CN102795014A - 立体热转印膜及其制备方法、热转印方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种立体热转印膜，其包括：依次层叠的聚对苯二甲酸乙二醇酯的基底层（1）、具有离型作用的弹性涂层（2）、硬化涂层（3）、印刷层（4）和二次固化型热溶胶层（5）。本发明还公开了转印膜的制备方法以及转印膜的热转印方法。本发明改进了产品结构、简化了工艺程序。令热转印工艺的良品率提高，产能加大，成本降低。
Description
技术领域
本发明涉及立体热转印领域，尤其涉及一种可用于三维立体工件的热转印
膜及其制备方法和热转印方法。
背景技术
随着3C电子产品的平板化进程，立体热转印膜的应用越来越多，但目前市
面上的热转印膜生产过程复杂，良品率不高，因此有必要对传统的立体热转印
膜进行改进。传统的立体热转印膜一般由五层构成：1.基底层、2. PVC弹性底
层、3.离型层、4.印刷层、5.胶黏层。
1、基底层：采用离型纸，用作为PVC弹性底层、油墨及胶黏剂涂布的载体，要求该载体耐温、耐压、拉伸变形小。但现有的离型纸不耐温，超过摄氏60度就开始型变，令涂层内的水份或溶剂在制程中无法完全挥发，残留的水份或溶剂会在热转的过程中令表面起泡。
2、PVC弹性底层（PVC膜）：用作为油墨及胶黏剂涂布的载体，要求该载体有高拉伸性。PVC膜也是不耐温， 超过摄氏60度就开始型变，令涂层内的水份或溶剂在制程中无法完全挥发，残留的水份或溶剂会在热转的过程中令表面起泡。更重要是PVC膜不符合欧盟的标准，不准进入欧盟。
3、离型层：为一离型剂涂层。在常温下保持固体状态，在一定的温度下可熔化，与基底层的粘结力变小，能很快从基底层上脱离，无粘连剩余物。离型剂是令印刷层完全从基底层上分离，向承印物表面转移的关键。采用离型层，使得热转印的喷漆前要打磨，才能保证油漆附着牢固。
4、印刷层：是保证转印制品质地和美感的根本。随着印刷技术的进步、图像处理技术的发展，印刷层的印刷方式通常采用“丝印”、“胶印”、“凹印”、“喷墨打印”等，这样可方便匹配各种外观效果和产能，但印刷油墨需选择含有高拉伸性树脂的油墨，以防止在转印的过程中印刷层被拉爆。
5、胶黏层：其基本性能是与承印物表面有较高的粘结力，即保证印刷层与承印物表面结合牢固。该层胶黏剂必须与承印材料相匹配。采用现有的胶黏层，先要在转印的承印物上喷底漆，才能保证转印后的粘接牢固可靠。
现有热转印制程为：
将底漆喷涂在要转印的承印物上；将离型纸和PVC膜分离；将PVC膜放进转印机；进行真空热转印并撕去PVC层（印刷层转印至承印物上）；修边（将多残留的转印纸去除）；打水砂和烘干；喷PU或UV高光面漆；热固化或UV固化—热转印完成。
现有热转印制程，总共需要八个加工步骤，费时费劲。还存在如下缺陷：
1、转印前要喷底漆,转印后要打砂和喷漆,导致产能低;良品率也低。
2、转印膜印刷完后不能超摄氏60度烘烤,令膜的的产能低,也无法适用于高温转印(高沸点溶剂残留,在高温转印时容易起泡),所以要喷底漆。
3、转印后,离型层残留在表面,需打砂处理,浪费工时。
发明内容
本发明是为了克服传统的立体热转印的“制程复杂”和“良品率低”的技术问题，提出一种可以简化热转印方法和提高热转印良品率的立体热转印膜、立体热转印膜的制备方法以及热转印方法。
本发明提出的立体热转印膜，包括依次层叠的聚对苯二甲酸乙二醇酯的基底层、具有离型作用的弹性涂层、硬化涂层、印刷层和二次固化型热溶胶层。
本发明提出的立体热转印膜的制备方法，其包括：
选用聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基底层，在该基底层的一表面涂布一具有
离型作用的弹性涂层；
在所述弹性涂层的表面涂布一硬化涂层；
再在硬化涂层的表面制作一印刷层；
最后在所述印刷层表面涂布二次固化型热溶胶层。
本发明提出的立体热转印膜的热转印方法，其包括：
