有机硅改性聚氨酯乳液及其应用和热转印碳带用背涂液的制作方法

专利2025-11-26  18


本发明涉及热转印材料,尤其是涉及一种有机硅改性聚氨酯乳液及其应用和热转印碳带用背涂液。


背景技术:

1、碳带背涂层是碳带与打印机的打印头直接接触的地方,其作用是在碳带(从卷绕状态)展开的过程中保护打印头,提供卓越的传热性,以使得油墨可以被传送到介质上,减少对于打印机和打印机操作员而言有害的静电的形成,从而延长打印头的使用寿命。

2、由于在热转印过程中,碳带需承担热敏打印头瞬间产生的高温,因此需要在基材的一侧涂上一层背涂层,该背涂层不仅需要具有较高的耐热性,而且还需要有良好的爽滑性以保证转印过程的流畅,更重要的是该背涂层要与基材具有优异的粘附性能,以确保长时间转印过程不掉胶,避免造成打印头污染。

3、国内最早使用的背涂层是有机硅树脂/固化剂体系,其固化温度高,对基材的粘附性能差,而且使用寿命短,只能用于低端的产品。目前,国内ttr行业高端产品所用背涂材料大多依赖于日本、美国、韩国等进口,进口的ttr背涂材料存在高温打印涂层易脱落、打印头污染、耐候性差等问题。现有背涂高温打印涂层易脱落的主要原因:1.涂层与pet薄膜的附着力不够;2.涂层的热稳定性差,导致高温打印过程中聚合物涂层分解成小分子,进而脱落,黏附在打印头上。

4、有鉴于此,特提出本发明。


技术实现思路

1、本发明的目的之一在于提供一种有机硅改性聚氨酯乳液,旨在解决现有技术上述技术问题中的至少一种。

2、本发明的目的之二在于提供一种有机硅改性聚氨酯乳液的应用。

3、本发明的目的之三在于提供一种热转印碳带用背涂液。

4、为解决上述技术问题,本发明特采用如下技术方案:

5、本发明的第一方面提供了一种有机硅改性聚氨酯乳液,主要由多元醇、有机硅油、异氰酸酯、催化剂和扩链剂反应得到;

6、所述多元醇包括聚醚多元醇和/或聚酯多元醇;

7、所述有机硅油包括羟基硅油和/或氨基硅油;

8、所述异氰酸酯包括tdi和/或mdi;

9、所述催化剂包括二月桂酸二丁基锡和/或辛酸亚锡;

10、所述扩链剂包括1,4-丁二醇、4,4'-亚甲基二(2-氯苯胺)、二甘醇、1,6-己二醇和新戊二醇中的至少一种;其中,所述多元醇和所述有机硅油中加入异氰酸酯、催化剂和有机溶剂,进行预聚反应得到端-nco基的预聚体,然后在所述预聚体溶液中加入所述扩链剂进行聚合反应得到所述有机硅改性聚氨酯乳液。

11、进一步地,上述原料的用量按照质量百分比计,多元醇35%~50%、有机硅油20%~32%、异氰酸酯18%~30%、催化剂0.05%-0.15%和扩链剂5%~9%;除催化剂外,上述各原料用量之和为100%。

12、进一步地,上述原料的用量按照质量百分比计,多元醇40%~45%、有机硅油25%~30%、异氰酸酯20%~25%、催化剂0.08%-0.12%和扩链剂6%~8%;除催化剂外,上述各原料用量之和为100%。

13、进一步地,加入扩链剂后,整个反应体系的异氰酸根指数为0.85~1,优选为0.9。

14、所述多元醇的分子量为1000~3000,优选为1500~2500。

15、所述有机溶剂包括丁酮、甲苯、乙酸乙酯、n,n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃和n,n-二甲基乙酰胺中的至少一种。

