CN101985537A

CN101985537A - 用于无机介质的热转印涂料、由其制备的图像承载膜及其制备方法

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Publication number: CN101985537A
Application number: CN 201010516227
Authority: CN
Inventors: 尹君
Original assignee: ZHUHAI TAX-FREE AREA NATURAL BAOJIE DIGITAL TECHNOLOGY MATERIAL Co Ltd
Current assignee: ZHUHAI TAX-FREE AREA NATURAL BAOJIE DIGITAL TECHNOLOGY MATERIAL Co Ltd
Priority date: 2010-10-22
Filing date: 2010-10-22
Publication date: 2011-03-16

Abstract

本发明涉及用于无机介质的热转印涂料、该涂料制备的图像承载膜和承载膜制备方法。该涂料含有以下组分：热固性树脂、交联剂、偶联剂和溶剂。其中，热固性树脂的瞬间耐温能力不低于200℃。涂料中各组分的含量为：热固性树脂占涂料总重量的3～60%、交联剂占涂料总重量的3～20%、偶联剂占涂料总重量的0.3～2.0%、余量为溶剂。该涂料制备的图像承载膜耐磨性能优良，耐水性能突出，硬度高，附着力强，装饰性和保护性好。携载有本发明图像承载膜的无机材料基底介质应用在热转印技术领域中具有优良的展色和固色效果。

Description

用于无机介质的热转印涂料、由其制备的图像承载膜及其制备方法

技术领域

本发明涉及用于无机介质的热转印涂料、由该涂料制备的图像承载膜和承载膜的制备方法。该热转印涂料特别适宜在无机材料介质表面上形成用来接受热转印图案的图像承载膜。

背景技术

热转印技术是预先把图像打印在热转印纸张上，然后通过加热使打印得到的图像印制在介质上的特殊印刷工艺。其原理是通过加热使打印油墨升华为气体状态，并在转印介质的浅表层渗透、冷却、凝聚，从而得到所需图像。

热转印使用的油墨通常由色料和树脂基料等材料组成。在基底介质表面，特别是无机材料介质表面无图像承载膜的情况下，前述油墨不能同无机材料介质表面形成直接黏合。因此，如果缺乏图像承载膜的协助，就很难实现在无机材料介质表面上形成图案，因而也就无法在单纯的无机材料介质表面上实施热转印印刷技术。由此，在无机材料介质表面上实施热转印印刷技术时，必须对其表面进行适当的预处理，在其表面附设图像承载膜是一种可选的方式，选择适当的图像承载膜对热转印图像的效果有着直接的影响。

发明内容

针对上述问题，本发明目的在于提供一种在无机材料介质表面使用的热转印涂料。该涂料同无机材料介质表面之间可产生良好的附着性，可用其在无机材料介质表面形成用于接受热转印图案的图像承载膜。

本发明第二个目的在于提供一种由前述目的所涉涂料制备的图像承载膜。该图像承载膜形成于无机材料介质表面上，它同无机材料介质表面以及用于形成热转印图案的油墨两者之间具有良好的附着性。

本发明第三个目的在于提供一种制备前述目的二所涉图像承载膜的方法。

为达至上述第一个目的，本发明开发出用于无机介质的热转印涂料。它含有以下组分：热固性树脂、交联剂、偶联剂和溶剂。其中，热固性树脂的瞬间耐温能力不低于200℃。热转印涂料中各组分的含量为：热固性树脂占热转印涂料总重量的3～60%、交联剂占热转印涂料总重量的3～20%、偶联剂占热转印涂料总重量的0.3～2.0%、余量为溶剂。

前述热转印涂料，优选热固性树脂占热转印涂料总重量的10～45%。热固性树脂为聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂和醇酸树脂之任一种。交联剂占热转印涂料总重量的5～18%。交联剂为脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂之至少一种。溶剂为酯类、芳香烃类、酮类、醇类溶剂之至少一种。偶联剂为具有以下通式①、②之任一种：

通式①：

通式②：

在通式①、②中，R₁分别是-OCH₃、-OCH₂CH₃、-OCH₂CH₂OCH₃；R₂分别是硫基、甲基丙稀酸基、氨基、乙烯基、缩水甘油基。

前述热转印涂料，还包括助剂。该助剂占热转印涂料总重量的0.1～1.5%。助剂为催干剂、流平剂、消泡剂之至少一种。

为达至上述第二个目的，本发明开发出由上述涂料制备的图像承载膜。它包括由无机材料制备的基底介质。基底介质具有至少一个用于承载图像的承载表面。在承载表面上涂布有热转印涂料。热转印涂料含有以下组分：热固性树脂、交联剂、偶联剂和溶剂。其中，热固性树脂的瞬间耐温能力不低于200℃。热转印涂料中各组分的含量为：热固性树脂占热转印涂料总重量的3～60%、交联剂占热转印涂料总重量的3～20%、偶联剂占热转印涂料总重量的0.3～2.0%、余量为溶剂。在热转印涂料被涂布至承载表面上的状态下，溶剂被挥发至尽净，即接近于零含量的状态。

