有机硅改性丙烯酸酯乳液及其制备方法、热转印背涂液、热转印碳带背涂层及碳带与流程

文档序号:18830195发布日期:2019-10-09 03:07阅读:378来源:国知局
有机硅改性丙烯酸酯乳液及其制备方法、热转印背涂液、热转印碳带背涂层及碳带与流程
本发明涉及化工涂料
技术领域
,尤其是涉及一种有机硅改性丙烯酸酯乳液及其制备方法、热转印背涂液、热转印碳带背涂层及碳带。
背景技术
: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。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。国内最早使用的背涂层是有机硅树脂体系,但是其固化温度高,对基材的粘附性能差,而且使用寿命短,无法满足转印过程的需要。有鉴于此,特提出本发明。技术实现要素:本发明的目的之一在于提供一种能够用于制备背涂层的有机硅改性丙烯酸酯乳液,以缓解了现有采用有机硅树脂体系,固化温度高,与基材的附着力差及使用寿命短的技术问题。本发明提供的有机硅改性丙烯酸乳液,将如下原料单体进行聚合得到,所述原料单体包括:(a)60-80质量份的丙烯酸酯单体;(b)20-40质量份的有机硅改性丙烯酸酯活性单体;r1-si(ch3)2-(o-si(ch3)2)n-o-si(ch3)2-oco-c(ch3)-ch2=ch2;所述r1、r2各自独立地选自氢、卤素、羟基、硝基、碳原子数3-20的取代或非取代的脂环烃、碳原子数1-20的取代或非取代的脂肪烃、碳原子数2-20的取代或非取代的不饱和脂肪烃或碳原子数6-20的取代或非取代的芳香烃;所述有机硅改性丙烯酸酯活性单体的数均分子量为5000-20000。进一步的,所述r1、r2各自独立地选自氢、卤素、羟基、硝基、碳原子数3-6的取代或非取代的脂环烃、碳原子数1-4的取代或非取代的脂肪烃、碳原子数2-5的取代或非取代的不饱和脂肪烃、碳原子数6-12的取代或非取代的芳香烃;优选地,所述碳原子数3-6的取代或非取代的脂环烃选自环丙基、环丁基、环戊基、甲基环丙基、乙基环丙基、甲基环丁基、乙基环丁基和甲基环戊基中的一种;优选地,所述碳原子数1-4的取代或非取代的脂肪烃选自甲基、乙基、丙基、正丁基和异丁基中的一种;优选地,所述碳原子数2-5的取代或非取代的不饱和脂肪烃选自乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、甲基丙烯基和甲基丁烯基中的一种;优选地,所述碳原子数6-12的取代或非取代的芳香烃选自苯基、甲苯基、苯甲基、乙苯基、苯乙基、对甲基苯基、间甲基苯基、邻甲基苯基、1,3,5-三甲基苯基中的一种;优选地,所述r1、r2各自独立地选自甲基、乙基、丙基、正丁基和异丁基中的一种;优选地,所述丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体聚合得到的有机硅改性丙烯酸酯的数均分子量为3万-15万,优选为4万-12万;优选地,所述有机硅改性丙烯酸酯活性单体的数均分子量为8000-12000。进一步的,所述原料单体中,包括丙烯酸酯单体65-78质量份和有机硅改性丙烯酸酯活性单体22-35质量份;优选地,所述原料单体中,所述丙烯酸酯单体为65-72质量份,所述有机硅改性丙烯酸酯活性单体为28-35质量份;优选地,所述丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体之和为100质量份。进一步的,所述丙烯酸酯单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸丁酯中的至少一种;优选地,所述丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯;优选地,所述丙烯酸单体中,甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的质量比为(60-70):(5-10),优选为(60-68):(5-10)。进一步的,所述有机硅改性丙烯酸酯乳液的原料还包括引发剂和/或溶剂;优选地,所述引发剂的用量为丙烯酸酯和有机硅改性丙烯酸酯活性单体之和的0.2-0.8wt%,优选为丙烯酸酯和有机硅改性丙烯酸酯活性单体的0.3wt%;优选地,所述引发剂选自过氧化物类引发剂、过硫酸盐类引发剂和偶氮类引发剂中的至少一种,优选为过氧化物类引发剂,更优选为过氧化二苯甲酰;优选地,所述有机溶剂与所述原料单体之和的体积质量比为100-150ml:100g;优选地,所述有机溶剂选自苯类溶剂、醇类溶剂、酮类溶剂和醚类溶剂中的至少一种;优选地,所述溶剂为有机溶剂,所述有机溶剂包括甲苯、甲醇、丙酮、醋酸甲酯、甲醚和乙醚中的至少一种;优选地,所述有机溶剂为甲苯和甲醇的混合溶液;进一步优选地,有机溶剂中,所述甲苯和甲醇的质量比为(70-85):(15-30)。