然后将保护层溶液与油墨倒入涂布机料槽中，开始涂布，先涂布离型层，将涂布有离型层的基膜在70℃-75℃-70℃的烘干温度下以150米/分钟的速度通过12米烘箱。随后涂布保护层，最后涂布与之相匹配的油墨，以同样的条件烘干，即可获得所需热转印色带大卷，再通过分切机分切成所需尺寸。所制热转印色带在使用西铁城S621C打印机打印测试用条码图案时可在110℃打印温度，6IPS打印速度下流畅清晰打印，铜版纸、消银龙、亮白PET等均可适用，打印在标签上的信息在1千克的压力下持续刮擦1000次不褪色，在500g压力下使用异丙醇持续刮擦500次不褪色。
实施例2(保护层所用UV固化聚氨酯丙烯酸树脂分子量为1300，油墨层所用聚酯树脂分子量均为10000，所用溶剂为环己酮)。
一种UV光固化热转印色带保护层的制备方法，该热转印色带保护层材料包括：UV固化聚氨酯丙烯酸树脂1100g、光引发剂20g、环己酮1800g。
一种匹配该保护层使用的热转印色带油墨，该油墨层材料包括：聚酯树脂R1400g、聚酯树脂R2200g、分散剂20g、颜料100g、环己酮4000g。
制备方法如下：
步骤一、称取UV固化聚氨酯丙烯酸树脂1100g加入到1800g环己酮中，在室温下搅拌1小时使其均匀溶解；
步骤二、称取聚酯树脂R1400g、路博润17000分散剂20g、颜料100g加入到3000g环己酮中，在室温下搅拌2小时使其均匀混合，获得热转印色带用油墨粗料；
步骤三、将步骤二中所制油墨粗料加入到卧式砂磨机中并研磨7小时，获得热转印色带用油墨细料。
步骤四、称取聚酯树脂R2200g加入到1000g环己酮中，在室温下搅拌1小时使其均匀溶解；
步骤五、将步骤三所得油墨细料与步骤四所得树脂溶剂混合，在室温下搅拌1小时使其混合均匀，即获得与该保护层相匹配的热转印色带用油墨。
将实施例1所制备的一种UV光固化热转印色带保护层及与其匹配的油墨层材料实际运用于热转印色带的工业化生产中。先将保护层溶液运至涂布机操作间中，加入光引发剂20g，搅拌15分钟使其混合均匀，然后将保护层溶液与油墨倒入涂布机料槽中，开始涂布，先涂布离型层，将涂布有离型层的基膜在75℃-80℃-75℃的烘干温度下以150米/分钟的速度通过12米烘箱。随后涂布保护层，最后涂布与之相匹配的油墨，以同样的条件烘干，即可获得所需热转印色带大卷，再通过分切机分切成所需尺寸。所制热转印色带在使用西铁城S621C打印机打印测试用条码图案时可在115℃打印温度，6IPS打印速度下流畅清晰打印，铜版纸、消银龙、亮白PET等均可适用，打印在标签上的信息在1千克的压力下持续刮擦1000次不褪色，在500g压力下使用异丙醇持续刮擦500次不褪色。
实施例3(保护层所用UV固化聚氨酯丙烯酸树脂分子量为1300，油墨层所用聚酯树脂分子量均为12000，所用溶剂为二甲苯)。
一种UV光固化热转印色带保护层的制备方法，该热转印色带保护层材料包括：UV固化聚氨酯丙烯酸树脂1200g、光引发剂20g、二甲苯2000g。
一种匹配该保护层使用的热转印色带油墨，该油墨层材料包括：聚酯树脂R140g、聚酯树脂R2200g、分散剂20g、颜料100g、二甲苯4000g。
制备方法如下：
步骤一、称取UV固化聚氨酯丙烯酸树脂1200g加入到2000g二甲苯中，在室温下搅拌1小时使其均匀溶解；
步骤二、称取聚酯树脂R1400g、路博润17000分散剂20g、颜料100g加入到3000g二甲苯中，在室温下搅拌2小时使其均匀混合，获得热转印色带用油墨粗料；
步骤三、将步骤二中所制油墨粗料加入到卧式砂磨机中并研磨7小时，获得热转印色带用油墨细料。
步骤四、称取聚酯树脂R2200g加入到1000g二甲苯中，在室温下搅拌1小时使其均匀溶解；
步骤五、将步骤三所得油墨细料与步骤四所得树脂溶剂混合，在室温下搅拌1小时使其混合均匀，即获得与该保护层相匹配的热转印色带用油墨。
