提高转印适应性和清晰度的碳带组合及其制备和转印方法与流程

本发明涉及热转印，具体涉及提高转印适应性和清晰度的碳带组合及其制备和转印方法。

背景技术：

1、升华转印成像是指染料升华转移，树脂涂层则不转移的，打印出的图像非常细腻，接近盐银效果，但承印物表面必须有特殊的染料接收的涂层，否则染料转移率很低，且图像极不均匀，这大大限制了升华转印的适用场景。

2、常见的做法之一是增加一个再转印膜，先将染料转移至再转印膜，再通过再转印膜和附着力增强碳带来增加升华转印技术的基材适用性。但这样的成本大大增加，同时多次热转印导致染料出现扩散，色差增大，且转印的图像不清晰。另一种做法是在目标承印物上涂覆一层染料接收涂层，该方法需要增加成本，且只对有接收涂层的承印物有效，并不能有效增加色带的转印适应性。

技术实现思路

1、为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供提高转印适应性和清晰度的碳带组合及其制备和转印方法。通过本发明的碳带组合和转印方法对承印物进行热转印，能提高光的反射率从而提升升华转印后的色密度，使其可在多种材料表面拥有良好的附着力和耐刮性，且能大幅提高转印清晰度。

2、本发明解决上述技术问题的技术方案如下：

3、本发明的第一个目的是提供提高转印适应性和清晰度的碳带组合，所述碳带组合包括第一转印碳带、第二转印碳带；

4、所述第一转印碳带包括自上而下依次设置的第一背涂层、第一基材、第一脱模层、第一染料接受层、白色遮光层、接着层；

5、所述第二转印碳带包括自上而下依次设置的第二背涂层、第二基材、第二脱模层、第二染料接受层。

6、本发明的有益效果是：提供的第一碳带通过白色遮光层设计，可以有效阻挡染料向纸张内部扩散，并提高光的反射率，从而提升升华转印后的色密度；通过接着层的针对纸张、塑料和金属等材料的设计，使其可在多种材料表面拥有良好的附着力和耐刮性。

7、通过第一转印碳带、第二转印碳带与升华碳带交叉打印的设计，可有效将三原色染料在图像中进行隔离，避免第二和第三色序打印时热量的传递和熔融树脂的挤压造成第一和第二色序的染料的扩散，从而使转印后的图像边界更清晰，从而提高打印图像的清晰度。

8、优选地，本发明所用第一基材和第二基材均为透明柔性塑料膜，包括聚丙烯(pp)、聚萘二甲酸乙二醇酯(pen)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚乙烯(pe)、聚乙烯醇(pva)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma中的至少一种。

9、优选地，基材为pet、pen中的一种。

10、优选地，基材的厚度为3-12μm，其中优选4-6μm。

11、优选地，当基材采用pet膜时，在涂布前可进行预处理，处理手段包括电晕放电、等离子体处理、臭氧处理、火焰处理、底漆涂布处理、预热处理、除尘处理、蒸镀处理、碱处理、抗静电层赋予等易粘接处理。本发明一般使用电晕处理。

12、进一步，所述第一背涂层、所述第二背涂层分别包括以下重量份数的原料：第一树脂9-11份、异氰酸酯类固化剂2-4份、无机填料0-1份、脱模剂1-2份；

13、所述第一脱模层、所述第二脱模层分别包括以下重量份数的原料：第二树脂20-22份、有机硅油1-2份、固态防粘剂1-3份；

14、所述第一染料接受层、所述第二染料接受层分别包括以下重量份数的原料：第三树脂20-22份、防粘剂0.3-0.6份、固化助剂0.5-5份、交联剂0.5-1份；

15、所述白色遮光层包括以下重量份数的原料：第四树脂24-26份、颜料24-26份、荧光增白剂0-1份、分散剂2-5份、抗氧化剂0-2份、光稳定剂0.5-2份；

16、所述接着层包括以下重量份数的原料：第五树脂18-22份、结晶型聚酯树脂0.5-1份、聚氨酯树脂0.5-1份。

17、进一步，所述第一树脂包括热塑性树脂、热塑性树脂的硅酮改性物中的至少一种；

18、所述无机填料包括滑石粉、高岭土、碳酸钙、氢氧化铝、二氧化硅、石墨、氮化硼中的至少一种；

19、所述脱模剂包括磷酸酯、金属皂、硅油、表面活性剂中的至少一种。

20、采用上述进一步方案的有益效果是：背涂层的作用是防止打印时热敏加热头加热导致的发粘或褶皱的产生等不良影响；为提高背涂层在打印过程中的耐热性能，可以在树脂中添加异氰酸酯化合物；为保持碳带在高速打印中具有优异的滑动性，背涂层中还需要加入脱模剂；可以再加入异氰酸酯化合物提高背涂层在打印过程中的耐热性能。