本发明的目的之二在于提供上述有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法,包括如下步骤:使丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体发生聚合反应,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;优选地,将丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体溶解于溶剂中,然后加入引发剂,丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体发生聚合反应,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液;优选地,将丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体溶解于溶剂中,加热至30-35℃,再加入引发剂;优选地,所述引发剂分成多次加入。本发明的目的之三在于提供一种热转印背涂乳液,所述热转印背涂乳液主要由本发明所述的有机硅改性丙烯酸酯乳液稀释得到;优选地,所述热转印背涂乳液的固含量为15-25wt%,优选为20wt%。本发明的目的之四在于提供一种热转印碳带背涂层,主要由本发明所述的热转印背涂乳液涂布在基材上干燥后得到;优选地,所述热转印背涂乳液在基材上的涂布量为0.05-0.12g/m2,优选为0.05-0.1g/m2。本发明的目的之五在于提供一种碳带,所述碳带包括基材,所述基材的一侧设置有热转印碳带背涂层;优选地,所述基材的另一侧设置有底涂层和油墨层,且所述底涂层设置于所述基材与所述油墨层之间。本发明的目的之六在于提供所述碳带在热转印领域的应用。本发明通过采用丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯为原料制备得到有机硅改性丙烯酸酯乳液,使得有机硅丙烯酸乳液不仅能够与基材具有良好的粘附性能,而且固化温度低,耐热性能和爽滑性能良好,当其涂布于基材上形成背涂层时,使用寿命长,打印噪音低,能够有效满足转印过程的需要。本发明提供的有机硅改性丙烯酸酯乳液制备工艺简单,操作方便,便于实现规模化生产,降低制备成本。附图说明图1为本发明提供的碳带的结构示意图。1-基材;2-热转印碳带背涂层;3-底涂层;4-油墨层。具体实施方式下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。根据本发明的一个方面,本发明提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,主要由以下原料单体聚合得到,(a)丙烯酸酯单体60-80质量份;(b)有机硅改性丙烯酸酯活性单体20-40质量份;所述有机硅改性丙烯酸酯活性单体的分子式为:r1-si(ch3)2-(o-si(ch3)2)n-o-si(ch3)2-oco-c(ch3)=ch2;所述r1、r2各自独立地选自氢、卤素、羟基、硝基、碳原子数3-20的取代或非取代的脂环烃、碳原子数1-20的取代或非取代的脂肪烃、碳原子数2-20的取代或非取代的不饱和脂肪烃或碳原子数6-20的取代或非取代的芳香烃;所述有机硅改性丙烯酸酯活性单体的数均分子量为5000-20000。在本发明中,碳原子数3-20的取代或非取代的脂环烃包括但不限于碳原子数为3、4、5、8、10、12、15、18或20的取代或非取代的脂环烃;碳原子数1-20的取代或非取代的脂肪烃包括但不限于碳原子数为1、2、3、4、5、8、10、12、15、18或20的取代或非取代的脂肪烃;碳原子数2-20的取代或非取代的不饱和脂肪烃包括但不限于碳原子数为2、3、4、5、8、10、12、15、18或20的取代或非取代的脂肪烯烃或脂肪炔烃;碳原子数6-20的取代或非取代的芳香烃包括但不限于碳原子数为6、7、8、10、12、15、18或20取代或非取代芳香烃。在本发明中,有机硅改性丙烯酸酯活性单体的数均分子量如为5000、8000、10000、12000、15000、18000或20000。