将基底层由其与弹性膜的贴合面分离；
将分离下来的带有弹性膜的部分放进转印机；
进行真空热转印，并撕去弹性膜；
修边；
UV固化或加热固化。
本发明将“基底层”的材质换为聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET），解决了离型
纸不耐烘烤的局限，可有效地解决溶剂残留的问题。将有机硅改性的聚氨脂乳液或有机硅改性的丙烯酸乳液或硅改性的聚氨脂丙烯酸脂涂布于基底层上，固化后形成带离型作用的弹性涂层，将现有的“弹性底层”和“离型层”合而为一，减化了转印膜的制造工序。在“弹性涂层”和“印刷层”之间加入一层“硬化涂层”，使得进行热转印时，撕去弹性涂层后，就加以直接硬化表面，不需再打水砂、烘干以及进行喷漆处理，即可提高良品率、又可提高生产效率。对于耐高温但粘合性不好的承印物材料，如，PET、聚苯硫醚（PPS）、合金、玻璃等，采用二次固化型热溶胶层作为“胶黏层”，可以令转印膜有更好的粘合性能和物理性能（如耐温性、耐水性能、、硬度、耐冷热冲击…..），使得转印膜在转印时不会拉爆，同时还可提高各项性能。本发明将立体工件热转印膜的制程由现有的八个步骤减化成五个步骤，令热转印的良品率提高，产能加大，成本降低。
附图说明
图1为本发明立体热转印膜的剖视结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供的一种较佳实施例的立体热转印膜，其包括依次
层叠的聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）的基底层1、具有离型作用的弹性涂层2、
硬化涂层3、印刷层4和二次固化型热溶胶层5。本实施例中，PET膜1耐温可在摄氏100度烘烤，可以快速排出慢干溶剂。弹性涂层2为硅改性的聚氨脂乳液或硅改性的丙烯酸乳液或硅改性的聚氨脂丙烯酸脂任一种形成的弹性膜，有良好的弹性，并自带离型功能，转印后不需要打磨。PET加弹性膜为载体，油墨在印刷过程中能以较高温度烘烤，令转印膜能适应高温转印，进而提高粘合度，减少不良品。硬化涂层3可以选用光固化涂料或热固化涂料来制作。光固化涂料为带不饱和双键的聚氨酯树脂、带不饱和双键的聚酯树脂、带不饱和双键的聚醚树脂、或为热塑性树脂和带不饱和双键树脂的混合物的一种。热固化涂料为带羟基的丙烯酸树脂和氨基树脂混合物、聚脂树脂和氨基树脂混合物、环氧树脂和氨基树脂混合物、带羟基的丙烯酸树脂和封闭型异氰酸脂的混合物、聚脂树脂和封闭型异氰酸脂的混合物、环氧树脂和封闭型异氰酸脂的混合物的一种。硬化涂层在转印后，经过硬化即为成品，不需再喷漆。在转印不良时，也可以打磨反工。二次固化型热溶胶可以是带羟基的丙烯酸树脂和氨基树脂混合物、聚脂树脂和氨基树脂混合物、环氧树脂和氨基树脂混合物、带羟基的丙烯酸树脂和封闭型异氰酸脂的混合物、聚脂树脂和封闭型异氰酸脂的混合物、环氧树脂和封闭型异氰酸脂的混合物，带不饱和双键的聚氨酯树脂、带不饱和双键的聚酯树脂、带不饱和双键的聚醚树脂、或为热塑性树脂和带不饱和双键树脂的混合物的一种。二次固化化型热溶胶在转印时，不需要喷底漆，有效提高良品率。
本发明提供的立体热转印膜的制备方法，其包括如下步骤（请参阅图1）：
步骤1：选用PET作为基底层1，在该基底层的一表面涂布一具有离型作用
的弹性涂层2。该弹性涂层是由硅改性的聚氨脂乳液或硅改性的丙烯酸乳液或硅
改性的聚氨脂丙烯酸脂任一种材料涂布于PET层上形成的弹性膜。
步骤2：在所述弹性涂层2的表面涂布一硬化涂层3。如，光硬化涂层或热硬化涂层。
步骤3：再在硬化涂层的表面制作一印刷层4。印刷层可以采用丝印、喷绘、胶印或凹印来制作。
步骤4：最后在印刷层4的表面涂布一层二次固化型热溶胶5。
立体热转印膜可以采用滚涂的方法来制备，其具体步骤为：