将实施例1所制备的一种UV光固化热转印色带保护层及与其匹配的油墨层材料实际运用于热转印色带的工业化生产中。先将保护层溶液运至涂布机操作间中，加入光引发剂20g，搅拌15分钟使其混合均匀，然后将保护层溶液与油墨倒入涂布机料槽中，开始涂布，先涂布离型层，将涂布有离型层的基膜在70℃-75℃-70℃的烘干温度下以150米/分钟的速度通过12米烘箱。随后涂布保护层，最后涂布与之相匹配的油墨，以同样的条件烘干，即可获得所需热转印色带大卷，再通过分切机分切成所需尺寸。所制热转印色带在使用西铁城S621C打印机打印测试用条码图案时可在110℃打印温度，6IPS打印速度下流畅清晰打印，铜版纸、消银龙、亮白PET等均可适用，打印在标签上的信息在1千克的压力下持续刮擦1000次不褪色，在500g压力下使用异丙醇持续刮擦500次不褪色。
对比例1(传统的热转印色带，不含保护层)。
一种热转印色带油墨，该油墨层材料包括：聚酯树脂R1400g、聚酯树脂R2200g、分散剂20g、颜料100g、正丙酯4000g。
制备方法如下：
步骤一、称取聚酯树脂R1400g、路博润17000分散剂20g、颜料100g加入到3000g正丙酯中，在室温下搅拌2小时使其均匀混合，获得热转印色带用油墨粗料；
步骤二、将步骤一中所制油墨粗料加入到卧式砂磨机中并研磨6小时，获得热转印色带用油墨细料。
步骤三、称取聚酯树脂R2200g加入到1000g正丙酯中，在室温下搅拌1小时使其均匀溶解；
步骤四、将步骤二所得油墨细料与步骤三所得树脂溶剂混合，在室温下搅拌1小时使其混合均匀，即获得与该保护层相匹配的热转印色带用油墨。
将对比例1所制备的热转印色带油墨层材料实际运用于热转印色带的工业化生产中。开始涂布，先涂布离型层，将涂布有离型层的基膜在70℃-75℃-70℃的烘干温度下以150米/分钟的速度通过12米烘箱。随后涂布油墨，以同样的条件烘干，即可获得所需热转印色带大卷，再通过分切机分切成所需尺寸。所制热转印色带在使用西铁城S621C打印机打印测试用条码图案时可在120℃打印温度，6IPS打印速度下流畅清晰打印，铜版纸、消银龙、亮白PET等均可适用，打印在标签上的信息在1千克的压力下持续刮擦1000次不褪色，在500g压力下使用异丙醇持续刮擦300次开始出现褪色。
对比例2(油墨层与保护层不匹配)。
一种UV光固化热转印色带保护层的制备方法，该热转印色带保护层材料包括：UV固化聚氨酯丙烯酸树脂1000g、光引发剂20g、正丙酯1500g。
一种热转印色带油墨，该油墨层材料包括：聚酯树脂400g、三元氯醋树脂200g、分散剂20g、颜料100g、正丙酯4000g。
制备方法如下：
步骤一、称取UV固化聚氨酯丙烯酸树脂1000g加入到1500g正丙酯中，在室温下搅拌1小时使其均匀溶解；
步骤二、称取聚酯树脂400g、路博润17000分散剂20g、颜料100g加入到3000g正丙酯中，在室温下搅拌2小时使其均匀混合，获得热转印色带用油墨粗料；
步骤三、将步骤二中所制油墨粗料加入到卧式砂磨机中并研磨6小时，获得热转印色带用油墨细料。
步骤四、称取三元氯醋树脂200g加入到1000g正丙酯中，在室温下搅拌1小时使其均匀溶解；
步骤五、将步骤三所得油墨细料与步骤四所得树脂溶剂混合，在室温下搅拌1小时使其混合均匀，即获得与该保护层相匹配的热转印色带用油墨。
将对比例2所制备的一种UV光固化热转印色带保护层及与油墨层材料实际运用于热转印色带的工业化生产中。先将保护层溶液运至涂布机操作间中，加入光引发剂20g，搅拌15分钟使其混合均匀，然后将保护层溶液与油墨倒入涂布机料槽中，开始涂布，先涂布离型层，将涂布有离型层的基膜在70℃-75℃-70℃的烘干温度下以150米/分钟的速度通过12米烘箱。随后涂布保护层，最后涂布油墨，以同样的条件烘干，即可获得所需热转印色带大卷，再通过分切机分切成所需尺寸。所制热转印色带在使用西铁城S621C打印机打印测试用条码图案时可在120℃打印温度，4IPS打印速度下打印，在标签上略微成片，有轻微掉粉现象，打印在标签上的信息在1千克的压力下持续刮擦1000次不褪色，在500g压力下使用异丙醇持续刮擦350次后开始褪色。
表1实施例1～3和对比例1～2制得的热传感色带的测试结果
Figure BDA0003798886480000101