在本发明提供的有机硅改性丙烯酸酯乳液的原料中,采用有机硅改性丙烯酸酯活性单体为原料,更易于控制有机硅在生成的聚合物中的质量占比及其生成的聚合物的结构,从而使得有机硅改性丙烯酸酯活性单体和丙烯酸酯单体生成的有机硅改性丙烯酸酯聚合物无需高温,即可发生聚合反应,使得固化温度降低,与基材的粘附性能更强,耐热性能和爽滑性能也更良好,使其涂布在基材上形成背涂层时,碳带使用寿命有效延长,打印噪音有效降低,能够有效满足转印过程的需要。在本发明的一种优选实施方式中,丙烯酸酯单体与有机硅改性丙烯酸酯活性单体聚合生成的有机硅改性丙烯酸酯的数均分子量为3万-15万,优选为4万-12万。典型但非限制性的,丙烯酸酯单体与有机硅改性丙烯酸酯活性单体聚合生成的有机硅改性丙烯酸酯的数均分子量如为3万、4万、5万、6万、7万、8万、9万、10万、11万、12万、13万、14万或15万。随着生成的有机硅改性丙烯酸酯聚合物数均分子量的提高,其与基材的粘附性能增强,但是当数均分子量高于15万时,得到的有机硅改性丙烯酸乳液的涂布性能变差,不利于进行背涂层的涂布,当数均分子量低于3万时,其粘附性能差,无法与基材牢固粘接,尤其是当有机硅改性丙烯酸酯的数均分子量为4万-12万时,制备得到的乳液的不仅涂布性能优异,而且与基材粘接牢固。在本发明的优选实施方式中,通过采用丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯单体低聚物为原料,更易于控制聚合得到的有机硅改性丙烯酸酯的数均分子量、结构及有机硅在聚合物中的质量占比,从而使制备得到的有机硅改性丙烯酸酯乳液具有更优异的粘附性能、爽滑性能和耐热性能,当其涂布于基材上形成背涂层时,打印噪音更小,使用寿命更长。在本发明的一种优选实施方式中,r1、r2各自独立地选自氢、卤素、羟基、硝基、碳原子数3-6的取代或非取代的脂环烃、碳原子数1-4的取代或非取代的脂肪烃、碳原子数2-5的不饱和取代或非取代的脂肪烃、碳原子数6-12的取代或非取代的芳香烃时,更易于控制制备得到的有机硅改性丙烯酸酯聚合物中有机硅的质量占比及结构,从而更有利于得到粘附性能、耐热性能和爽滑性能更优的有机硅改性丙烯酸酯乳液。在本发明的一种优选实施方式中,所述碳原子数3-6的取代或非取代的脂环烃选自环丙基、环丁基、环戊基、甲基环丙基、乙基环丙基、甲基环丁基、乙基环丁基和甲基环戊基中一种。在本发明的一种优选实施方式中,所述碳原子数1-4的取代或非取代的脂肪烃选自甲基、乙基、丙基、正丁基和异丁基中的一种。在本发明一种优选实施方式中,所述碳原子数2-5的取代或非取代的不饱和脂肪烃选自乙烯基、丙烯基、丁烯基、戊烯基、甲基丙烯基和甲基丁烯基中的一种。在本发明的一种优选实施方式中,所述碳原子数6-12的取代或非取代的芳香烃选自苯基、甲苯基、苯甲基、乙苯基、苯乙基、对甲基苯基、间甲基苯基、邻甲基苯基、1,3,5-三甲基苯基中的一种。在本发明的进一步优选实施方式中,所述r1、r2各自独立地选自氢、甲基、乙基、丙基、正丁基和异丁基中的一种。在本发明的一种优选实施方式中,有机硅改性丙烯酸酯活性单体的数均分子量为8000-12000时,制备得到的有机硅改性丙烯酸酯乳液的粘附性能、耐热性能和爽滑性能更佳,当其涂布于基材上形成背涂层时,印记质量更清晰,打印噪音更低,使用寿命更长,更能满足转印过程的需要。在本发明的一种优选实施方式中,有机硅改性丙烯酸酯乳液的原料中,包括按质量份数计的如下原料:丙烯酸酯单体65-78份和有机硅改性丙烯酸酯活性单体22-35份。在本发明的进一步优选实施方式中,在有机硅改性丙烯酸酯乳液的原料中,以丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体之和为100质量份数计,丙烯酸酯单体为65-78质量份,有机硅改性丙烯酸酯活性单体为22-35质量份。通过控制丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体的质量配比,以控制两者聚合得到的有机硅改性丙烯酸酯聚合物的结构及有机硅的质量占比,从而使得生成的有机硅改性丙烯酸酯乳液具有良好的粘附性能、耐热性能和爽滑性能,尤其是当丙烯酸酯单体为65-72份、有机硅改性丙烯酸酯活性单体为28-35份时,制备得到的有机硅改性丙烯酸酯乳液的综合性能更佳。典型但非限制性的,有机硅改性丙烯酸酯乳液的原料中,以丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体为100质量份计,丙烯酸酯单体的用量如为65、68、72、75或78份,有机硅改性丙烯酸酯活性单体的用量如为22、25、28、30、32或35份。在本发明的一种优选实施方式中,丙烯酸酯单体包括丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸丁酯和丙烯酸丁酯中的一种或几种。