CN104723713B - 伪装橡胶转移膜及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及伪装橡胶转移膜及其制备方法，包括聚氨酯粘合剂层、印有伪装图案的伪装橡胶油墨层和双向拉伸聚丙烯薄膜层；所述伪装橡胶油墨层通过凹版印刷印制在双向拉伸聚丙烯薄膜层上，所述聚氨酯粘合剂层通过凹版印刷印制在伪装橡胶油墨层上；其特征在于所述伪装橡胶油墨层的原料重量份组成为：颜料：10‑15份；氯丁胶乳：100份；防老剂：1‑2份；紫外线吸收剂：1‑1.5份；钛白粉：10‑15份。其中，所述氯丁胶乳中总固体含量为50％～61％，氯丁胶乳粒径为50～70nm；所述防老剂为二叔丁基对甲酚、防老剂4010NA或防老剂4020；所述紫外线吸收剂为UV‑531、UV‑326或UV‑327。
Description
技术领域
本发明涉及功能胶膜技术领域，具体为一种伪装橡胶转移膜及其制备方法。
背景技术
传统的橡胶型化学防护服一般都是采用单色橡胶布制成的。橡胶布为在织物表面均匀涂覆橡胶涂层而构成的复合材料。织物作为橡胶布的骨架层，能够为橡胶布提供基本的物理机械强力，橡胶涂层作为橡胶布的功能层，具有耐酸、碱及有害化学品腐蚀的作用。橡胶布的颜色主要依赖于橡胶涂层颜色，传统橡胶的着色是通过向胶料中添加橡胶颜料而获得的，即在橡胶塑练和混炼加工过程中加入橡胶颜料进行共混，使橡胶颜料均匀的分散在胶料中显示其相应的颜色。这种加工方式只能得到单一颜色的橡胶布，而不能制成彩色尤其是具有特定伪装图案的彩色橡胶布。目前军队现役装备的66型橡胶防毒衣为橄榄绿色，为橡胶胶料中添加绿色颜料后涂覆织物制得的。这种单色橡胶衣伪装效果差，且只适合单一绿色背景情况下的伪装。随着军队现代伪装要求的提高，需要满足对各种背景下的伪装，较典型的就是春夏丛林中的林地迷彩伪装和秋冬枯叶的荒漠伪装。单色橡胶型化学防护服已经不能满足军用伪装的要求，研制出迷彩特别是具有伪装图案的化学防护服成为亟待解决的问题。
目前各种织物型防护服装面料的印花技术已经相当成熟，根据需要基本可以满足所有图案的印花要求，但橡胶的加工方式与纺织品的加工方式不同，现有的织物印花技术中纺织染料采用水作为分散媒介、塑料油墨采用植物油及矿物油等作为分散媒介，直接应用到彩色橡胶布的印刷时存在印制图案颜色单一，色彩模糊，且稳定性差，时间长了容易出现脱皮的现象，而且很难实现大面积的彩色印刷，简单说现有技术无法将彩色图案直接应用到单色橡胶制品上，不能满足部队的需要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种伪装橡胶转移膜及其制备方法。该橡胶转移膜颜色均匀、图案清晰、油墨无渗色、持久性好，且具有耐酸、耐碱、耐紫外线辐射的功能，主要用于迷彩橡胶型化学防护服彩色橡胶布的制作。该橡胶转移膜可赋予橡胶布及其橡胶制品表面特定的伪装图案，采用该具有特定伪装图案的橡胶布制成的橡胶型化学防护服不仅具有伪装功能，还具有耐酸碱、汽油等化学品腐蚀及耐紫外线辐射的作用。该制备方法工艺简单，易于操控，采用普通印刷设备即可实现，无需新设备投资，易于工业化实施。
本发明解决所述转移膜技术问题的技术方案是，设计一种伪装橡胶转移膜，包括聚氨酯粘合剂层、印有伪装图案的伪装橡胶油墨层和双向拉伸聚丙烯薄膜层；所述伪装橡胶油墨层通过凹版印刷印制在双向拉伸聚丙烯薄膜层上，所述聚氨酯粘合剂层通过凹版印刷印制在伪装橡胶油墨层上；其特征在于所述伪装橡胶油墨层的原料重量份组成为：
颜料：10-15份
氯丁胶乳：100份
防老剂：1-2份
紫外线吸收剂：1-1.5份
钛白粉：10-15份；
