CN103862903B - 一种新型水转印披覆膜 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种新型水转印披覆膜，包括一水溶性膜层和形成于所述水溶性膜层之上的披覆层；所述披覆层包括多个图案区和至少一个涂料区，所述多个图案区相互间隔，所述至少一个涂料区连接于所述多个图案区的外侧并环绕包围所述多个图案区，每个图案区由自下而上分布的至少一个功能性涂层和一个油墨涂层组成。使用本发明的水转印披覆膜，不仅可以实现对基材工件进行图案和保护涂层的一次性表面披覆，操作简便、节约成本，提高生产效率并保证表面涂层的披覆效果；而且披覆完成后大大降低表面披覆图案的形变量、位移量，且保证图案的完整性和图像精度。

Description

一种新型水转印披覆膜

技术领域

本发明涉及一种新型水转印披覆膜。

背景技术

由于复杂多变的含立体结构的物体和曲面物体存在难以通过传统的印刷方式来实现的问题，近年来立体表面披覆技术得到迅速发展，例如：大量的工业产品如手机外壳、防盗门、各种家具、家电、汽车产品及化妆品行业产品等都选择通过立体表面披覆技术来印刷图案，且该方法为越来越多的行业普遍采用。

现有的水转印披覆膜是在离型纸上涂覆一层水溶性树脂，待水溶性树脂干燥后成为透明膜层，再在水溶性膜层上通过普通印刷方式进行油墨印刷形成图案层，上述透明的水溶性膜层和图案层即形成水转印披覆膜。使用时，撕去离型纸，将水转印披覆膜浸入水中，于水转印披覆膜的表面上喷涂活化剂，油墨被活化并浮于水面，将基材工件从水转印披覆膜的上方置于水中，由于水的压力，油墨图案被转印并附着在产品表面。例如中国实用新型专利ZL200820147507.X和中国发明专利ZL02104409.0中介绍的都是上述的水转印披覆膜或该水转印披覆膜的印刷工艺。

但是，使用现有技术的水转印披覆膜对产品进行表面披覆存在一些问题，例如：（1）由于油墨本身的性质，可能会出现披覆在产品表面的图案容易磨损或脱落的问题，需要加强对被披覆图案的保护；

（2）被表面披覆的产品表面可能需要达到一定的性能，例如耐磨性、耐燃性等，这就需要在上述的水转印表面披覆工艺完成之后，再对基材工件本身再喷涂一层保护漆，例如公开号为CN101695891A的中国发明专利申请就是采用此种方法，图案被转移到产品表面后，烘干，然后再喷面漆形成一层透明的保护涂层；这种对基材工件表面实施保护的方法一方面较为繁琐，对基材工件的表面处理分成了表面披覆和表面喷漆两个步骤，且表面披覆后一般要进行干燥处理后再喷漆，然后再烤漆等；另一方面直接对已披覆有图案的基材工件表面进行喷涂处理，将需要较严格的喷涂工艺控制，因为要考虑被喷涂表面的皱纹率、流挂性和涂层厚度均匀性等，而立体基材工件的表面复杂多样性很容易导致喷涂效果不佳；

（3）由于水溶性膜层在水中的逐渐溶解扩散，位于水溶性膜层上方的图案层油墨容易扩散、变形、发生位移，产生色差，有的图案的形变量可达165%，且图像精度平均300～400dpi，最高不超过600dpi，严重影响了产品表面的披覆质量。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种新型水转印披覆膜，使得使用该水转印披覆膜对立体基材工件进行表面披覆时，可以实现对基材工件进行图案和保护涂层的一次性表面披覆，操作简便、节约成本，提高生产效率并保证表面涂层的披覆效果；大大降低表面披覆图案的形变量、位移量，且保证图案的完整性和图像精度。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

一种新型水转印披覆膜，其特征在于，包括：一水溶性膜层；和形成于所述水溶性膜层之上的披覆层；所述披覆层包括多个图案区和至少一个涂料区，所述多个图案区相互间隔，所述至少一个涂料区连接于所述多个图案区的外侧并环绕包围所述多个图案区，每个图案区由自下而上分布的至少一个功能性涂层和一个油墨涂层组成。