16、进一步地,所述多元醇为聚酯多元醇,所述有机硅油为羟基硅油,所述扩链剂为1,4-丁二醇。

17、进一步地,所述预聚反应和所述聚合反应在搅拌回流下进行。

18、进一步地,所述预聚反应和所述聚合反应在惰性气氛保护下进行。

19、所述预聚反应的温度为70℃~80℃,时间为4h~8h。

20、优选地,所述预聚反应的时间为5h。

21、所述聚合反应的温度为75℃~80℃,时间为3h~5h。

22、进一步地,所述多元醇和所述有机硅油在使用前进行真空脱水处理,脱水处理的温度为105℃~110℃,待温度降至60℃,再在回流装置中投料进行后续制备。

23、进一步地,所述聚醚多元醇包括聚四氢呋喃醚二醇和/或聚氧丙烯醚二醇。

24、进一步地,所述聚酯多元醇包括聚己二酸丁二醇酯二醇和/或聚间苯二甲酸乙二醇酯二醇,优选为聚间苯二甲酸乙二醇酯二醇。

25、进一步地,所述的有机硅改性聚氨酯乳液的固含量为40%~60%。

26、本发明第二方面提供了所述的有机硅改性聚氨酯乳液在热转印碳带用背涂液中的应用。

27、本发明第三方面提供了一种热转印碳带用背涂液,包括有机硅改性聚氨酯乳液和有机溶剂;

28、其中,所述有机硅改性聚氨酯乳液为第一方面所述的有机硅改性聚氨酯乳液。

29、进一步地,所述背涂液中,所述背涂液的固含量为15%~25%。

30、与现有技术相比,本发明至少具有如下有益效果:

31、本发明提供的有机硅改性聚氨酯乳液,通过溶液共聚法将有机硅分子链引入到聚氨酯体系中,制成的有机硅改性聚氨酯的热分解温度在350℃以上,既发挥了有机硅的耐热性和爽滑性,也能发挥聚氨酯与pet薄膜的高粘结性,综合两者的优势满足了热转印的需求。

32、本发明提供的有机硅改性聚氨酯乳液在背涂液中的应用,为热转印碳带用背涂液提供了更好的原料,提高了背涂液的性能,确保了打印质量,延长了打印头的使用寿命。

33、本发明提供的热转印碳带用背涂液,鉴于上述有机硅改性聚氨酯乳液所具有的优势,使得该背涂液具有更好的热稳定性、对pet薄膜有更高的附着力以及对打印机更好的保护作用。



技术特征:

1.一种有机硅改性聚氨酯乳液,其特征在于,主要由多元醇、有机硅油、异氰酸酯、催化剂和扩链剂反应得到;

2.根据权利要求1所述的有机硅改性聚氨酯乳液,其特征在于,按照质量百分比计,多元醇35%~50%、有机硅油20%~32%、异氰酸酯18%~30%、催化剂0.05%-0.15%和扩链剂5%~9%;除催化剂外,上述各原料用量之和为100%。

3.根据权利要求1所述的有机硅改性聚氨酯乳液,其特征在于,按照质量百分比计,多元醇40%~45%、有机硅油25%~30%、异氰酸酯20%~25%、催化剂0.08%-0.12%和扩链剂6%~8%;除催化剂外,上述各原料用量之和为100%。

4.根据权利要求1所述的有机硅改性聚氨酯乳液,其特征在于,加入扩链剂后,整个反应体系的异氰酸根指数为0.85~1;

5.根据权利要求1~4任一项所述的有机硅改性聚氨酯乳液,其特征在于,所述预聚反应和所述聚合反应在搅拌回流下进行;

6.根据权利要求1~4任一项所述的有机硅改性聚氨酯乳液,其特征在于,所述聚醚多元醇包括聚四氢呋喃醚二醇和/或聚氧丙烯醚二醇;

7.根据权利要求1~4任一项所述的有机硅改性聚氨酯乳液,其特征在于,固含量为40%~60%。

8.一种权利要求1~7任一项所述的有机硅改性聚氨酯乳液在热转印碳带用背涂液中的应用。

9.一种热转印碳带用背涂液,其特征在于,包括有机硅改性聚氨酯乳液和有机溶剂;

10.根据权利要求9所述的热转印碳带用背涂液,其特征在于,所述背涂液的固含量为15%~25%。


技术总结
本发明提供了一种有机硅改性聚氨酯乳液及其应用和热转印碳带用背涂液,具体涉及热转印材料技术领域。该有机硅改性聚氨酯乳液主要由多元醇、有机硅油、异氰酸酯、催化剂和扩链剂反应得到;多元醇和有机硅油中加入异氰酸酯、催化剂和有机溶剂,进行预聚反应得到预聚体,然后在预聚体溶液中加入扩链剂进行聚合反应得到有机硅改性聚氨酯乳液。该有机硅改性聚氨酯乳液的热分解温度在350℃以上,既发挥了有机硅的耐热性和爽滑性,也能发挥聚氨酯与PET薄膜的高粘结性,综合两者的优势满足了热转印的需求。

技术研发人员:梁永峰,蒋伟华,应微剑
受保护的技术使用者:杭州天地数码科技股份有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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