用滚涂机将硅改性的聚氨酯乳液或硅改性的丙烯酸乳液涂布在基底层1上，湿膜厚度为100~150um ，采用红外线干燥，干燥时间为3~10分钟，干燥温度为摄氏70~90度，形成弹性涂层2，或用滚涂机将硅改性的聚氨酯丙烯酸脂涂布在所述的基底层1上，湿膜厚度为40~60um ，采用紫外线干燥，干燥能量为800～1200mj/cm*cm，形成所述的弹性涂层2。
用滚涂机将硬化层胶水涂布在弹性涂层2上，湿膜厚度为100~150um ，采用红外线干燥，干燥时间为3~10分钟，干燥温度为摄氏70~90度，形成硬化涂层3。
选用胶印或数码印刷将色墨印刷在硬化涂层3上，制得印刷层4。
用滚涂机将二次固化型热溶胶胶水涂布在印刷层4上，湿膜厚度为20~50um ，采用红外线干燥，干燥时间为3~10分析，干燥温度为摄氏70~90度，形成二次固化型热溶胶层5。
立体热转印膜还可以采用丝网印刷的方法来制备，其具体步骤为：
用丝印机将硅改性的聚氨酯乳液或硅改性的丙烯酸乳液布在基底层1上，网板目数为200~250um ，采用立式烤箱干燥，干燥时间为20~30分钟、干燥温度为摄氏70~90度，形成弹性涂层, 或用丝印机将硅改性的聚氨酯丙烯酸脂涂布在所述的基底层1上，湿网板目数为300~350um，采用紫外线干燥，干燥能量为800～1200mj/cm*cm，形成所述的弹性涂层2。
用丝印机将硬化层胶水涂布在弹性涂层2， 网板目数为200~250um，采用立式烤箱干燥，干燥时间为20~30分钟，干燥温度为摄氏70~90度，形成硬化涂层3。
选用胶印或数码印刷将色墨印刷在硬化涂层3上，制得印刷层4。
用丝印机将将二次固化型热溶胶胶水涂布在印刷层4上，网板目数为300~350um ，采用立式烤箱干燥，干燥时间为2~30分钟，干燥温度为摄氏70~90度，形成二次固化型热溶胶层5。
本发明提供的立体热转印膜的热转印方法，其包括如下步骤：
步骤1：将PET基底层1由其与弹性膜2的贴合面分离。
步骤2：将分离下来的带有弹性膜2的部分放进转印机。
步骤3：进行真空热转印，并撕去弹性膜2。
步骤4：修边。即将多残留的转印纸去除。
步骤5：UV固化或加热固化。
本发明的热转印方法与现有技术不同还在于：转印前不需喷底漆、转印后不需喷面漆。
由于现有离型纸不耐温，超过60度就开始型变，所有现有的工艺都不超过60度,令涂层内的水份或溶剂在制程中无法完全挥发，残留的水份或溶剂会在热转的过程中令表面起泡。本发明用PET膜取代现有的离型纸，便有效地解决了上述问题。PVC也是不耐温,同样产生上述的问题，更重要是PVC在欧盟是不准进口的，用硅改性的聚氨酯弹性体或硅改性的丙烯酸弹性体或硅改性的聚氨脂丙烯酸脂取代PVC，也就解决了所述的问题，还减化了转印膜的制造工序。更重要的是在“弹性涂层”和“印刷层”之间加入一层“硬化涂层”，使得热转印厂可以和“油漆喷涂”说再见，从此不需再为“油漆喷涂”工艺所带来的环保问题和管理问题而烦恼，同时可加快产能，增加良品率。传统热溶胶的配方难点是分子量的选择。若分子量大，胶的物性强，持久性好但粘接力差，转印前要对承印物喷底漆处理；若分子量小, 胶的粘接力好但物性差，持久性不好。而二次固化的热溶胶能有效的解决上述问题，因为二次固化的热溶胶在转印前的分子量小，有利于粘接性能，转印的过程中因胶层受热，令其分子量增大，从而保证了物性和持久性。
以上结合较佳实施方式对本发明进行了具体描述，但是本技术领域内的技术人员可以对这些实施方式做出多种变更或变化，这些变更和变化应落入本发明保护的范围之内。
Claims (9)
1.一种立体热转印膜，其特征在于，包括依次层叠的聚对苯二甲酸乙二醇
酯的基底层（1）、具有离型作用的弹性涂层（2）、硬化涂层（3）、印刷层（4）
和二次固化型热溶胶层（5）。
2. 如权利要求1所述的立体转印膜，其特征在于，所述的弹性涂层（2）
为硅改性的聚氨脂乳液或硅改性的丙烯酸乳液或硅改性的聚氨脂丙烯酸脂之一形成的弹性膜。
3.如权利要求2所述的立体转印膜，其特征在于，所述的硬化涂层（3）为用光硬化涂料或热硬化涂料来制作的涂层。
