一种合成有机硅聚酯树脂及利用该聚酯树脂制备的背涂液

1.本发明涉及一种合成树脂，还涉及一种利用该合成树脂制备的背涂液，其主要适用于烫印行业的热转印色带，热转印碳带，条码及条幅等碳带的背涂液。


背景技术：

2.热转印碳带从结构上主要包括油墨层，离型层，基带及背涂层，背涂层能够减小碳带与打印机探头的摩擦力，提高打印机的使用寿命，其优异的耐热性及热传导性以保证转印连续性以及清晰度。但随着物联网的快速发展，对条码相关产业的需求在不断增加，碳带应用范围也越来越广泛，品种越来越多，从蜡基到混合基，再到树脂基等高端碳带，而现有的背涂液往往不能满足所有碳带的使用要求，因此急需开发一种高性能，应用范围广泛的背涂液产品。


技术实现要素：

3.本发明目的在于提供了一种有机硅聚酯树脂及利用该合成树脂制备的背涂液，其制备工艺简单，具有优异的耐温性及爽滑性，使用范围广泛。
4.为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：一种合成有机硅聚酯树脂，其主要由下述质量份数原料制成：有机硅油10-30份、聚酯树脂30-65份、异氰酸酯10-20份、催化剂0.1-1份和扩链封端剂5-10份。
5.具体的，所述有机硅油为羟基硅油和/或羟丙基硅油。
6.进一步的，所述异氰酸酯为甲苯二异氰酸酯、六亚甲基二异氰酸酯、异佛尔酮二异氰酸酯、二苯基甲烷二异氰酸酯中的一种或两种以上。
7.具体的，所述催化剂为有机锡，如二月桂酸二丁基锡等。
8.进一步的，所述扩链封端剂为1,4丁二醇、乙二醇、季戊四醇、异佛尔酮二胺中的一种或多种。
9.本发明提供了一种上述合成有机硅聚酯树脂的制备方法，其包括以下步骤：1）制备含端异氰酸酯基的有机硅预聚体：按比例将有机硅油与部分异氰酸酯混合，在惰性气体气氛下升温至30-60
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c，搅拌反应3-6 h；2）含端异氰酸酯基的有机硅预聚体与聚酯树脂反应：按比例加入溶有聚酯树脂的有机溶剂一、催化剂，升温至60-90
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c，搅拌反应8-48 h；加入余量的异氰酸酯，并于60-90
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c继续搅拌反应4-10h；3）根据对有机硅改性聚酯分子量需求，按比例加入扩链封端剂，于60-90
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c继续搅拌反应2-8 h，即得。
10.进一步的，步骤2）所述有机溶剂一为甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、环己酮、丁酮、n,n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、1,4-二氧六环中的一种或两种以上。有机溶剂一的添加量为原料（有机硅油、聚酯树脂、异氰酸酯、催化剂和扩链封端剂）总质量的2-8倍为宜。
11.本发明提供了采用上述制备方法制备得到的合成有机硅聚酯树脂，即条码碳带背
涂层用树脂。
12.本发明还提供了一种条码碳带背涂液，其包括上述的合成有机硅聚酯树脂、有机溶剂二和稀释剂；所述合成有机硅聚酯树脂、有机溶剂和稀释剂的质量比为0.5-5：5-25：70-95。
13.上述的条码碳带背涂液，进一步的，所述有机溶剂二为甲苯、二甲苯、n,n-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙酸乙酯、1,4-二氧六环中的一种或两种以上；所述稀释剂为丁酮、环己酮中的一种或两种。
14.本发明提供了一种上述条码碳带背涂液的制备方法，其具体为：将合成有机硅聚酯树脂，有机溶剂二及稀释剂按比例混合均匀即可。
15.和现有技术相比，本发明的有益效果如下：本发明提供了一种有机硅聚酯树脂及利用该合成树脂制备的背涂液，其把有机硅分子链接在分支型聚酯树脂上，使得该背涂液涂覆后瞬间耐温可达360-400
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c，且具有优异的附着力及爽滑性。制备所得的背涂液应用在碳带上，在斑马zt410打印机上打印能级为16-21，打印平均噪音为85 db-89 db，使用范围广泛。此外，合成有机硅聚酯树脂的生产工艺简单，所需成本低，能够满足工业化生产需求。
附图说明
16.图1为实施例1合成有机硅聚酯树脂其背涂液应用至碳带后表面摩擦系数示意图；图2为实施例1合成有机硅聚酯树脂热分析示意图。