典型但非限制性的,丙烯酸酯单体为丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸甲酯、2-甲基丙烯酸乙酯、2-甲基丙烯酸丁酯或丙烯酸丁酯,也可以为上述任意两种物质的混合物,如丙烯酸甲酯和丙烯酸乙酯的混合物,还可以为上述任意三种或三种以上物质的混合物,如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯和丙烯酸丁酯的混合物。在本发明的进一步优选实施方式中,丙烯酸酯单体包括甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯。甲基丙烯酸甲酯的tg较高,作为硬单体使用,而丙烯酸丁酯的tg较低,作为硬单体选用甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的混合物作为丙烯酸单体,以使得丙烯酸单体与有机硅改性丙烯酸酯活性单体发生聚合反应时,生成的有机硅改性丙烯酸酯聚合物软硬段交替设置,从而有效改善其玻璃化温度及韧性,使其玻璃化温度保持在55-65℃,以保持良好的韧性。在本发明的一种优选实施方式中,丙烯酸酯单体中,甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的质量比为(60-70):(5-10),以使得生成的有机硅改性丙烯酸酯聚合物的软硬段分布适宜,综合性能佳,尤其是当甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的质量比为(60-68):(5-10)时,生成的有机硅改性丙烯酸酯聚合物的软硬度分布更加适宜,综合性能更佳。典型但非限制性的,甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的质量比如为60:5、65:5、70:5、60:8、65:8、70:8、75:8、60:10、65:10或70:10。在本发明的一种优选实施方式中,有机硅改性丙烯酸酯乳液的原料还包括引发剂和/或溶剂。在本发明的优选实施方式中,“和/或”的含义为有机硅改性丙酸酯乳液的原料可以包括引发剂和溶剂中的任意一种,也可以同时包括引发剂和溶剂。在本发明的一种优选实施方式中,以丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体之和为100质量份计,所述引发剂的用量为0.2-0.8质量份,通过控制引发剂的加入量,以控制聚合反应的进行,制备得到分子量适宜的有机硅改性丙烯酸酯聚合物。典型但非限制性的,以丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体之和为100质量份计,引发剂的用量如为0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7或0.8质量份。在本发明的一种优选实施方式中,引发剂选自偶氮类引发剂、过硫酸盐类引发剂和过氧化物类引发剂中的至少一种,优选为过氧化物类引发剂,更优选为过氧化二苯甲酰。在本发明的优选实施方式中,引发剂可以为偶氮类引发剂、过硫酸盐类引发剂或过氧化物类引发剂中的任意一种,也可以为偶氮类引发剂、过硫酸盐类引发剂和过氧化物类引发剂中任意两种的混合物,偶氮类引发剂和过硫酸盐类引发剂的混合物或偶氮类引发剂和过氧化物类引发剂的混合物,还可以为偶氮类引发剂、过硫酸盐类引发剂和过氧化物类引发剂三种引发剂的混合物。偶氮类引发剂包括但不限于偶氮二异丁腈和偶氮二异庚腈,过硫酸盐引发剂包括但不限于过硫酸钾和过硫酸铵,过氧化物类引发剂包括但不限于过氧化氢、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯和过氧化甲乙酮。在本发明的进一步优选实施方式中,当引发剂为过氧化物类引发剂,尤其是引发剂为过氧化二苯甲酰时,其对丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体的引发效率更高。在本发明的一种优选实施方式中,以丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体之和为100g计,所述有机溶剂的用量为100-150ml。通过控制有机溶剂的用量,以使得丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体在有机溶剂中溶解的更加完全,使得两者在有机溶剂中混合的更加均匀,以利于后续在引发剂的作用下,聚合得到结构、数均分子量和有机硅质量更比更为适合的有机硅改性丙烯酸酯聚合物。