4.如权利要求3所述的立体转印膜，其特征在于，所述的光硬化涂料为带不饱和双键的聚氨酯树脂、带不饱和双键的聚酯树脂、带不饱和双键的聚醚树脂、或为热塑性树脂和带不饱和双键树脂的混合物的一种；所述的热硬化涂料为带羟基的丙烯酸树脂和氨基树脂混合物、聚脂树脂和氨基树脂混合物、环氧树脂和氨基树脂混合物、带羟基的丙烯酸树脂和封闭型异氰酸脂的混合物、聚脂树脂和封闭型异氰酸脂的混合物、环氧树脂和封闭型异氰酸脂的混合物的一种。
5.如权利要求1所述的立体转印膜，其特征在于，所述的二次固化型热溶胶为带羟基的丙烯酸树脂和氨基树脂混合物、聚脂树脂和氨基树脂混合物、环氧树脂和氨基树脂混合物、带羟基的丙烯酸树脂和封闭型异氰酸脂的混合物、聚脂树脂和封闭型异氰酸脂的混合物、环氧树脂和封闭型异氰酸脂的混合物，带不饱和双键的聚氨酯树脂、带不饱和双键的聚酯树脂、带不饱和双键的聚醚树脂、或为热塑性树脂和带不饱和双键树脂的混合物的一种。
6.一种如权利要求1所述立体热转印膜的制备方法，其包括：
选用聚对苯二甲酸乙二醇酯作为基底层（1）;
在该基底层的一表面涂布一具有离型作用的弹性涂层（2）；
在所述弹性涂层的表面涂布一硬化涂层（3）；
再在硬化涂层的表面制作一印刷层（4）；
最后在所述印刷层表面涂布二次固化型热溶胶层（5）。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，包括：
用滚涂机将硅改性的聚氨酯乳液或硅改性的丙烯酸乳液涂布在所述的基底层（1）上，湿膜厚度为100~150um ，采用红外线干燥，干燥时间为3~10分钟，干燥温度为摄氏70~90度，形成所述的弹性涂层，或是用滚涂机将硅改性的聚氨酯丙烯酸脂涂布在所述的基底层（1）上，湿膜厚度为40~60um ，采用紫外线干燥，干燥能量为800～1200mj/cm*cm，形成所述的弹性涂层（2）；
用滚涂机将硬化层胶水涂布在所述的弹性涂层（2）上，湿膜厚度为100~150um ，采用红外线干燥，干燥时间为3~10分钟，干燥温度为摄氏70~90度，形成所述的硬化涂层（3）；
选用胶印或数码印刷将色墨印刷在所述的硬化涂层（3）上，制得所述的印刷层（4）；
用滚涂机将二次固化型热溶胶胶水涂布在所述的印刷层（4）上，湿膜厚度为20~50um ，采用红外线干燥，干燥时间为3~10分析，干燥温度为摄氏70~90度，形成所述的二次固化型热溶胶层（5）。
8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，包括：
用丝印机将硅改性的聚氨酯乳液或硅改性的丙烯酸乳液涂布在所述的基底层（1）上，网板目数为200~250um ，采用立式烤箱干燥，干燥时间为20~30分钟、干燥温度为摄氏70~90度，形成所述的弹性涂层；或用丝印机将硅改性的聚氨酯丙烯酸脂涂布在所述的基底层（1）上，湿网板目数为300~350um，采用紫外线干燥，干燥能量为800～1200mj/cm*cm，形成所述的弹性涂层（2）；
用丝印机将硬化层胶水涂布在所述的弹性涂层（2），网板目数为200~250um，采用立式烤箱干燥，干燥时间为20~30分钟，干燥温度为摄氏70~90度，形成所述的硬化涂层（3）；
选用胶印或数码印刷将色墨印刷在所述的硬化涂层（3）上，制得所述的印刷层（4）；
用丝印机将将二次固化型热溶胶胶水涂布在所述的印刷层（4）上，网板目数为300~350um ，采用立式烤箱干燥，干燥时间为2~30分钟，干燥温度为摄氏70~90度，形成所述的二次固化型热溶胶层（5）。
9.一种使用权利要求1所述立体热转印膜的热转印方法，其包括：
将基底层由其与热塑性弹性膜的贴合面分离；
将分离下来的带有热塑性弹性膜部分放进转印机；
进行真空热转印，并撕去热塑性弹性膜；
修边；
UV固化或加热固化。
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