本發(fā)明屬于油墨合成，涉及一種熱轉(zhuǎn)印油墨，特別涉及一種耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨的制備方法、應(yīng)用方法和性能評估方法。

背景技術(shù)：

1、熱轉(zhuǎn)印油墨是一種在高溫下通過轉(zhuǎn)印膜將圖文信息轉(zhuǎn)移到承印物表面的油墨。在醫(yī)藥、食品等行業(yè)中，熱轉(zhuǎn)印油墨廣泛應(yīng)用于輸液軟袋、藥品包裝等產(chǎn)品的標(biāo)識和裝飾中。

2、例如，中國發(fā)明專利申請cn117924995a中提供了一種熱轉(zhuǎn)印油墨及其制備方法和該油墨在印刷領(lǐng)域的應(yīng)用。該專利申請中表明，熱轉(zhuǎn)印技術(shù)具有綠色環(huán)保、操作簡單、無需制版、多色圖案一次成圖、無需套色、轉(zhuǎn)印后圖文色彩鮮艷、層次豐富以及精確度高等特點(diǎn)，較大程度地提高產(chǎn)品的附加值和檔次，普遍用于化妝品、食品包裝、玻璃瓶、不銹鋼水壺、電器和玩具等工業(yè)制品行業(yè)。因此該專利申請中采用了一種熱轉(zhuǎn)印油墨包括以下質(zhì)量份的組分：高分子材料3～15份，顏料6～45份，助劑0.5～10份，溶劑50～85份，其中高分子材料包括氯醋類樹脂、聚合物和纖維素類材料，氯醋類樹脂選自三元氯醋樹脂、三元羥基氯醋樹脂、三元羧基氯醋樹脂中的至少一種；纖維素類材料選自酯類纖維素、醚類纖維素中的至少一種。該申請文件中的無苯無酮油墨能夠保留較好的細(xì)度、粘度、較低的溶劑殘留量，且不含危害大的酮類和苯類溶劑，更環(huán)保和安全，可以使得熱轉(zhuǎn)印印刷品完全無令人不愉快的氣味，滿足更高層次的要求。

3、然而，除了以上常見的環(huán)保和安全問題之外，傳統(tǒng)的熱轉(zhuǎn)印油墨在使用過程中容易發(fā)生分子遷移，導(dǎo)致圖文信息模糊、色牢度下降，同樣會嚴(yán)重影響產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性。另外，目前對于油墨中分子遷移率的評估方法也亟待開發(fā)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、基于此，本發(fā)明的目的在于提供了一種耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨，該油墨具有優(yōu)良的耐分子遷移性能和化學(xué)穩(wěn)定性，能夠滿足醫(yī)藥、食品等行業(yè)對熱轉(zhuǎn)印油墨的嚴(yán)格要求。

2、本發(fā)明還提供了上述耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨的制備方法、應(yīng)用方法和性能評估方法。

3、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

4、本發(fā)明提供一種耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨，以聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂和聚苯乙烯ps樹脂為主要原料，按比例添加炭黑后，通過研磨工藝制備得到。

5、進(jìn)一步地，所述聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂的數(shù)均分子量為30-40萬，結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變溫度為90-100℃；所述聚苯乙烯ps樹脂的數(shù)均分子量為80-120萬，結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變溫度為90-110℃。

6、本發(fā)明還提供了一種耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨的制備方法，包括如下步驟：

7、s1，將聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂和聚苯乙烯ps樹脂進(jìn)行重結(jié)晶提純預(yù)處理；

8、s2，將s1中提純后的聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂和聚苯乙烯ps樹脂按比例混合后，在60-70℃下溶解于溶劑中形成混合樹脂溶液；

9、s3，將炭黑按比例加入到s2中所述混合樹脂溶液中形成混合物；

10、s4，將s3中所述混合物進(jìn)行研磨處理，經(jīng)檢測合格后得到所述耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨。

11、進(jìn)一步地，s1中所述提純預(yù)處理過程包括：將所述聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂和聚苯乙烯ps樹脂分別溶解于溶劑中，保持65-75℃下溶解≥2小時，后降溫至15℃以下使其重新結(jié)晶，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后完成提純。