具体实施方式
17.下面结合实施例对本发明提供的有机硅聚酯树脂及利用该聚酯树脂制备的背涂液进行详细的说明，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，不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。
18.下述实施例中，如无特殊说明，所用原料均为本领域可以直接购买到的普通市售产品。实施例中，有机溶剂添加量中所述原料指的是有机硅油、聚酯树脂、异氰酸酯、催化剂和扩链封端剂。
19.合成树脂实施例1本发明所述一种合成有机硅聚酯树脂及利用该聚酯树脂制备的背涂液，包括以下步骤：1.制备合成有机硅聚酯树脂一种合成有机硅聚酯树脂，其主要由下述重量份原料制成：羟基硅油20份，甲苯二异氰酸酯10份，异佛尔酮二异氰酸酯5份，聚酯树脂60份，催化剂0.1份和1,4-丁二醇5份。所述合成有机硅聚酯树脂的制备方法，具体包括以下步骤：（1）按比称取羟基硅油与甲苯二异氰酸酯并混合，在n2气氛下于40
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c搅拌反应4 h；加入溶有聚酯树脂的有机溶剂（即取聚酯树脂溶于甲苯/丁酮混合溶剂中，甲苯/丁酮质量比例为1:1，有机溶剂添加量为原料总质量的4倍），以及催化剂二月桂酸二丁基锡，升温至60
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c，搅拌反应8 h；（2）按比例加入异佛尔酮二异氰酸酯，60
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c继续加热搅拌反应4 h；
（3）按比例称取并加入1,4-丁二醇后，升温至80
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c继续搅拌反应2 h，得到合成有机硅聚酯树脂，即碳带背涂层用树脂。
20.2. 背涂液实施例1一种利用上述合成有机硅聚酯树脂制备的背涂液，其由以下重量份原料组成：合成有机硅聚酯树脂3份，丁酮82份和甲苯15份；该背涂液的制备方法为：将合成有机硅聚酯树脂、丁酮和甲苯按照比例混合均匀，封装待用。
21.3.性能测试制备所得的背涂液应用在碳带上，涂覆量约0.2-0.5 g/m2；油墨层厚度1 um，离型层度1 um，其配方可见专利cn 111791614 a；基带厚度4 um，在斑马zt410打印机上打印能级厚为16-21，打印平均噪音86 db。
22.取碳带测试摩擦系数，采用直径4 mm钢球、负载1 n与碳带摩擦，磨损距离10 mm，摩擦曲线如图1所示，其中空白基带平均摩擦系数为0.42，涂覆实施例1背涂液后摩擦系数降至0.14，说明本发明背涂液的涂覆有效提高了碳带的爽滑性，能够降低碳带在日常打印时的噪音。
23.取有机硅改性聚酯树脂在热分析仪上进行热失重及差式扫描量热分析测试，氮气气氛下，升温速率10
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c/min，曲线如图2所示，tg曲线对应左侧坐标轴，显示出起始热分解温度在305
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c左右，右侧坐标轴对应的dsc曲线，其在310
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c左右也显示出放热峰，说明有机硅的引入提升了聚酯树脂的耐热性能，稀释后的背涂液也具备优异的耐热性能。
24.合成树脂实施例2一种合成有机硅聚酯树脂，其由下述重量份原料制成：羟基硅油10份，羟丙基硅油10份，甲苯二异氰酸酯10份，异佛尔酮二异氰酸酯5份，聚酯树脂60份，催化剂0.15份和1,4-丁二醇5份。所述合成有机硅聚酯树脂的制备方法，具体包括以下步骤：（1）按比例称取羟基硅油、羟丙基硅油与甲苯二异氰酸酯并混合，在n2气氛下于40
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c反应4 h；加入溶有聚酯树脂的有机溶剂（即取聚酯树脂溶于甲苯/丁酮混合溶剂中，甲苯/丁酮质量比例为1:1，有机溶剂添加量为原料总质量的4倍），以及催化剂二月桂酸二丁基锡，升温至60
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c，搅拌反应8 h；（2）按比例称取异佛尔酮二异氰酸酯，加入上述溶液中，60
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c继续加热搅拌反应4 h；（3）按比例称取1,4-丁二醇后加入上述溶液中，升温至80