进一步地，所述水溶性膜层选自PVA薄膜、水性PVC薄膜或水性PET薄膜中的一种。

进一步地，作为一种实施方式，涂料区选用水性涂料：PVA涂料、水性PVC涂料或水性PET涂料涂布而成。

作为另一种实施方式，涂料区选用非水性涂料：PU涂料、PE涂料或UV光固化涂料涂布而成。

进一步地，所述功能性涂层由PU涂料、PE涂料、纳米涂料或UV光固化涂料涂布而成。

作为一种实施方式，所述水转印披覆膜包括一个功能性涂层，所述功能性涂层是由PU涂料或UV光固化涂料中掺杂纳米材料制成。

进一步地，所述水溶性膜层的厚度为30~80μm，所述披覆层的厚度为5~20μm。水溶性膜层的厚度会影响其在水中的溶解速度，披覆层的厚度即涂料区的厚度，其厚度的选择能影响涂料区对图案区油墨的阻碍作用，因此根据不同的基材工件选择相应的水溶性膜层厚度和披覆层厚度。

作为另一种实施方式，所述披覆层包括多个涂料区和多个图案区，还包括多个涂布有PVA涂料的PVA区，所述多个涂料区之间均相互间隔，PVA区与图案区连接，且连接于每两个涂料区之间。

进一步地，所述图案区之间的间距是所述图案区同向宽度的20%～40%。图案区之间必须有一定的间距以将用于各个不同基材工件的图案区隔开，但间距太大，成本升高，间距太低又影响表面披覆效果。上述间距的选择是较为合理的图案区间距。

优选地，所述图案区之间的间距是所述图案区同向宽度的30%。

使用本发明的新型水转印披覆膜进行立体产品的表面披覆，可以达到以下有益效果：

（1）使用本发明的新型水转印披覆膜，可以实现将图案披覆到基材工件表面的同时，将保护涂层也披覆到基材工件上，实现了图案层和保护涂层的一次性披覆，提高生产效率；

（2）使用本发明的新型水转印披覆膜对基材工件进行图案层和保护涂层的表面披覆，操作简便，节约成本，且能保证保护涂层的披覆效果；

（3）使用本发明的新型水转印披覆膜对基材工件进行水转印表面披覆，可以令最终产品表面还具有较好的耐磨性、耐燃性和耐脆性，或具有较高硬度；

（4）本发明的新型水转印披覆膜利用涂料区不活化，而图案区活化的原理，使得图案区被涂料区阻隔，减少了图案区油墨的扩散和位移，提高了基材工件被表面披覆后的图案质量；

（5）本发明的新型水转印披覆膜对基材工件进行表面披覆后，图案的形变量和位移量大大降低，形变量由原来的最大165%降低为最大3%；

（6）本发明的新型水转印披覆膜对基材工件进行表面披覆后，产品表面图像的精度由原来的不高于600dpi提高到至少1080dpi。

附图说明

图1是本发明实施例1的水转印披覆膜的俯视示意图；

图2是本发明实施例2~3的水转印披覆膜的俯视示意图；

图3是图1或图2实施例2的水转印披覆膜的B-B向剖视示意图；

图4是图2实施例3的水转印披覆膜的B-B向剖视示意图；

图5是图2实施例2水转印披覆膜的C-C向剖视示意图；

图6是图2实施例3水转印披覆膜的C-C向剖视示意图；

图7是本发明的水转印披覆膜的表面披覆设备示意图；

图8是本发明的水转印披覆膜进行表面披覆时带有基材工件的治具优选入水方式示意图。

图中，各附图标记表示的含义是：

1-水溶性膜层，2-披覆层，21-图案区，22-涂料区，23-PVA区，211-第一功能性涂层，212-第二功能性涂层，213-油墨涂层，3-流膜机，4-流膜槽，5-活化剂喷涂机，6-水转印披覆膜，7-基材工件，8-治具。