前述图像承载膜，优选热固性树脂占热转印涂料总重量的10～45%。热固性树脂为聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂和醇酸树脂之任一种。交联剂占热转印涂料总重量的5～18%。交联剂为脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂之至少一种。溶剂为酯类、芳香烃类、酮类、醇类溶剂之至少一种。偶联剂为具有以下通式①、②之任一种：

通式①：

通式②：

前述图像承载膜，其热转印涂料中还包括助剂。该助剂占热转印涂料总重量的0.1～1.5%。助剂为催干剂、流平剂、消泡剂之至少一种。

前述图像承载膜，其无机材料为陶瓷、玻璃、金属片和铝箔纸之至少一种。

为达至上述第三个目的，本发明提供了上述图像承载膜的制备方法。该制备方法包括以下顺序的工艺步骤：

首先，配制热转印涂料。该热转印涂料含有以下组分：热固性树脂、交联剂、偶联剂和溶剂。其中，热固性树脂的瞬间耐温能力不低于200℃。热转印涂料中各组分的含量为：热固性树脂占热转印涂料总重量的3～60%、交联剂占热转印涂料总重量的3～20%、偶联剂占热转印涂料总重量的0.3～2.0%、余量为溶剂。

接着，将构成热转印涂料的各个组分混匀后用300目滤网过滤，将所得滤浆涂布于由无机材料制备的基底介质之用来承载图像的承载表面上。

最后，将上述步骤得到的基底介质于室温下放置，使大部分溶剂被挥发之后，再经120～200℃温度烘烤10～60min，即可制得图像承载膜。

前述图像承载膜的制备方法，优选热固性树脂占热转印涂料总重量的10～45%。热固性树脂为聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂和醇酸树脂之任一种。交联剂占热转印涂料总重量的5～18%。交联剂为脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂之至少一种。溶剂为酯类、芳香烃类、酮类、醇类溶剂之至少一种。偶联剂为具有以下通式①、②之任一种：

通式①：

通式②：

前述图像承载膜的制备方法，其热转印涂料中还包括助剂。该助剂占热转印涂料总重量的0.1～1.5%。助剂为催干剂、流平剂、消泡剂之至少一种。其中的无机材料优选陶瓷、玻璃、金属片和铝箔纸之至少一种。

针对在单纯的无机材料介质表面上难于实施热转印印刷技术的问题，本发明成功地研制出用于无机介质的热转印涂料，以及由该涂料制备的图像承载膜和承载膜的制备方法。其中的热转印涂料以热固性树脂、交联剂、偶联剂和溶剂作为主要成分，对于以热转印油墨作为图像显影剂的热转印技术，该热转印涂料特别适宜用做用来承载图像的转印介质。该热转印涂料通过交联剂与作为成膜材料的热固性树脂上的官能团发生反应而将热固性树脂联结成一个三维网状结构的聚合物。在把热转印涂料涂布至无机材料所制基底介质表面上之后，其所含偶联剂中的有机反应官能基团同热固性树脂发生化学反应后形成稳定的化学键，其偶联剂中的无机反应官能基团同无机材料所制基底介质表面发生水解反应后形成牢固的氢键和共价键结构，进而把无机材料和有机聚合物这两种不同材质的物料牢固地粘结起来。将本发明热转印涂料涂布在无机材料所制基底介质表面上，即可获得图像承载膜。该图像承载膜具有优良的耐磨性能，突出的耐水性能，硬度高且附着力强，具有较高的装饰性和保护性。携载有前述图像承载膜的无机材料基底介质，其应用在热转印技术领域中具有优良的展色和固色效果。该图像承载膜作为无机材料基底介质的图像载体，对于由玻璃、金属、陶瓷及铝箔纸等无机材料制备的热转印介质具有广泛的适应性。本发明图像承载膜制备方法可采用喷涂、浸涂、刷涂等多种施工方式，易于实际操作和工业化生产，其工艺流程简单，时间短，成本低廉。