21、优选地，所述热塑性树脂包括聚酯系树脂、聚丙烯酸酯系树脂、聚醋酸乙烯酯系树脂、苯乙烯丙烯酸酯系树脂、聚氨酯系树脂、聚乙烯系树脂、聚丙烯系树脂等聚烯烃系树脂、聚苯乙烯系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚醚系树脂、聚酰胺系树脂、聚酰亚胺系树脂、聚酰胺酰亚胺系树脂、聚碳酸酯系树脂、聚丙烯酰胺树脂、聚氯乙烯树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚乙烯乙酰缩醛树脂等聚乙烯醇缩乙醛树脂等热塑性树脂、他们的硅酮改性物等。

22、更优选为聚乙烯醇缩丁醛树脂。

23、优选地，异氰酸酯化合物为芳香族系异氰酸酯的化合物，作为芳香族系异氰酸酯化合物，可以举出例如2，4-甲苯二异氰酸酯、2，6-甲苯二异氰酸酯、联甲苯胺二异氰酸酯、对苯二异氰酸酯等。

24、优选地，无机填料为滑石粉、高岭土。

25、优选地，脱模剂为磷酸酯。

26、进一步，所述第二树脂包括丙烯酸树脂、聚氨酯、氯乙烯-醋酸乙烯酯、苯丙树脂、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、乙烯-醋酸乙烯共聚物、酚醛树脂和醋酸纤维素中的至少一种；

27、所述有机硅油包括环氧改性有机硅油、聚酯改性有机硅油、丙烯酸改性有机硅油、芳香改性有机硅油和酚改性有机硅油中的至少一种；

28、所述固态防粘剂包括油酸酰胺、芥酸酰胺、硬脂酸酰胺、山嵛酸酰胺、乙撑双油酸酰胺、十八烷基芥酸酰胺、季戊四醇硬脂酸酯中的至少一种。

29、采用上述进一步方案的有益效果是：脱模层主要作用是使热转印时正面涂层能正常脱离基材且涂层无残留，同时在进行升华转印时该层表面与色带染料接收层有良好的脱模性，避免染料接收层出现掉色缺陷。

30、本发明的脱模层中所选用的树脂能够保证脱模层拥有良好的脱模性；有机硅油的加入能够进一步提高脱模性；此外本发明还对有机硅油的加入量进行限定，有机硅油过少会导致防粘性不足，从而达不到增强效果；太多则造成染料接受能力下降；为提高染料的转印均匀性和涂层脱模性，本发明的脱模层中还加入固态防粘剂。

31、进一步，所述第三树脂包括卤化树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物、氯乙烯改性丙烯酸树脂、氯醚树脂中的至少一种；

32、所述防粘剂为非反应型硅油，所述非反应型硅油为苯环改性聚醚有机硅油、聚醚改性有机硅油中的至少一种；

33、所述固化助剂包括聚乙二醇200、聚乙二醇400、聚乙二醇600、聚乙二醇800、聚乙二醇2000、聚乙二醇8000、聚乙二醇20000和聚丙二醇2000、羟基丙烯酸树脂、三元氯醋中的至少一种；

34、所述交联剂包括甲苯二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯、二环己基甲烷二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、赖氨酸二异氰酸酯中的至少一种。

35、采用上述进一步方案的有益效果是：本发明设置染料接受层以对热升华染料进行接着。

36、本发明的染料接受层在进行制备时需要进行涂布，为加速涂层固化，在原料中加入一定量的含羟基的固化助剂，加入交联剂对涂层进行一定程度的交联固化，以进一步适应热升华高速打印所需的高耐热性；本发明的染料接受层中还加入一定量的防粘剂进行防粘，防止打印过程中承印层与色带因加热导致树脂熔融而产生粘结，而一定量的非反应型硅油，能在200℃左右的高温下可提供较好的滑爽性。