在本发明的一种优选实施方式中,有机溶剂包括苯类溶剂、醇类溶剂、醚类溶剂和酮类溶剂中的一种或几种。如有机溶剂可以为苯类溶剂、醇类溶剂、醚类溶剂和酮类溶剂,也可以为上述任意两类溶剂的混合溶液,还可以为上述任意三类或三类以上溶剂的混合溶液。在本发明的一种优选实施方式中,有机溶剂包括甲苯、甲醇、丙酮、醋酸甲酯、甲醚和乙醚中的一种或几种,如有机溶剂可以为甲苯、甲醇、丙酮、醋酸甲酯、甲醚或乙醚,也可以为上述任意两种溶剂的混合溶液,如甲苯和甲醇的混合溶液,或甲苯和甲酮的混合溶液,还可以为上述任意三种或三种以上溶剂的混合溶液,如甲苯、甲醇和甲醚的混合溶液。在本发明的进一步优选实施方式中,有机溶剂为甲苯和甲醇的混合溶液,以使得原料在有机溶剂中的溶解性能更佳,更利于聚合反应的进行。在本发明的进一步优选实施方式中,有机溶剂中,甲苯和甲醇的质量比为(70-85):(15-30)时,其更利于原料的溶解和聚合反应的进行。典型但非限制性的,有机溶剂中,甲苯和甲醇的质量比如为70:30、75:25、80:20或85:15。根据本发明第二个方面,本发明提供了上述有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法,包括如下步骤:将丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体溶解于溶剂中,然后加入引发剂,丙烯酸酯单体和有机硅改性丙烯酸酯活性单体发生聚合反应,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液。本发明提供的有机硅改性丙烯酸酯乳液制备工艺简单,操作方便,便于实现规模化生产,降低制备成本。在本发明的一种优选实施方式中,丙烯酸酯单体和有机改性丙烯酸低聚物溶解于溶剂中,加热至30-35℃,再加入引发剂,以利于进一步提高聚合效率,缩短聚合时间。典型但非限制性的,将丙烯酸酯单体和有机改性丙烯酸低聚物溶解于溶剂中,加热至30、31、32、33、34或35℃后,再加入引发剂。在本发明的进一步优选实施方式中,引发剂分为多次加入,以利于控制聚合反应进行,得到数均分子量更高的聚合物,以进一步提高乳液的粘附性能,制备得到数均分子量更高的聚合物,提高乳液的综合性能。在本发明的一种优选实施方式中,引发剂分成三次加入,制第一次备工艺更为简单,聚合反应得到的聚合物的数均分子量也更易于控制。当引发剂分成三次加入时,第一引发剂的加入量为总量的1/2左右,第二次为总量的1/3左右,第三次为总量的1/6左右。根据本发明的第三个方面,本发明提供了一种热转印背涂液,所述热转印背涂液主要由本发明所述的有机硅改性丙烯酸酯乳液稀释得到。采用有机溶剂稀释本发明提供的有机硅改性丙烯酸酯乳液得到热转印背涂液,以利于热转印背涂液在基材上进行涂布。通过采用本发明提供的有机硅丙烯酸酯乳液制备得到热转印背涂液,使其涂布于基材上形成的热转印背涂层与基材的粘附性能良好,耐热性能和爽滑性能良好,使用寿命长,打印噪音低,能够有效满足转印过程的需要。该有机溶剂的种类包括甲苯、甲醇、丙酮、醋酸甲酯、甲醚和乙醚中的一种或几种,同上所述,在此不再赘述。在本发明的一种优选实施方式中,本发明提供的有机硅改性丙烯酸酯乳液的固含量为40-60wt%,而本发明提供的热转印背涂液的固含量为15-25wt%。典型但非限制性的,有机硅改性丙烯酸酯液的固含量为40wt%、45wt%、50wt%、55wt%或60wt%,热转印背涂液的固含量如为15wt%、18wt%%、20wt%、22wt%或25wt%。本发明的目的之四在于提供一种热转印碳带背涂层,主要由本发明提供的热热转印背涂液涂布在基材上干燥后得到。在本发明的一种优选实施方式中,热转印背涂液在基材上的涂布量为0.05-0.12g/m2。需要说明的是,该热转印背涂液在基材上的涂布量指的是热转印背涂液干燥后形成背涂层在基材上的涂布量。背涂液的涂布对涂布量的高低(背涂的厚度)、涂布的均匀性以及涂布设备的干燥能力要求很高。若背涂液的涂布量较高,打印时打印头瞬间产生的高温需经过基膜、背涂层(一定厚度)、底涂层最终传到油墨层,该过程消耗的热量较多,从而不能达到油墨层熔化所需的温度,油墨的剥离效果较差,使得打印的印记质量变差。若背涂涂布的均匀性不好,则最终传到油墨层的热量不均匀,会导致打印缺边。若背涂液在基材薄膜上不能完全干燥,或者干燥不充分,会导致背涂液与基材的粘附性能变差,从而引起打印头污染、打印噪音等问题。综上,背涂液涂布量的高低会影响背涂的传热性能进而影响打印的印迹质量。