具体实施方式

下面详细描述本发明用于无机介质的热转印涂料、由该涂料制备的图像承载膜和承载膜的制备方法。

按照表一所列热转印涂料各实施例的配方，采用以下顺序的工艺步骤制备图像承载膜：

① 配制热转印涂料。该热转印涂料的组成对应于表一所列热转印涂料各实施例的配方。接着，

② 涂浆。将步骤①中的各组分混匀后用孔径300目的滤网过滤，将所得滤浆涂布于由（陶瓷、玻璃、金属片和铝箔纸之类的）无机材料制备的基底介质之用来承载图像的承载表面上。随后，

③ 干燥。将步骤②所得基底介质于室温下防尘箱中放置，使大部分溶剂被挥发，之后，再经120～200℃温度烘烤10～60min后即可得图像承载膜。

分别测试上述方法所制图像承载膜的硬度、附着力及热转印效果，其测试结果列于表二中。

表三示出了热转印涂料各对比例的配方。表四示出了采用各对比例的热转印涂料所制图像承载膜的硬度、附着力及热转印效果。

在上述测试过程中，硬度的测试标准参照GB/T 6739；附着力，即划格实验的测试标准参照GB/T 9286。

热转印效果测试：首先把热转印油墨打印至热转印纸张上，晾干，将平板烫压机温度设置为190±5℃,把打印的图片加热几分钟后，分别转印到由实施例和对比例制备的带涂层的陶瓷片上。热转印效果判断标准为：

优：无泛黄、无晕色、色彩展示效果佳；

一般：轻微泛黄、无晕色，色彩轻微失真；

差：泛黄、晕色。

本发明中，所用聚酯树脂的纯度均为工业纯级别，可用广州联洁贸易有限公司生产的YX3076、YX3083、YX3086型聚酯树脂。实施例中选用YX3076。

所用丙烯酸树脂均为工业纯级别，可用树脂型号：广东同步化工股份有限公司TP6059P、TP6042P、TP5546P；琅玛化工LM-3261；广州联洁贸易有限公司YXAC1203, YXAC1208。实施例选用：TP6059P、YXAC1203、YXAC1208。

所用氨基树脂均为工业纯级别，可用型号：琅玛化工LM-582,同步化工有限公司TP582-2、TP582-3；广州联洁贸易有限公司的YX8731、 YX8101、 YX8102、 YX8415。实施例中选用：TP582-2、YX8415、YX8731。

所用脂类溶剂均为工业纯级别，可选用醋酸丁酯、醋酸乙酯、醋酸戊酯、乳酸乙酯、正丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯，二元酸酯混合物如杜邦的DBE等。实施例中所用脂类溶剂为醋酸丁酯、丙二醇甲醚醋酸酯、DBE。

所用芳香烃类溶剂均为工业纯级别，可选用二甲苯、三甲苯、甲苯等。实施例中所用芳香烃类溶剂为二甲苯。

所用酮类溶剂均为工业纯级别，可选用丙酮、丁酮、甲乙酮、甲基异丁基酮、环己酮等。实施例中所用酮类溶剂为环己酮。

所用醇类溶剂均为工业纯级别，可选用异丁醇，乙醇，异丙醇，二丙酮醇等。实施例中所用醇类溶剂为异丁醇。

可用的催干剂有钴、锰、铅、锌、钙等有机酸皂催干剂和美国空气化学的T12等稀土催干剂。

流平剂可用EFKA3777、BYK-358。

消泡剂可用EFKA2020、EFKA2022、BYK-052、BYK-141、BYK-070、BYK-080等。实施例中所用消泡剂为BYK-052。

表一本发明用于无机介质的热转印涂料组成状况

表一中，偶联剂⑴，即Z-6040型偶联剂的结构式为：

产自道康宁公司，在本发明中要求的纯度≥98%；

偶联剂⑵，即Z-6062型偶联剂的结构式为：

产自道康宁公司，在本发明中要求的纯度≥98%；

偶联剂⑶，即Z-6030型偶联剂的结构式为：

产自道康宁公司，在本发明中要求的纯度≥98%；

偶联剂⑷，即Z-6020型偶联剂的结构式为：

产自道康宁公司，在本发明中要求的纯度≥85%；

偶联剂⑸，即Z-6172型偶联剂的结构式为：

产自道康宁公司，在本发明中要求的纯度≥98%。

表二本发明热转印涂料所制图像承载膜的性能测试结果（本表中，图像承载膜使用的基底介质为陶瓷片。本表中实施例编号由小到大与表一中实施例编号一一对应）

表三热转印涂料对比例组成状况

表四对比例热转印涂料所制图像承载膜的性能测试结果（本表中，热转印涂料亦被涂布于由陶瓷材料制备的基底介质之用来承载图像的承载表面上。本表中对比例编号由小到大与表三中对比例编号一一对应）