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c继续搅拌反应2 h，得到碳带背涂层用树脂。
25.合成树脂实施例3一种合成有机硅聚酯树脂，其由下述重量份原料制成：羟基硅油10份，羟丙基硅油10份，甲苯二异氰酸酯10份，二苯基甲烷二异氰酸酯5份，聚酯树脂60份，催化剂0.8份和1,4-丁二醇5份。所述合成有机硅聚酯树脂的制备方法，具体包括以下步骤：（1）按比例称取羟基硅油、羟丙基硅油与甲苯二异氰酸酯并混合，在n2气氛下于40
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c反应4 h；加入溶有聚酯树脂的有机溶剂（即取聚酯树脂溶于甲苯/丁酮混合溶剂中，甲苯/丁酮质量比例为1:1，有机溶剂添加量为原料总质量的4倍），以及催化剂二月桂酸二丁基锡，升温至60
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c，搅拌反应8 h；（2）按比例称取二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述溶液中，60
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c继续加热搅拌反应
4 h；（3）按比例称取1,4-丁二醇后加入上述溶液中，升温至80
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c继续搅拌反应2 h，得到碳带背涂层用树脂。
26.合成树脂实施例4一种合成有机硅聚酯树脂，其由下述重量份原料制成：羟基硅油10份，羟丙基硅油10份，甲苯二异氰酸酯10份，二苯基甲烷二异氰酸酯5份，聚酯树脂60份，催化剂0.15份和异佛尔酮二胺5份。所述合成有机硅聚酯树脂的制备方法，具体包括以下步骤：（1）按比例称取羟基硅油、羟丙基硅油与甲苯二异氰酸酯并混合，在n2气氛下升温至60
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c反应3 h；加入溶有聚酯树脂的有机溶剂（即取聚酯树脂溶于甲苯/丁酮混合溶剂中，甲苯/丁酮质量比例为1:1，有机溶剂添加量为原料总质量的4倍），以及催化剂二月桂酸二丁基锡，60
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c搅拌反应8 h；（2）按比例称取二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述溶液中，60
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c继续加热搅拌反应4 h；（3）按比例称取异佛尔酮二胺后加入上述溶液中，升温至80
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c继续搅拌反应2 h，得到碳带背涂层用树脂。
27.合成树脂实施例5一种合成有机硅聚酯树脂，其由下述重量份原料制成：羟基硅油15份，羟丙基硅油10份，甲苯二异氰酸酯10份，二苯基甲烷二异氰酸酯5份，聚酯树脂55份，催化剂0.15份和异佛尔酮二胺5份。所述合成有机硅聚酯树脂的制备方法，具体包括以下步骤：（1）按比例称取羟基硅油、羟丙基硅油与甲苯二异氰酸酯并混合，在n2气氛下于40
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c反应4 h；加入溶有聚酯树脂的有机溶剂（即取聚酯树脂溶于甲苯/丁酮混合溶剂中，甲苯/丁酮质量比例为1:1，有机溶剂添加量为原料总质量的4倍），以及催化剂二月桂酸二丁基锡，升温至60
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c，搅拌反应8 h；（2）按比例称取二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述溶液中，60
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c继续加热搅拌反应4 h；（3）按比例称取异佛尔酮二胺后加入上述溶液中，升温至80
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c继续搅拌反应2 h，得到碳带背涂层用树脂。