因此,本申请控制背涂液在基材上的涂布量为0.05-0.12g/m2,当涂布量小于0.05/m2时,背涂的耐热性能较差,碳带以击穿;当涂布量大于0.12g/m2时,条码边界易缺边,打印效果较差。尤其是当热转印背涂液在基材上的涂布量为0.05-0.1g/m2时,得到的热转印碳带背涂层的综合性能更佳。典型但非限制性的,热转印背涂液在基材上的涂布量为0.05、0.06、0.08、0.1或0.12g/m2。如图1所示,根据本发明的第五个方面,本发明提供了一种碳带,碳带包括基材1,所述基材1的一侧设置有热转印碳带背涂层2,所述基材1的另一侧设置有底涂层3和油墨层4,且所述底涂层3设置于所述基材1与所述油墨层4之间,其结构示意图如附图1所示。其中,热转印碳带背涂层2中,○○○代表有机链,◇◇◇代表有机硅链。在本发明的一种优选实施方式中,基材1为pet膜。根据本发明的第六个方面,本发明提供了上述碳带在热转印领域的应用。下面结合实施例和对比例对本发明提供的技术方案做进一步的描述。实施例1本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其原料包括按质量份数计的如下原料:丙烯酸酯单体60份,有机硅改性丙烯酸酯活性单体40份,过氧化二苯甲酰(bpo)0.3份,其中有机硅改性丙烯酸酯的分子式为r1-si(ch3)2-(o-si(ch3)2)n-o-si(ch3)2-oco-c(ch3)=ch2,数均分子量为10000,r1为正丁基,r2为丙基,丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯和丙烯酸丁酯的混合物,且两者的质量比为65:8。实施例2本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其原料包括按质量份数计的如下原料:丙烯酸酯单体80份,有机硅改性丙烯酸酯活性单体20份,过氧化二苯甲酰0.3份,其中有机硅改性丙烯酸酯及丙烯酸酯单体均与实施例1中相同,在此不再赘述。实施例3本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其原料包括按质量份数计的如下原料:丙烯酸酯单体78份,有机硅改性丙烯酸酯活性单体22份,过氧化二苯甲酰0.3份,其中有机硅改性丙烯酸酯及丙烯酸酯单体均与实施例1中相同,在此不再赘述。实施例4本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其原料包括按质量份数计的如下原料:丙烯酸酯单体72份,有机硅改性丙烯酸酯活性单体28份,过氧化二苯甲酰0.3份,其中有机硅改性丙烯酸酯及丙烯酸酯单体均与实施例1中相同,在此不再赘述。实施例5本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其原料包括按质量份数计的如下原料:丙烯酸酯单体65份,有机硅改性丙烯酸酯活性单体35份,过氧化二苯甲酰0.3份,其中有机硅改性丙烯酸酯及丙烯酸酯单体均与实施例1中相同,在此不再赘述。实施例6本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,有机硅改性丙烯酸酯活性单体的分子量为5000,其余原料及质量配比均与实施例5相同,在此不再赘述。实施例7本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,有机硅改性丙烯酸酯活性单体的分子量为20000,其余原料及质量配比均与实施例5相同,在此不再赘述。实施例8本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,丙烯酸酯单体中,甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的质量比为60:10,其余原料及质量配比均与实施例5相同,在此不再赘述。实施例9本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,丙烯酸酯单体中,甲基丙烯酸甲酯与丙烯酸丁酯的质量比为75:5,其余原料及质量配比均与实施例5相同,在此不再赘述。实施例10本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,丙烯酸酯单体为甲基丙烯酸甲酯,其余原料及质量配比均与实施例5相同,在此不再赘述。实施例11本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,丙烯酸酯单体为丙烯酸丁酯,其余原料及质量配比均与实施例5相同,在此不再赘述。