12、進(jìn)一步地，s2中所述聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂和聚苯乙烯ps樹脂的質(zhì)量比為2-3:1；所述混合樹脂溶液質(zhì)量濃度為10%-12%；s3中所述混合物中炭黑與混合樹脂溶液質(zhì)量比為1:8-10。

13、進(jìn)一步地，s4中所述耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨粘度為11.5-14.5s，油墨顆粒直徑為0.5-1.0μm。

14、進(jìn)一步地，s1中所述聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂包括以下制備步驟：

15、s11，將甲基丙烯酸甲酯mma單體按比例逐步加入到含有稀釋劑的反應(yīng)容器中，后依次加入引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑，設(shè)定引發(fā)劑的滴加速度，滴加時長控制在45-60分鐘之內(nèi)，設(shè)定鏈轉(zhuǎn)移劑的滴加速度，滴加時長控制在1-2小時之內(nèi)；升溫至70-80℃后恒溫攪拌充分溶解并發(fā)生聚合；

16、s12，反應(yīng)24-30小時后，加入終止劑以停止聚合反應(yīng)；經(jīng)冷卻、沉淀、過濾、洗滌、干燥后得到所述聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂。

17、進(jìn)一步地，s11中所述稀釋劑、引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的添加量分別為各單體總摩爾質(zhì)量的15%-20%、0.8%-1%和0.9-1.5%，所述各單體總摩爾質(zhì)量余量為甲基丙烯酸甲酯mma單體；所述各單體總摩爾質(zhì)量余量為甲基丙烯酸甲酯mma單體；所述終止劑包括異丁醇，所述鏈轉(zhuǎn)移劑包括叔十二烷基硫醇。

18、本發(fā)明進(jìn)一步提供了一種述耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨的應(yīng)用方法，將所述耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨制成熱轉(zhuǎn)印膜后，通過熱轉(zhuǎn)印印刷于承印物表面；所述承印物包括醫(yī)藥類或食品類包裝產(chǎn)品，所述醫(yī)藥類包裝產(chǎn)品優(yōu)選為48μmpp材質(zhì)的輸液袋。

19、本發(fā)明最后提供了一種述耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨的耐分子遷移性能評估方法，將印刷有耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨的承印物中注滿純凈水密封后置于121±5℃下，持續(xù)加熱5±0.5小時，取出，使用氣相色譜儀對所述承印物中的純凈水進(jìn)行雜質(zhì)成分比對分析。

20、本發(fā)明的有益效果是：

21、1.本發(fā)明提供的耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨，具備優(yōu)良的耐分子遷移性能、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，能夠滿足醫(yī)藥、食品等行業(yè)對熱轉(zhuǎn)印油墨的嚴(yán)格要求。

22、2.本發(fā)明提供的耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨，采用數(shù)均分子量在30-40萬的大分子聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂為核心原材料，該原材料制備采用自由基聚合法合成得到。制備過程中通過嚴(yán)格控制聚合溫度和引發(fā)劑的用量，以減緩聚合速率；采用逐步添加各單體的策略，控制聚合速率和分子量的增長；可添加少量的鏈轉(zhuǎn)移劑來調(diào)控分子量，以得到合適分子量的原材料。

23、3.本發(fā)明提供的耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨，采用大分子聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂和大分子的聚苯乙烯ps樹脂的協(xié)同增塑作用，實(shí)現(xiàn)了印刷后圖文清晰，油墨色牢度顯著提升的效果。

24、4.本發(fā)明提供的耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨的制備方法，首次創(chuàng)造性的采用對大分子聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂和聚苯乙烯ps樹脂進(jìn)行重結(jié)晶純化處理的工藝，徹底清除低分子量雜質(zhì)，杜絕低分子遷移。同時原材料選擇簡單易得，控制特定的原料配比和研磨制備工藝，易于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)。

25、5.本發(fā)明提供的耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨制成熱轉(zhuǎn)印膜后，通過熱轉(zhuǎn)印印刷于醫(yī)藥類或食品類產(chǎn)品包裝之上，方便快捷，易于自動化生產(chǎn)，節(jié)約人力成本。