37、进一步，所述第四树脂包括氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物、氯醚树脂、聚酯树脂、热塑型丙烯酸树脂中的至少一种；

38、所述颜料包括金红石型钛白粉、锐钛型钛白粉中的至少一种；

39、所述荧光增白剂包括二苯乙烯型荧光增白剂、香豆素型荧光增白剂、吡唑啉型荧光增白剂、苯并氧氮型荧光增白剂、苯甲酰亚胺型荧光增白剂中的至少一种；

40、所述抗氧化剂包括受阻酚类抗氧化剂、亚磷酸酯类抗氧化剂、硫代类抗氧化剂、复合类抗氧化剂、受阻胺类抗氧化剂中的至少一种；

41、所述光稳定剂包括水杨酸酯类、苯酮类、苯并三唑类、取代丙烯腈类、三嗪类紫外线吸收剂、受阻胺类光稳定剂中的至少一种。

42、采用上述进一步方案的有益效果是：本发明的碳带中设置的白色遮光层的作用是提供良好的白色底色，以及与染料接受层之间优异的层间附着力。本发明中白色遮光层选用的主体颜料为金红石型钛白粉和锐钛型钛白粉中的至少一种。为了提高白色遮光层的白度，还需要加入一定量的荧光增白剂，荧光增白剂能将紫外光转变成蓝、蓝紫或红色的可见光，产生光学上的增白作用；但产品在转印及使用过程中会发生黄变，因此涂层中还需要加入添加剂，如抗氧化剂、光稳定剂、紫外吸收剂等。

43、进一步，优选折射率更高、稳定性更好的金红石型钛白粉(其折射率为2.71，折射率越高，遮盖力越好)钛白粉出厂粒径d50不高于0.5μm，经过分散和研磨后要求钛白粉粒径分布在0.2-0.4μm的占比不低于80％(当钛白粉的粒径为可见光波长的一半时，其遮盖力最好，可见光的波长为380nm-780nm)。

44、进一步，树脂与钛白粉的配比为1：0.5-4，优选1：1-2。

45、采用上述进一步方案的有益效果是：为了保证遮盖力，理论上钛白粉的含量应尽量的高，但是还要保证涂层的连接性，加入上述限定范围内的树脂与钛白粉，遮盖力和涂层连接性最优。

46、优选地，在转印时，针对纸张基材还可以加入d50为1-5μm的中空玻璃微珠，加入量为第四树脂的2-10phr，可起到隔绝热量和打印时压力缓冲的作用。

47、进一步，白色遮光层中还可加入非结晶聚酯树脂，以保证白色遮光层与接着层及染料接受层的层间附着力。

48、进一步，非结晶性聚酯树脂优选为玻璃化转变温度(tg)50℃以上80℃以下，分子量优选为3000以上25000以下。

49、进一步，所述第五树脂包括聚酯树脂、聚氨酯树脂(tpu)、氯醚树脂、丙烯酸树脂中的至少一种。

50、优选地，所述接着层中还可加入促进剂，所述促进剂包括硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、锆酸酯偶联剂、锆铝酸有机物、氯化聚烯烃、铬复合物、含磷化合物中的至少一种。

51、采用上述进一步方案的有益效果是：接着层主要作用是在转印至目标承印物时提供整个涂层与目标承印物的附着力。因此，为了提高接着层与目标承印物的附着力及与白色阻挡层的层间附着力，可在接着层中加入第五树脂。

52、进一步，可在接着层中加入结晶型聚酯树脂，以增强再转印膜转印至目标承印物特别是纸张承印物表面时涂层树脂的流动性，使树脂能渗入承印物表面的孔隙中，结晶型聚酯树脂的软化点为-70～10℃，熔点低于110℃，熔融粘度不高于1000dpa.s。

53、优选地，第五树脂为软化点温度在40-80℃的氯醚树脂和聚酯树脂的组合。因氯醚树脂比较脆，耐卷曲性能差，故为保证底涂层具有较好的韧性，一般还加入聚氨酯树脂(tpu)。