具体实施方式

本发明的一种新型水转印披覆膜，包括：一水溶性膜层1和形成于水溶性膜层1之上的披覆层2；披覆层2包括多个图案区21和至少一个涂料区22，多个图案区21相互间隔，至少一个涂料区22连接于多个图案区21的外侧并环绕包围多个图案区21，每个图案区21由自下而上分布的至少一个功能性涂层和一个油墨涂层213组成。披覆层可以只有一个涂料区22，也可以有多个涂料区22；如果只有一个，则该涂料区22将多个图案区21围在中间；如果有多个，每个图案区21由多个涂料区22包围，且在每两个涂料区22之间设置PVA区，PVA区与图案区21连接并将多个涂料区22隔开。水溶性膜层1可以是PVA薄膜、水性PVC薄膜或水性PET薄膜中的任意一种；披覆层2的涂料区22可以选用水性涂料也可以选用非水性涂料涂布而成，水性涂料可以是：PVA涂料、水性PVC涂料或水性PET涂料，非水性涂料可以是：PU涂料、PE涂料或UV光固化涂料。每个图案区21可以包括一个功能性涂层即第一功能性涂层211，也可以包括多个功能性涂层，如果只包括第一功能性涂层211，该功能性涂层可以是由PU涂料、PE涂料、纳米涂料或UV光固化涂料中的任一种涂料涂布而成，也可以是上述几种涂料的混合物涂布而成；如果有多个功能性涂层，例如，包括第一功能性涂层211和第二功能性涂层212，则每个功能性涂层可以是由PU涂料、PE涂料、纳米涂料或UV光固化涂料中的任一种涂料涂布而成。

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1

如图1和图3所示，本实施例的水转印披覆膜包括水溶性膜层1、披覆层2，水溶性膜层1选用水性PET薄膜，披覆层2包括多个图案区21和一个涂料区22。多个图案区21相互间隔，涂料区22连接图案区21并环绕设置于图案区21四周，涂料区22选用的是水性涂料PVA涂料；图案区21包括第一功能性涂层211和油墨涂层213，该第一功能性涂层211选用UV光固化涂料涂布而成。

该水转印披覆膜的制作方法是：

（1）水性PET薄膜从市场购得，选择膜厚为80μm的PET薄膜作为水溶性膜层1；

（2）在水性PET薄膜的上方制作披覆层2，首先确定多个图案区21，图案区21的表面积大小根据需要进行表面披覆的基材工件之大小来确定，各个图案区21之间有间隔，其间距约为图案区21的同向宽度的20%；

（3）在图案区21自下而上地分布第一功能性涂层211和油墨涂层213，先制作第一功能性涂层211，该第一功能性涂层211由UV光固化涂料涂布而成，然后制作油墨涂层213，该油墨涂层213通过网版印刷或凹凸版印刷方式得到，最终保证图案区21的总厚度20μm；

（4）将水性PET薄膜的上方除图案区21外的其它区域确定为涂料区22，该涂料区22通过涂布水性涂料PVA涂料得到，并保证涂料区22的厚度与图案区21相同；

（5）上述步骤完成后得到本实施例的水转印披覆膜。

使用本实施例的水转印披覆膜进行基材工件的表面披覆作业时，采用如图7～8的表面披覆方法：

（1）将水转印披覆膜6通过流膜机3进入流膜槽4，水转印披覆膜6浮于流膜槽4的水面上，活化剂喷涂机5在流膜槽上方对水转印披覆膜6进行活化剂喷涂；

（2）披覆层2的图案区21的油墨涂层213被活化还原且水溶性膜层1逐渐被溶解，而围绕于图案区21外部的涂料区22未被活化，涂料区22对图案区21形成阻隔，使得图案区21的第一功能性涂层211和油墨涂层213无法扩散，将装有基材工件7的治具8从所述水转印披覆膜6的上方浸入水中，水流方向如图8的A向，治具8沿流膜槽4中水流方向的前端与载有水转印披覆膜一侧的水面之间的夹角是50°，以防止基材工件入水时产生气泡进而影响披覆效果；另外保证每个基材工件7与图案区21相对应，由于基材工件7的浸入使得第一功能性涂层211和被活化的油墨涂层213被附着于基材工件7上；

（3）将治具8从流膜槽4中取出，图案层21的第一功能性涂层211和油墨涂层213已被披覆于基材工件7上；

（4）将基材工件7晾干或烘干，得到已完成表面披覆的产品。

使用本实施例的水转印披覆膜按本实施例的方法进行表面披覆得到的产品，其表面不仅具有良好的耐磨性和较高的硬度（3H），且表面图案扩散程度小，变形量仅为2%，图像精度达1240dpi。

实施例2

如图2、3、5所示，本实施例的水转印披覆膜包括水溶性膜层1、披覆层2，水溶性膜层1选用PVA薄膜，披覆层2由多个图案区21、多个涂料区22和多个PVA区23构成。多个涂料区22之间相互间隔并环绕设置于每个图案区21四周，每个PVA区23与图案区21连接并将两个涂料区22间隔开，涂料区22选用的是非水性涂料PU涂料；图案区21包括第一功能性涂层211和油墨涂层213，该第一功能性涂层211选用UV光固化涂料掺杂纳米材料而制成的涂料涂布而成。