实施例12本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,过氧化二苯甲酰的用量为0.8份,其余原料及质量配比均与实施例5相同,在此不再赘述。实施例13本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,过氧化二苯甲酰的用量为0.2份,其余原料及质量配比均与实施例5相同,在此不再赘述。实施例14本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,有机硅改性丙烯酸酯分子式中,r1-si(ch3)2-(o-si(ch3)2)n-o-si(ch3)2-r2oco-c(ch3)=ch2,r1和r2均为氢。实施例15本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,有机硅改性丙烯酸酯分子式中,r1-si(ch3)2-(o-si(ch3)2)n-o-si(ch3)2-r2oco-c(ch3)=ch2,r1和r2均为甲基,其余原料及质量配比均与实施例5相同,在此不再赘述。实施例16本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,有机硅改性丙烯酸酯分子式中,r1-si(ch3)2-(o-si(ch3)2)n-o-si(ch3)2-oco-c(ch3)=ch2,r1为甲基r2为乙基,其余原料及质量配比均与实施例5相同,在此不再赘述。实施例17本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,有机硅改性丙烯酸酯分子式中,r1-si(ch3)2-(o-si(ch3)2)n-o-si(ch3)2-oco-c(ch3)=ch2,r1为丙基r2为乙基,其余原料及质量配比均与实施例5相同,在此不再赘述。实施例18本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,有机硅改性丙烯酸酯分子式中,r1-si(ch3)2-(o-si(ch3)2)n-o-si(ch3)2-oco-c(ch3)=ch2,r1为异丁基r2为甲基,其余原料及质量配比均与实施例5相同,在此不再赘述。过氧化二苯甲酰的用量为0.5份,其余原料及质量配比均与实施例5相同,在此不再赘述。实施例19本实施例提供了上述实施例1-18提供的有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法,包括如下步骤:在装有聚四氟乙烯搅拌桨、温度计、恒压滴液漏斗、冷凝管的四口烧瓶中加入70ml甲苯和30ml甲醇的混合溶液(甲苯的质量分数为70%-85%、甲醇的质量分数为15%-30%),搅拌10min后,加入甲基丙烯酸甲酯和/或丙烯酸丁酯以及有机硅改性丙烯酸酯活性单体,恒温水浴锅加热并充分搅拌至反应液的温度上升至30~35℃(恒温水浴锅的温度设置为80~90℃),加入部分引发剂bpo(第一次加入量为bpo总量的1/2,少量丁酮溶解,恒压滴液漏斗逐滴加入),待反应温度达到回流温度(68~73℃)时,开始计时,保持回流5h。然后再加入部分bpo(第二次加入量为bpo总量的1/3),继续保持回流3h。最后再次加入余量bpo,保持回流3h,反应结束。待反应温度降至室温后,得到有机硅改性丙烯酸酯乳液。实施例20本实施例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其原料及质量配比同实施例5,其与实施例5的不同之处在于,在有机硅改性丙烯酸酯乳液制备过程中,将bpo在第一次全部加入。对比例1本对比例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,原料中,丙烯酸酯单体为50质量份,有机硅改性丙烯酸酯活性单体为50质量份,且丙烯酸酯单体及有机硅改性丙烯酸酯活性单体均与实施例5中的原料相同,在此不再赘述。对比例2本对比例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,原料中,丙烯酸酯单体为90质量份,有机硅改性丙烯酸酯活性单体为10质量份,且丙烯酸酯单体及有机硅改性丙烯酸酯活性单体均与实施例5中的原料相同,在此不再赘述。对比例3本对比例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,原料中,丙烯酸酯单体为72质量份,有机硅改性丙烯酸酯活性单体为18质量份,且丙烯酸酯单体及有机硅改性丙烯酸酯活性单体均与实施例5中的原料相同,在此不再赘述。