比较表二、四列出的测试结果，本发明热转印涂料所制图像承载膜较之对比例热转印涂料所制图像承载膜，其同无机材质表面的附着力获得了极大的改善。因此，使用本发明热转印涂料，可以极大地扩展热转印技术的适用范围。

Claims

1.用于无机介质的热转印涂料，其特征在于含有以下组分：热固性树脂、交联剂、偶联剂和溶剂，所述热固性树脂的瞬间耐温能力不低于200℃，所述各组分的含量为：所述热固性树脂占所述热转印涂料总重量的3～60%、所述交联剂占所述热转印涂料总重量的3～20%、所述偶联剂占所述热转印涂料总重量的0.3～2.0%、余量为所述溶剂。

2.根据权利要求1所述热转印涂料，其特征在于，

所述热固性树脂占所述热转印涂料总重量的10～45%，所述热固性树脂为聚酯树脂、环氧树脂、丙烯酸树脂和醇酸树脂之任一种；

所述交联剂占所述热转印涂料总重量的5～18%，所述交联剂为脲醛树脂和三聚氰胺甲醛树脂之至少一种；

所述溶剂为酯类、芳香烃类、酮类、醇类溶剂之至少一种；

所述偶联剂为具有以下通式①、②之任一种：

通式①：

Figure 2010105162273100001DEST_PATH_IMAGE001

通式②：

所述通式①、②中，R₁分别是-OCH₃、-OCH₂CH₃、-OCH₂CH₂OCH₃；R₂分别是硫基、甲基丙稀酸基、氨基、乙烯基、缩水甘油基。

3.根据权利要求1或2所述热转印涂料，其特征在于，还包括助剂，所述助剂占所述热转印涂料总重量的0.1～1.5%，所述助剂为催干剂、流平剂、消泡剂之至少一种。

4.应用权利要求1所述热转印涂料制备的图像承载膜，包括由无机材料制备的基底介质，所述基底介质具有至少一个用于承载图像的承载表面，其特征在于，所述承载表面上涂布有所述热转印涂料，所述热转印涂料含有以下组分：热固性树脂、交联剂、偶联剂和溶剂，所述热固性树脂的瞬间耐温能力不低于200℃，所述各组分的含量为：所述热固性树脂占所述热转印涂料总重量的3～60%、所述交联剂占所述热转印涂料总重量的3～20%、所述偶联剂占所述热转印涂料总重量的0.3～2.0%、余量为所述溶剂，在所述热转印涂料被涂布至所述承载表面上的状态下所述溶剂的含量被挥发至接近于零。

5.根据权利要求4所述图像承载膜，其特征在于，

所述溶剂为酯类、芳香烃类、酮类、醇类溶剂之至少一种；

所述偶联剂为具有以下通式①、②之任一种：

通式①：

通式②：

6.根据权利要求4或5所述图像承载膜，其特征在于，还包括助剂，所述助剂占所述热转印涂料总重量的0.1～1.5%，所述助剂为催干剂、流平剂、消泡剂之至少一种。

7.根据权利要求6所述图像承载膜，其特征在于，所述无机材料为陶瓷、玻璃、金属片和铝箔纸之至少一种。

8.如权利要求4所述图像承载膜的制备方法，包括以下顺序的工艺步骤：

① 配制热转印涂料，所述热转印涂料含有以下组分：热固性树脂、交联剂、偶联剂和溶剂，所述热固性树脂的瞬间耐温能力不低于200℃，所述各组分的含量为：所述热固性树脂占所述热转印涂料总重量的3～60%、所述交联剂占所述热转印涂料总重量的3～20%、所述偶联剂占所述热转印涂料总重量的0.3～2.0%、余量为所述溶剂；

② 将步骤①所述各组分混匀后用300目滤网过滤，将所得滤浆涂布于由无机材料制备的基底介质之用来承载图像的承载表面上；

③ 将步骤②得到的所述基底介质于室温下放置使大部分所述溶剂被挥发之后，再经120～200℃温度烘烤10～60min后即可制得所述图像承载膜。

9.根据权利要求8所述图像承载膜的制备方法，其特征在于，

所述溶剂为酯类、芳香烃类、酮类、醇类溶剂之至少一种；

所述偶联剂为具有以下通式①、②之任一种：

通式①：

通式②：

10.根据权利要求9所述图像承载膜的制备方法，其特征在于，所述热转印涂料中还包括助剂，所述助剂占所述热转印涂料总重量的0.1～1.5%，所述助剂为催干剂、流平剂、消泡剂之至少一种，所述无机材料为陶瓷、玻璃、金属片和铝箔纸之至少一种。