该水转印披覆膜的制作方法是：

（1）PVA薄膜从市场购得，选择膜厚为30μm的PET薄膜作为水溶性膜层1；

（2）在PVA薄膜的上方确定多个图案区21，图案区21的表面积大小根据需要进行表面披覆的基材工件之大小来确定，每个图案区21之间有间隔，其间距约为图案区21同向宽度的30%；

（3）在图案区21自下而上地分布第一功能性涂层211和油墨涂层213，先制作第一功能性涂层211，该第一功能性涂层211由UV光固化涂料掺杂纳米材料而制成的涂料涂布而成，然后制作油墨涂层213，该油墨涂层213通过网版印刷或凹凸版印刷方式得到，最终保证图案区21的总厚度5μm；

（4）PVA薄膜的上方除图案区21外的其它区域中选择相近两图案区21之间及图案区21与PVA薄膜边缘之间的部分区域定为PVA区23，在选定的PVA区23涂布PVA涂料，保证PVA区23的厚度与图案区21的厚度相同；

（5）然后在PVA薄膜的上方除图案区21和PVA区23之外的其它区域全部选定为涂料区22，该涂料区22通过涂布非水性涂料PU涂料得到，并保证涂料区22的厚度与图案区21相同；

（6）上述步骤完成后得到本实施例的水转印披覆膜。

使用本实施例的水转印披覆膜进行基材工件的表面披覆作业时，采用如图7～8的表面披覆方法：

（1）将水转印披覆膜6通过流膜机3进入流膜槽4，水转印披覆膜6浮于流膜槽4的水面上，活化剂喷涂机5在流膜槽上方对水转印披覆膜6进行活化剂喷涂；

（2）披覆层2的图案区21的油墨涂层213被活化还原且水溶性膜层1逐渐被溶解，而围绕于图案区21外部的涂料区22和PVA区23未被活化，对已被活化的图案区21形成阻隔，使得图案区21的第一功能性涂层211和油墨涂层213无法扩散，将装有基材工件7的治具8从所述水转印披覆膜6的上方浸入水中，水流方向如图8的A向，治具8沿流膜槽4中水流方向的前端与载有水转印披覆膜一侧的水面之间的夹角是10°，以防止基材工件入水时产生气泡进而影响披覆效果；另外保证每个基材工件7与图案区21相对应，由于基材工件7的浸入使得第一功能性涂层211和被活化的油墨涂层213被附着于基材工件7上；

（3）将治具8从流膜槽5中取出，图案层21的第一功能性涂层211和油墨涂层213已被披覆于基材工件7上；

（4）将基材工件7晾干或烘干，得到已完成表面披覆的产品。

使用本实施例的水转印披覆膜按本实施例的方法进行表面披覆得到的产品，其表面不仅具有良好的耐磨性和耐燃性，且表面图案扩散程度小，变形量仅为3%，图像精度达1080dpi。

实施例3

如图2、4、6所示，本实施例的水转印披覆膜包括水溶性膜层1、披覆层2，水溶性膜层1选用水性PVC薄膜，披覆层2由多个图案区21、多个涂料区22和多个PVA区23构成。多个涂料区22之间相互间隔并环绕设置于每个图案区21四周，每个PVA区23与图案区21连接并将两个涂料区22间隔开，涂料区22选用的是非水性涂料PE涂料；图案区21包括第一功能性涂层211、第二功能性涂层212和油墨涂层213，该第一功能性涂层211选用纳米涂料涂布而成，第二功能性涂层212选用PU涂料涂布而成。

该水转印披覆膜的制作方法是：

（1）水性PVC薄膜从市场购得，选择膜厚为55μm的PET薄膜作为水溶性膜层1；

（2）在水性PVC薄膜的上方确定多个图案区21，图案区21的表面积大小根据需要进行表面披覆的基材工件之大小来确定，每个图案区21之间有间隔，其间距约为图案区21同向宽度的40%；

（3）在图案区21自下而上地分布第一功能性涂层211、第二功能性涂层212和油墨涂层213，先制作第一功能性涂层211，该第一功能性涂层211由纳米涂料涂布而成，再制作第二功能性涂层212，该第二功能性涂层212由PU涂料涂布而成，然后制作油墨涂层213，该油墨涂层213通过网版印刷或凹凸版印刷方式得到，最终保证图案区21的总厚度12μm；