26、6.本發(fā)明提供的耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨的耐分子遷移性能評估方法，通過模擬醫(yī)藥類或食品類產(chǎn)品使用過程中采用的121±5℃下至少保存5±0.5小時的高溫蒸汽滅菌過程，可以對產(chǎn)品真實(shí)應(yīng)用場景下油墨的耐分子遷移性能進(jìn)行合理有效的評估。

技術(shù)特征：

1.一種耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨，其特征在于，以聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂和聚苯乙烯ps樹脂為主要原料，按比例添加炭黑后，通過研磨工藝制備得到。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨，其特征在于，所述聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂的數(shù)均分子量為30-40萬，結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變溫度為90-100℃；所述聚苯乙烯ps樹脂的數(shù)均分子量為80-120萬，結(jié)晶態(tài)轉(zhuǎn)變溫度為90-110℃。

3.一種權(quán)利要求1或2所述耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，s1中所述提純預(yù)處理過程包括：將所述聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂和聚苯乙烯ps樹脂分別溶解于溶劑中，保持65-75℃下溶解≥2小時得到飽和溶液，后降溫至15℃以下使其重新結(jié)晶，經(jīng)過濾、洗滌、干燥后完成提純。

5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，s2中所述聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂和聚苯乙烯ps樹脂的質(zhì)量比為2-3:1；所述混合樹脂溶液質(zhì)量濃度為10%-12%；s3中所述混合物中炭黑與混合樹脂溶液質(zhì)量比為1:8-10。

6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于，s4中所述耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨粘度為11.5-14.5s，油墨顆粒直徑為0.5-1.0μm。

7.根據(jù)權(quán)利要求4-6任意一項所述的制備方法，其特征在于，s1中所述聚甲基丙烯酸甲酯pmma樹脂的制備包括以下步驟：

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的制備方法，其特征在于，s11中所述稀釋劑、引發(fā)劑和鏈轉(zhuǎn)移劑的添加量分別為各單體總摩爾質(zhì)量的15%-20%、0.8%-1%和0.9-1.5%，所述各單體總摩爾質(zhì)量余量為甲基丙烯酸甲酯mma單體；所述引發(fā)劑滴加時長控制在45-60分鐘，所述鏈轉(zhuǎn)移劑滴加時長控制在1-2小時；所述終止劑包括異丁醇，所述鏈轉(zhuǎn)移劑包括叔十二烷基硫醇。

9.一種權(quán)利要求1或2所述耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨的應(yīng)用方法，其特征在于，將所述耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨制成熱轉(zhuǎn)印膜后，通過熱轉(zhuǎn)印印刷于承印物表面。

10.一種權(quán)利要求1或2所述耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨的耐分子遷移性能評估方法，其特征在于，將印刷有耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨的承印物中注滿純凈水密封后置于121±5℃下，持續(xù)加熱5±0.5小時，取出，使用氣相色譜儀對所述承印物中的純凈水進(jìn)行雜質(zhì)成分比對分析。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于油墨合成技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種熱轉(zhuǎn)印油墨，特別涉及一種耐分子遷移型熱轉(zhuǎn)印油墨的制備方法、應(yīng)用方法和性能評估方法。該油墨以聚甲基丙烯酸甲酯PMMA樹脂、聚苯乙烯PS樹脂和炭黑為主原料，通過研磨工藝得到；聚甲基丙烯酸甲酯PMMA樹脂數(shù)均分子量為30?40萬，以甲基丙烯酸甲酯MMA單體為主要原料，在引發(fā)劑的作用下，通過自由基聚合反應(yīng)得到。該油墨具備優(yōu)良的耐分子遷移性能、耐熱性和化學(xué)穩(wěn)定性，能夠滿足醫(yī)藥、食品等行業(yè)對熱轉(zhuǎn)印油墨的嚴(yán)格要求。該油墨制成熱轉(zhuǎn)印膜后，通過熱轉(zhuǎn)印印刷于產(chǎn)品包裝之上，方便快捷，易于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明提供的性能評估方法，通過實(shí)際應(yīng)用場景的模擬測試，可對油墨的耐分子遷移性能進(jìn)行真實(shí)有效地評估。

技術(shù)研發(fā)人員：張水
受保護(hù)的技術(shù)使用者：焦作卓立膜材料股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/28