本发明属于烫印材料技术领域，具体涉及一种水性环保型平压树脂基碳带及其制备方法。
背景技术：
热转印碳带，具有使用方便，文字、尤其条码打印质量清晰，便于扫描仪识读，打印文字、图像色牢度高，能长久保存等优点，因而深受用户青睐。热转印碳带按照组分可分为蜡基、混合基和树脂基碳带，按照适用的打印机可分为平压碳带和边压碳带，按照环保要求可分为溶剂型碳带和水性环保型碳带。
随着人们生活水平的提高，对生活有了更高的要求，同时国家政府的环境环保政策颁布，近几年加大力度整治生产过程中的污染处理以及资源循环环保问题。在相关行业如：涂料、印刷、印染等行业都已经开始研发和使用水性油墨，但是在热转印行业，使用水作为溶剂，制备生产的水性环保型碳带仍未有人研发和使用。
热转印行业主要采用溶剂型碳带，溶剂型碳带在制备过程中会释放大量有毒的有机物质(VOC ，如: 苯、酮、烃、酯等 )，这些物质不但污染环境，损害人体健康，且在生产、运输和储存过程中存在火灾隐患。环保、低毒的水性环保型碳带无疑是油墨行业的发展方向。但是，目前水性环保型碳带在生产过程中还存在水性油墨的成膜性差、快干性慢等问题。
技术实现要素：
为解决现有技术存在的问题，本发明目的在于提供一种水性环保型平压树脂基碳带及其制备方法，该水性环保型树脂碳带的构成均使用的是水性材料，无溶剂、无VOC排放，安全环保。
一种水性环保型平压树脂基碳带，其由基膜和分别涂于基膜两侧的背涂层和热转印层构成，其中，所述背涂层包括水性丙烯酸树脂；所述热转印层分为两部分，由基膜一侧表面自内向外依次为离型层和油墨层，油墨层中主要原料的重量百分比为：水性聚烯烃8~20%，羟乙基纤维素2~5%，水溶性炭黑10~18%，去离子水60~75%。
此外，还会在油墨层的配方中添加少量的超分散剂、流平剂和消泡剂，以增加油墨分散的均匀性，有利于生产操作。
具体的，所述离型层中原料主要包括连接料和蜡，其重量百分比为：连接料3~12%，蜡80~95%；所述连接料为水性丙烯酸树脂，所述蜡为水性聚乙烯蜡乳。此外，离型层的配方中也会添加适量的氨水，用以调节体系的pH值，使体系保持稳定性。
具体的，所述基膜为PET薄膜。
本发明中，基膜、背涂层所包含的原料组分及配比采用本领域的常规技术即可。
上述水性环保型平压树脂基碳带的制备方法，其包括以下步骤：
①在基膜的一面涂布离型层，涂布量0.5～1.5g/m2，烘干，进入下一工序；
②在离型层的表面涂布油墨层，涂布量1.0～2.0g/m2，烘干，进入下一工序；
③在上述涂有离型层和油墨层的基膜的另一面涂布背涂层，烘干，即得碳带。
本发明通过降低离型层连接料水性丙烯酸树脂的比例，大幅降低了基膜和油墨层之间的附着性，打印时容易剥离，从而提高了转印效果。此外，通过提高油墨层中水溶性炭黑的比重来改善承印后的耐摩擦性。本发明所述水性环保型碳带是为了解决现有溶剂型碳带具有的溶剂挥发、溶剂残留等问题而进行的改革创新。本发明所采用的体系为水性体系，符合低碳、环保理念，对于碳带的应用领域也具有巨大的扩展，在食品及周边产品上可以安全使用。本发明碳带具有易转印、在承印材料上具有附着力好等优点。
附图说明
图1为本发明所述水性环保型平压树脂基碳带的截面示意图，其中a为背涂层，b为基膜，c为离型层，d为油墨层。
具体实施方式
以下结合实施例对本发明的技术方案作进一步地详细介绍，但本发明的保护范围并不局限于此。
实施例1
在按本领域常规方法制备而得的基膜（PET薄膜，厚4.5μm，河南卓立膜材料股份有限公司制）上，按下述步骤涂布各层，最后制得水性环保型树脂基碳带。
1）离型层
将下述各重量配比的原料混匀后，用挠性棒式涂布机（#5）在上述PET薄膜的一面常温涂布，涂布量1g/m2，涂布后烘干（于100℃干燥 30秒）形成离型层，进入下一工序；
离型层组成物：
水性丙烯酸树脂（BASF公司制 J-678） 5.0重量份；
水性聚乙烯蜡乳（KEIM公司制 E-842N） 90.0重量份；
氨水（28%） 5.0重量份。
2）油墨层
将下述各重量配比的原料混匀后，用挠性棒式涂布机（#8）在上述离型层的表面常温涂布，涂布量1.5g/m2，涂布后烘干（于100℃干燥 60秒）形成油墨层，进入下一工序；
油墨层组成物：
水性聚烯烃（日本UNITIKA公司制 TD-4010） 10.0 重量份；
羟乙基纤维素（陶氏公司制QP 52000H） 3.0重量份；
超分散剂（Lubrizol 公司制 Solsperse20000） 1.0重量份；
流平剂（德谦公司制U-99） 1.0 重量份；
消泡剂（德谦公司制AP7015） 0.2重量份；
水溶性炭黑（杭州黑源化工制HR-200W） 15.0重量份
去离子水 69.8重量份。
3）背涂层