（4）水性PVC薄膜的上方除图案区21外的其它区域中选择相邻两图案区21之间、图案区21与水性PVC薄膜边缘之间的部分区域确定为PVA区23，在选定的PVA区23涂布PVA涂料，保证PVA区23的厚度与图案区21的厚度相同；

（5）然后在水性PVC薄膜的上方除图案区21和PVA区23之外的其它区域全部选定为涂料区22，该涂料区22通过涂布非水性涂料PE涂料得到，并保证涂料区22的厚度与图案区21相同；

（6）上述步骤完成后得到本实施例的水转印披覆膜。

使用本实施例的水转印披覆膜进行基材工件的表面披覆作业时，采用如图7～8的表面披覆方法：

（1）将水转印披覆膜6通过流膜机3进入流膜槽4，水转印披覆膜6浮于流膜槽4的水面上，活化剂喷涂机5在流膜槽上方对水转印披覆膜6进行活化剂喷涂；

（2）披覆层2的图案区21的油墨涂层213被活化还原且水溶性膜层1逐渐被溶解，而围绕于图案区21外部的涂料区22和PVA区23未被活化，对已活化的图案区21形成阻隔，使得图案区21的第一功能性涂层211、第二功能性涂层212和油墨涂层213无法扩散，将装有基材工件7的治具8从所述水转印披覆膜6的上方浸入水中，水流方向如图8的A向，治具8沿流膜槽4中水流方向的前端与载有水转印披覆膜一侧的水面之间的夹角是30°，以防止基材工件7入水时产生气泡进而影响披覆效果；另外保证每个基材工件7与图案区21相对应，由于基材工件7的浸入使得第一功能性涂层211、第二功能性涂层212和被活化的油墨涂层213被附着于基材工件8上；

（3）将治具8从流膜槽5中取出，图案层21的第一功能性涂层211、第二功能性涂层212和油墨涂层213已被披覆于基材工件7上；

（4）将基材工件7晾干或烘干，得到已完成表面披覆的产品。

使用本实施例的水转印披覆膜按本实施例的方法进行表面披覆得到的产品，其表面不仅具有良好的耐磨性、耐燃性和低温耐脆性，且表面图案扩散程度小，变形量仅为1.5%，图像精度达1680dpi。

最后应说明的是：以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，但是凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种新型水转印披覆膜，其特征在于，包括：

一水溶性膜层；和

形成于所述水溶性膜层之上的披覆层；

所述披覆层包括多个图案区和至少一个涂料区，所述多个图案区相互间隔，所述至少一个涂料区连接于所述多个图案区的外侧并环绕包围所述多个图案区，每个图案区由自下而上分布的至少一个功能性涂层和一个油墨涂层组成；

所述涂料区选用非水性涂料：PU涂料、PE涂料或UV光固化涂料涂布而成；

所述披覆层包括多个涂料区和多个图案区，还包括多个涂布有PVA涂料的PVA区，所述多个涂料区之间均相互间隔，PVA区与图案区连接，且连接于每两个涂料区之间。

2.根据权利要求1所述的新型水转印披覆膜，其特征在于，所述水溶性膜层选自PVA薄膜、水性PVC薄膜或水性PET薄膜中的一种。

3.根据权利要求1所述的新型水转印披覆膜，其特征在于，所述涂料区还可以选用水性涂料：PVA涂料、水性PVC涂料或水性PET涂料涂布而成。

4.根据权利要求1所述的新型水转印披覆膜，其特征在于，所述功能性涂层由PU涂料、PE涂料、纳米涂料或UV光固化涂料涂布而成。

5.根据权利要求1所述的新型水转印披覆膜，其特征在于，所述水转印披覆膜包括一个功能性涂层，所述功能性涂层是由PU涂料或UV光固化涂料中掺杂纳米材料制成。

6.根据权利要求1所述的新型水转印披覆膜，其特征在于，所述水溶性膜层的厚度为30～80μm，所述披覆层的厚度为5～20μm。

7.根据权利要求1～6任一所述的新型水转印披覆膜，其特征在于，所述图案区之间的间距是所述图案区同向宽度的20％～40％。

8.根据权利要求7所述的新型水转印披覆膜，其特征在于，所述图案区之间的间距是所述图案区同向宽度的30％。