其中，所述氯丁胶乳中总固体含量为50％～61％，氯丁胶乳粒径为50～70nm；所述防老剂为二叔丁基对甲酚、防老剂4010NA或防老剂4020；所述紫外线吸收剂为UV-531、UV-326或UV-327。
本发明解决所述制备方法技术问题的技术方案是，设计一种伪装橡胶转移膜的制备方法，该制备方法的具体工艺是：
a、按照伪装图案颜色配置要求制备彩色胶浆：将上述原料充分混合、搅拌，并进行超细研磨，制成相应的彩色胶浆；
b、印制伪装橡胶油墨层：将步骤a中制得的彩色胶浆通过凹版印刷机印制在双向拉伸聚丙烯薄膜层上，其中彩色胶浆的上浆量为10-15g/m2，印刷速率为20-30m/min，印制后在50～70℃温度下烘干10-15s，即在双向拉伸聚丙烯薄膜层的上表面形成伪装橡胶油墨层；
c、印制聚氨酯粘合剂层：在步骤b中制得的伪装橡胶油墨层的上表面通过凹版印刷机印制聚氨酯粘合剂，其中聚氨酯粘合剂的上胶量为10-15g/m2，印刷速率为20-30m/min，印制后在60～70℃温度下烘干10-15s，即形成聚氨酯粘合剂层，制成伪装橡胶转移膜。
与现有技术相比，本发明伪装橡胶转移膜采用粘度很高的氯丁胶乳代替水或植物油等作为分散媒介，对氯丁胶乳的粒径及总固体含量进行优选，将高粘度的氯丁胶乳应用到橡胶转移膜中，通过混合搅拌，超细研磨等方式使原料分散均匀，具有较好的印刷适性，克服了印刷中粘辊的缺点。采用本发明原料制成的橡胶转移膜既具有优良的耐化学介质性能，又能实现与单色橡胶布的牢固粘合，同时该橡胶转移膜将颜料完全粘结在单色橡胶布的橡胶表面，制得的伪装橡胶布颜料密度高，颜色鲜艳，伪装效果好，解决了传统橡胶型化学防护服颜色单一的问题，实现了彩色特别是具有伪装图案的迷彩橡胶防化服的制造，具有颜色均匀亮度高、图案清晰、工艺稳定、便于实用等特点。本发明可采用现有的生产设备完成，投资少，成本低，易于工业化推广普及。本发明制成的伪装橡胶布或防护服既具有较好的耐酸、碱及有害化学品腐蚀性能，又具有可有效防止目标被发现的伪装功能。
附图说明
图1是本发明伪装橡胶转移膜一种实施例的组成结构示意图；
图2是本发明伪装橡胶转移膜制备方法一种实施例的制备工艺流程示意图；
图中：1-双向拉伸聚丙烯薄膜层；2-伪装橡胶油墨层；3-聚氨酯粘合剂层。
具体实施方式
以下结合实施例及其附图对本发明作更详细的说明。这些实施例和附图仅用于进一步说明本发明，并不限制本申请权利要求的保护范围。
本发明设计的伪装橡胶转移膜(简称橡胶转移膜或胶膜，参见图1)包括聚氨酯粘合剂层3、印有伪装图案的伪装橡胶油墨层2和双向拉伸聚丙烯薄膜层1；所述伪装橡胶油墨层2通过凹版印刷印制在双向拉伸聚丙烯薄膜层1上，所述聚氨酯粘合剂层3通过凹版印刷印制在伪装橡胶油墨层2上；其特征在于所述伪装橡胶油墨层2的原料重量份组成为：
颜料：10-15份
氯丁胶乳：100份
防老剂：1-2份
紫外线吸收剂：1-1.5份
钛白粉：10-15份；
其中，所述氯丁胶乳中总固体含量为50％～61％，氯丁胶乳粒径为50～70nm；所述防老剂为二叔丁基对甲酚、防老剂4010NA或防老剂4020；所述紫外线吸收剂为UV-531、UV-326或UV-327。
本发明胶膜的进一步特征在于所述伪装橡胶油墨层2上的伪装图案为沙土、中绿、深棕和黑色配置的四色大叶荒漠图案。
本发明胶膜的进一步特征在于所述伪装橡胶油墨层2上的伪装图案为浅绿、深绿、深棕和黑色配置的四色大叶林地图案。
本发明上述伪装橡胶转移膜的制备方法的具体制备工艺(参见图2)是：
a、按照伪装图案颜色配置要求制备彩色胶浆：将上述原料充分混合、搅拌，并进行超细研磨，制成相应的彩色胶浆；