54、优选地，为提高碳带在金属上的附着力，还可以加入一定量的附着力促进剂，优选硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂的组合，硅烷偶联剂中优选环氧基硅烷偶联剂。

55、进一步，所述第一背涂层的厚度为0.4μm-1.2μm；所述第二背涂层的厚度为0.4μm-1.2μm；所述第一基材的厚度为3-12μm；所述第二基材的厚度为3-12μm；所述第一脱模层的厚度为0.05-0.5μm；所述第二脱模层的厚度为0.05-0.5μm；所述第一染料接受层的厚度为1-10μm；所述第二染料接受层的厚度为1-10μm；所述白色遮光层的厚度为1-5μm；所述接着层的厚度为0.8-1.2μm。

56、本发明的第二个目的是提供一种提高转印适应性和清晰度的碳带组合的制备方法，第一转印碳带的制备方法如下：

57、s1：备液：第一脱模液：将第二树脂溶解于溶剂中，然后加入有机硅油、固态防粘剂一起混合溶解，制成第一脱模液，备用；第一染料接受液：将第三树脂溶到溶剂中，再加入固化助剂、交联剂一起混合溶解，制成第一染料接受液，备用；白色遮光液：将第四树脂溶于溶剂中，然后加入分散剂、颜料研磨，研磨完成后加入抗氧化剂、光稳定剂、荧光增白剂一起混合溶解，制成白色遮光液，备用；接着液：将第五树脂溶于溶剂中，再加入结晶型聚酯树脂、聚氨酯树脂一起混合溶解，制成接着液，备用；第一背涂液：将第一树脂溶于溶剂中，再加入聚异氰酸酯固化剂、无机填料、脱模剂一起混合溶解，制成第一背涂液，备用；

58、s2：对第一基材的两面打上电晕；

59、s3：涂布：将第一背涂液涂布在第一基材打电晕的其中一面上，然后烘干形成第一背涂层，待用；然后将第一脱模液涂布在第一基材远离第一背涂层的一面上，然后烘干形成第一脱模层；接着将第一染料接受液涂布在第一脱模层远离第一基材的一面上，然后烘干形成第一染料接受层；将白色遮光液涂布于第一染料接受层远离第一基材的一面上，然后烘干形成白色遮光层；将接着液涂布于白色遮光层远离第一基材的一面上，然后烘干形成接着层；即得到第一转印碳带；

60、所述第二转印碳带的制备方法如下：s1：备液：第二脱模液：将第二树脂溶解于溶剂中，然后加入有机硅油、固态防粘剂一起混合溶解，制成第二脱模液，备用；第二染料接受液：将第三树脂溶到溶剂中，再加入固化助剂、交联剂一起混合溶解，制成第二染料接受液，备用；第二背涂液：将第一树脂溶于溶剂中，再加入聚异氰酸酯固化剂、无机填料、脱模剂一起混合溶解，制成第二背涂液，备用；

61、s2：对第二基材的两面打上电晕；

62、s3：涂布：将第二背涂液涂布在第二基材打电晕的其中一面上，然后烘干形成第二背涂层，待用；然后将第二脱模液涂布在第二基材远离第二背涂层的一面上，然后烘干形成第二脱模层；接着将第二染料接受液涂布在第二脱模层远离第二基材的一面上，然后烘干形成第二染料接受层，即得到第二转印碳带。

63、本发明的第三个目的是提供提高转印适应性和清晰度的碳带组合的转印方法，其特征在于，所述转印方法具体为：

64、在升华转印前设置第一转印碳带，通过热转印将所述第一转印碳带的染料接受层和白色遮光涂层同时转移至承印物表面形成第一转印涂层；

65、随后打印黄色热升华色带，接着将第二转印碳带的涂层转印至第一转印涂层表面得到第二转印涂层表面a，然后打印品红热升华色带，接着再次将所述第二转印碳带的涂层转印至所述第二转印涂层表面a上，得到第二转印涂层表面b，最后打印青色热升华色带形成最终的图像。

66、本发明的有益效果是：本发明通过第一转印碳带、第二转印碳与升华碳带交叉打印的设计，可有效将三原色染料在图像中进行隔离，避免第二和第三色序打印时热量的传递和熔融树脂的挤压造成第一和第二色序的染料的扩散，从而使转印后的图像边界更清晰，从而提高打印图像的清晰度。