将下述各重量配比的原料混匀后，用挠性棒式涂布机（#6）在上述已涂有离型层和油墨承印层的基膜的另一面常温涂布，涂布量0.1g/m2，涂布后烘干（于100℃干燥 30秒）形成背涂层，即得水性环保型树脂基碳带。
背涂层组成物：水性丙烯酸树脂 5.0 重量份；
水 95.0重量份。
实施例2
离型层的原料组成及配比如下，其它同实施例1。
水性丙烯酸树脂（韩华 公司制 Soluryl-70） 5.0重量份；
水性聚乙烯蜡乳（KEIM公司制 E-842N） 90.0重量份；
氨水（28%） 5.0重量份。
实施例3
离型层的原料组成及配比如下，其它同实施例1。
水性丙烯酸树脂（韩华 公司制 Soluryl-70） 5.0重量份；
水性聚乙烯蜡乳（KEIM公司制 E-846） 90.0重量份；
氨水（28%） 5.0重量份。
实施例4
油墨层的原料组成及配比如下，其它同实施例1。
水性聚烯烃（日本UNITIKA公司制 SD-1010） 10.0 重量份；
羟乙基纤维素（陶氏公司制QP 52000H） 3.0重量份；
超分散剂（Lubrizol 公司制 Solsperse20000） 1.0重量份；
流平剂（德谦公司制U-99） 1.0 重量份；
消泡剂（德谦公司制AP7015） 0.2重量份；
水溶性炭黑（杭州黑源化工制HR-200W） 15.0重量份
去离子水 69.8重量份。
实施例5
油墨层的原料组成及配比如下，其它同实施例1。
水性聚烯烃（日本UNITIKA公司制 SA-1010） 10.0 重量份；
羟乙基纤维素（陶氏公司制QP 52000H） 3.0重量份；
超分散剂（Lubrizol 公司制 Solsperse20000） 1.0重量份；
流平剂（德谦公司制U-99） 1.0 重量份；
消泡剂（德谦公司制AP7015） 0.2重量份；
水溶性炭黑（杭州黑源化工制HR-200W） 15.0重量份
去离子水 69.8重量份。
对比例1
未涂布离型层，其它同实施例1。
对比例2
离型层的原料组成及配比如下，其它同实施例1。
水性丙烯酸树脂（韩华 公司制 Soluryl-70） 10.0重量份；
水性聚乙烯蜡乳（KEIM公司制 E-842N） 80.0重量份；
氨水（28%） 10.0重量份。
对比例3
离型层的原料组成及配比如下，其它同实施例1。
水性丙烯酸树脂（韩华 公司制 Soluryl-70） 10.0重量份；
水性聚乙烯蜡乳（KEIM公司制 E-846） 80.0重量份；
氨水（28%） 10.0重量份。
对比例4
油墨层的原料组成及配比如下，其它同实施例1。
水性聚烯烃（日本UNITIKA公司制 SD-1010） 15.0 重量份；
羟乙基纤维素（陶氏公司制QP 52000H） 4.0重量份；
超分散剂（Lubrizol 公司制 Solsperse20000） 1.5重量份；
流平剂（德谦公司制U-99） 1.5 重量份；
消泡剂（德谦公司制AP7015） 0.2重量份；
水溶性炭黑（杭州黑源化工制HR-200W） 13.0重量份
去离子水 64.8重量份。
对比例5
油墨层的原料组成及配比如下，其它同实施例1。
水性聚烯烃（日本UNITIKA公司制 SA-1010） 12.0 重量份；
羟乙基纤维素（陶氏公司制QP 52000H） 3.0重量份；
超分散剂（Lubrizol 公司制 Solsperse20000） 1.0重量份；
流平剂（德谦公司制U-99） 1.0 重量份；
消泡剂（德谦公司制AP7015） 0.2重量份；
水溶性炭黑（杭州黑源化工制HR-200W） 15.0重量份
去离子水 67.8重量份。
按以下方法对上述各实施例及对比例所得碳带的物性进行评价，结果见表1。
<附着性试验>
在上述实施例 1－5及对比例 1－5所制得的碳带的附着面上，按长70mm、宽17mm的大小粘3M公司的透明胶带（用大拇指强按6次，避免出现气泡空间），然后揭开检验胶带，每个试验平行重复3次。表1中，O表示油墨层完全剥离，△表示油墨层稍微剥离的状态，ⅹ表示油墨层完全未剥离的状态。
<耐摩擦性试验>
用市场中销售的平压打印机（Zebra公司制105SL），将上述实施例1－5及对比例1－5所制得碳带，制造标准样品。使用TABER 5135耐摩仪测试，将磨头抬起，确定耐磨的位置后将标签四周固定。根据标准要求施加压力500g，设定摩擦为100圈，以摩擦后字迹开始模糊为结束，记录摩擦次数，此次数作为结果。
表1 各实施例及对比例所得碳带的物性评价结果
由表1的结果可以看出，本发明所述碳带降低了有水性丙烯酸树脂的离型层中连接料比例，大幅降低了基材和油墨层之间的附着性，打印时容易剥离，从而提高了转印效果。此外，由于油墨层转印后具有一定的耐摩擦性能，提高炭黑的比重可以改善耐摩擦性。