由表1可知，在实施例1～3中，所用保护层与油墨层相匹配，二者之间的附着力大，对标签的附着力好，耐刮擦、耐溶剂性能优秀，相比实例1，对比例1未涂布保护层，因此油墨在转印至标签上后直接与外界环境接触，当其与溶剂接触时，油墨中的部分树脂会溶解于溶剂中，使得油墨脱落，标签上的信息被破坏。对比例2与实施例1的主要区别在于所用油墨与保护层不匹配，从而使油墨层与保护层之间的附着力下降，因此在色带上出现了轻微掉粉现象，并且在转印至标签上时略有成片。转印至标签上后，虽然依旧有保护层覆盖在油墨层上，隔绝油墨与外界环境的接触，但由于油墨与保护层的附着力不够强，因此在受到外力的持续刮擦时可能会导致保护层从油墨层上脱落，虽然由于油墨本身的耐刮擦性能良好，在持续刮擦时依旧保持信息完整不曾褪色，但在溶剂环境中进行刮擦时，就会因为保护层的脱落从而使油墨层溶解于溶剂中，从而使得信息被破坏。这进一步证明了本发明提供的UV固话树脂所制保护层及与之匹配的油墨层有助于提高热转印色带的耐有机溶剂性能。
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UV光固化热转印色带，其包括PET基膜层、离型层、保护层和油墨层，所述离型层设置在所述PET基膜层上，所述保护层设置在所述离型层上，所述油墨层设置在所述保护层上，其特征在于：所述保护层由UV固化聚氨酯丙烯酸树脂、光引发剂、有机溶剂制成，所述油墨层由聚酯树脂R1、聚酯树脂R2、分散剂、颜料、有机溶剂制成。
2.根据权利要求1所述的一种UV光固化热转印色带，其特征在于：所述保护层的各成分的含量如下：以重量份数计，UV固化聚氨酯丙烯酸树脂100-120份、光引发剂2份、有机溶剂150-200份制成，所述油墨层的各成分的含量如下：以重量份数计，聚酯树脂R140份、聚酯树脂R220份、分散剂2份、颜料10份、有机溶剂400份制成。
3.根据权利要求1所述的一种UV光固化热转印色带，其特征在于：所述UV固化聚氨酯丙烯酸树脂的分子量为1300。
4.根据权利要求1所述的一种UV光固化热转印色带，其特征在于：所述聚酯树脂R1的分子量为9000-13000，玻璃转化温度为60-80℃。
5.根据权利要求1所述的一种UV光固化热转印色带，其特征在于：所述聚酯树脂R2的分子量为9000-13000，玻璃转化温度为60-80℃。
6.根据权利要求1所述的一种UV光固化热转印色带，其特征在于：所述分散剂为路博润17000。
7.根据权利要求1所述的一种UV光固化热转印色带，其特征在于：所述有机溶剂为二甲苯、正丙酯、环己酮中的一种或两种。
8.根据权利要求1所述的一种UV光固化热转印色带，其特征在于：所述引发剂为TPO、TPO-L、ITX、369、DETX一种或两种。
9.一种基于权利要求1的UV光固化热转印色带的制备方法，其特征在于：在PET基膜层上依次涂覆离型层、保护层、油墨层，所述保护层的制备方法如下：
步骤一、称取UV固化聚氨酯丙烯酸树脂100-120份加入到150-200份有机溶剂中，在室温下搅拌1-2小时使其均匀溶解；
步骤二、在开始涂布前将步骤一所得溶液运至涂布机操作间中，加入光引发剂2份，搅拌15分钟使其混合均匀，并立刻倒入涂布机料槽中进行涂布。
10.根据权利要求9所述的一种UV光固化热转印色带的制备方法，其特征在于：所述油墨层的制备方法包括以下步骤：
步骤一、称取聚酯树脂R140份、路博润17000分散剂2份、颜料10份加入到300份有机溶剂中，在室温下搅拌1-2小时使其均匀混合，获得热转印色带用油墨粗料；
步骤二、将步骤一中所制油墨粗料加入到卧式砂磨机中并研磨6-8小时，获得热转印色带用油墨细料；
步骤三、称取聚酯树脂R220份加入到100份有机溶剂中，在室温下搅拌1-2小时使其均匀溶解；
步骤四、将步骤二所得油墨细料与步骤三所得树脂溶剂混合，在室温下搅拌1小时使其混合均匀，即获得与该保护层相匹配的热转印色带用油墨。
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