对比例4本对比例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,原料中,有机硅改性丙烯酸酯活性单体的数均分子量为2000,且丙烯酸酯单体及有机硅改性丙烯酸酯活性单体用量均与实施例5相同,在此不再赘述。对比例5本对比例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,原料中,有机硅改性丙烯酸酯活性单体的数均分子量为30000,且丙烯酸酯单体及有机硅改性丙烯酸酯活性单体用量均与实施例5相同,在此不再赘述。对比例6本对比例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,原料中,bpo的用量为0.1份。对比例7本对比例提供了一种有机硅改性丙烯酸酯乳液,其与实施例5的不同之处在于,原料中,bpo的用量为1份。上述对比例1-7提供的有机硅改性丙烯酸酯乳液的制备方法同实施例5,在此不再赘述。实施例21-39实施例21-39分别提供了一种热转印背涂液,其分别由实施例1-18及实施例20提供的有机硅改性丙烯酸酯乳液稀释得到,且实施例21-39提供的热转印背涂乳液的固含量均为20wt%,稀释用溶剂为丁酮和甲苯的混合溶液,且两者的质量比为1:1。对比例8-15对比例8-15分别提供了一种热转印背涂液,其分别由对比例1-7提供的有机硅改性丙烯酸酯乳液稀释得到,且对比例1-7提供的热转印背涂乳液的固含量均为20wt%,稀释用溶剂为丁酮和甲苯的混合溶液,且两者的质量比为1:1。试验例1将实施例1-18、实施例20及对比例1-7提供的有机硅改性丙烯酸酯乳液分别纯化后,得到有机硅改性丙烯酸酯,采用gpc分别测定实施例1-18、实施例20及对比例1-7制备得到的有机硅改性丙烯酸酯的数均分子量,结果如表1所示。表1从表1中可以看出,实施例1-18提供的有机硅改性丙烯酸酯乳液中有机硅改性丙烯酸酯的数均分子量为3-15万,不仅易于进行乳液的涂覆,而且易于提高与基材的粘结牢度。另外,从实施例5和实施例20的对比可以看出,当bpo分成三次加入聚合体系中,更有利于生成数均分子量高的有机硅改性丙烯酸酯聚合物。试验例2将实施例21-39及对比例8-17提供的热转印背涂液分别稀释成固含量为2wt%的溶液,然后将上述溶液分别涂布在基材1-26的一侧,涂布量均为0.05-0.08g/m2,其中,基材1-26的另一侧均依次涂布有底涂层和油墨层,干燥,得到碳带1-26。分别测试碳带1-26的耐热性、打印噪音及打印头污染情况,结果如表1所示。表2注:上表所示的耐热性是指碳带所能承受的最高能级(即击穿能级),4/18中的“4”表示打印机的打印速度,“18”表示打印机的打印能级,4/18表示打印速度为4,能级为18时,碳带击穿。打印噪音是在所用介质上连续打印10张分贝仪测得。打印头污染是在普通铜版纸上连续打印20000张,观察打印头是否有污染,这直接反应了所用背涂液的爽滑性和粘接性能。试验例3将实施例25提供的热转印背涂乳液分别稀释成固含量为1wt%、1.5wt%、3.5wt%和4wt%的稀释液,分别涂布于基材27-30的一侧,涂布量如表3所示,基材27-30的另一侧均分别依次涂布有底涂层和油墨层,干燥,得到碳带27-30。分别测试碳带27-30的耐热性、打印噪音及打印头污染情况,结果如表3所示。表3从表3中可以看出,热转印背涂乳液在基材上的涂膜量为0.05-0.11g/m2时,碳带的耐热性更好,打印噪音更低,且热转印背涂乳液与基材的粘附性能更好,爽滑性也更佳。试验例4将实施例5及实施例20提供的有机硅改性丙烯酸酯乳液分别配置成固含量为2wt%的稀释乳液后,分别涂布在基材31-32的一侧上,且涂布量均为0.05-0.08g/m2,基材的另一侧均分别依次涂布有底涂层和油墨层,干燥,得到碳带31-32,分别测试碳带31-32的脆韧性、耐热性、打印噪音及打印头污染情况,结果如表4所示。表4脆韧性耐热性打印噪音(db)打印头污染碳带31(实施例5)较韧较好80无残留碳带32(实施例20)较脆较好89白色残留较多从表4中可以看出,碳带31的韧性及耐热性均优于碳带32,且打印噪音更低,打印头污染无残留,这说明分多次加入bpo,制备得到数均分子量更高的有机硅改性丙烯酸酯聚合物,从而使得有机硅改性丙烯酸酯乳液涂布在基材上制备得到的碳带的综合性能更为优异,更能够满足转印过程的需要。最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。当前第1页12
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