28.合成树脂实施例6一种合成有机硅聚酯树脂，其由下述重量份原料制成：羟基硅油10份，羟丙基硅油5份，甲苯二异氰酸酯10份，二苯基甲烷二异氰酸酯5份，聚酯树脂65份，催化剂0.2份和异佛尔酮二胺5份。所述合成有机硅聚酯树脂的制备方法，具体包括以下步骤：（1）按比例称取羟基硅油、羟丙基硅油与甲苯二异氰酸酯并混合，在n2气氛下于40
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c反应4 h；加入溶有聚酯树脂的有机溶剂（即取聚酯树脂溶于甲苯/丁酮混合溶剂中，甲苯/丁酮质量比例为1:1，有机溶剂添加量为原料总质量的4倍），以及催化剂二月桂酸二丁基锡，升温至60
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c，搅拌反应8 h；（2）按比例称取二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述溶液中，60
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c继续加热搅拌反应4 h；（3）按比例称取异佛尔酮二胺后加入上述溶液中，升温至80
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c继续搅拌反应2 h，得到碳带背涂层用树脂。
29.合成树脂实施例7一种合成有机硅聚酯树脂，其由下述重量份原料制成：羟基硅油20份，甲苯二异氰酸酯10份，二苯基甲烷二异氰酸酯5份，聚酯树脂60份，催化剂0.2份和异佛尔酮二胺5份。所述合成有机硅聚酯树脂的制备方法，具体包括以下步骤：（1）按比例称取羟基硅油与甲苯二异氰酸酯并混合，在n2气氛下于40
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c反应4 h；加入溶有聚酯树脂的有机溶剂（即取聚酯树脂溶于甲苯/丁酮混合溶剂中，甲苯/丁酮质量比例为1:1，有机溶剂添加量为原料总质量的4倍），以及催化剂二月桂酸二丁基锡，升温至60
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c，搅拌反应8 h；（2）按比例称取二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述溶液中，60
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c继续加热搅拌反应4 h；（3）按比例称取异佛尔酮二胺后加入上述溶液中，升温至80
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c继续搅拌反应2 h，得到碳带背涂层用树脂。
30.合成树脂实施例8一种合成有机硅聚酯树脂，其由下述重量份原料制成：羟基硅油10份，羟丙基硅油10份，甲苯二异氰酸酯10份，二苯基甲烷二异氰酸酯5份，聚酯树脂60份，催化剂0.2份和季戊四醇5份。所述合成有机硅聚酯树脂的制备方法，具体包括以下步骤：（1）按比例称取羟基硅油、羟丙基硅油与甲苯二异氰酸酯并混合，在n2气氛下于40
ꢀº
c反应4 h；加入溶有聚酯树脂的有机溶剂（即取聚酯树脂溶于甲苯/丁酮混合溶剂中，甲苯/丁酮质量比例为1:1，有机溶剂添加量为原料总质量的4倍），以及催化剂二月桂酸二丁基锡，升温至60
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c，搅拌反应8 h；（2）按比例称取二苯基甲烷二异氰酸酯加入上述溶液中，60
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c继续加热搅拌反应4 h；（3）按比例称取季戊四醇后加入上述溶液中，升温至80
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c继续搅拌反应2 h，得到碳带背涂层用树脂。
31.背涂液实施例2~16利用上述实例1-8合成有机硅聚酯树脂制备的背涂液，其重量组份详见表1。该背涂液的制备方法为：将合成有机硅聚酯树脂、有机溶剂和稀释剂按照比例混合均匀，封装待用。表1中将合成有机硅聚酯树脂简写为合成树脂。
32.表1 背涂液实例2-16的各原料组成及在斑马zt410打印机打印情况
表1可以看出：上述制备所得的背涂液应用在碳带上，在斑马zt410打印机上打印能级为16-21，打印平均噪音为85 db-89 db，使用范围广泛，且具有优异的附着力及爽滑性。
33.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人
员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。