b、印制伪装橡胶油墨层：将步骤a中制得的彩色胶浆通过凹版印刷机印制在双向拉伸聚丙烯薄膜层1上，其中彩色胶浆的上浆量为10-15g/m2，印刷速率为20-30m/min；印制后在50～70℃温度下烘干10-15s，即在双向拉伸聚丙烯薄膜层1的上表面形成伪装橡胶油墨层2；
c、印制聚氨酯粘合剂层：在步骤b中制得的伪装橡胶油墨层2的上表面通过凹版印刷机印制聚氨酯粘合剂，其中聚氨酯粘合剂的上胶量为10-15g/m2，印刷速率为20-30m/min；印制后在60～70℃温度下烘干10-15s，即形成聚氨酯粘合剂层3，制成伪装橡胶转移膜。
本申请还要求保护采用上述伪装橡胶转移膜制成的制品，如伪装橡胶布等；以及进一步采用上述伪装橡胶布制备的化学防护服。本发明通过将上述伪装橡胶转移膜的聚氨酯粘合剂层3直接贴合在单色橡胶布外表面上，再通过冷压、硫化到单色橡胶布外表面，得到带有图案的伪装橡胶布。再利用制得的伪装橡胶布可以生产出一系列伪装橡胶布制品，例如伪装化学防护服、彩色橡胶靴等。
本发明伪装橡胶转移膜的主要有效成分为伪装橡胶油墨层2和聚氨酯粘合剂层3，双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)层1为其印刷载体，伪装橡胶油墨层2中彩色胶浆的主体成分氯丁胶乳的分子结构稳定，氯丁胶乳与橡胶布橡胶层的分子结构相似，两者可以很好结合在一起，具有较好的耐酸、耐碱和耐有害化学品腐蚀的作用，进而保证彩色橡胶制品具有耐酸、耐碱、耐汽油等化学品腐蚀并耐紫外线辐射等作用。氯丁胶乳的选择是本发明的关键技术，也是伪装橡胶转移膜复合到单色橡胶布上的关键。
本发明采用凹版印刷技术，油墨上墨量大，颜色饱和度高，粘合剂上胶量大，印制的工艺温度严格控制在50～70℃，烘干时间也必须严格控制，烘干时间太短，会导致伪装橡胶油墨层2粘连；烘干时间太长，会影响与聚氨酯粘合层3的粘合性能，因此对于彩色胶浆及聚氨酯粘合剂的上浆(胶)量及印刷速度均要进行严格控制。本发明中的凹版印刷机的印版根据需要印刷的花型尺寸要求进行雕刻或腐蚀，雕刻或腐蚀后的印版上形成很多低于印版表面的不同容积的着墨孔，这些着墨孔形成了凹印印版的图文。在印刷过程中，印版辊筒表面浸入墨槽中，表面上的着墨孔填满了油墨；由刮墨刀将多余油墨刮掉，只在着墨孔内充满油墨；印版辊筒继续转动，着墨的印版辊筒与承印物和压印辊相互接触，在压力作用下，着墨孔内的油墨接触承压物，由于承印物具有吸附性，油墨转移到承印物上；随着印版辊筒继续转动，着墨印版与承印物分离，这时一部分油墨转移到承印物上，一部分油墨流回着墨孔中，完成印刷过程，即可印制成特定图案的橡胶转移膜。
本发明中所述的颜料可以采用现有技术，颜料用量及配置根据具体颜色的要求而定。本发明伪装橡胶转移膜可制成林地型和荒漠型两种伪装图案的伪装橡胶布，且实验表明具有显著的伪装效果，该图案本身为纺织品中的现有技术。显然，本发明所述的图案不限于上述的两种图案，通过选用不同的颜料和印版可以制成任意彩色图案的橡胶转移膜及其制品。本发明采用的设备为现有薄膜印刷设备，不需要定制设备，投资少、成本低。现有技术中通过向胶料中添加颜料制备彩色橡胶制品，由于胶料中添加的颜料完全分散到胶料中，只有部分颜料可迁移至表面，因而制得的彩色橡胶制品颜色较暗；而本发明是将颜料完全粘结在橡胶表面，颜料密度高，因而制得的伪装橡胶制品颜色更鲜艳，伪装效果更好。
本发明未述及之处适用于现有技术。
下面给出本发明的具体实施例。这些实施例仅用于进一步具体说明本发明，并不限制本申请的权利要求保护范围。
实施例1
本实施例制备四色大叶林地伪装橡胶膜。
设计胶膜包括聚氨酯粘合剂层3、伪装橡胶油墨层2和双向拉伸聚丙烯薄膜层1；伪装橡胶油墨层2通过凹版印刷机印制在双向拉伸聚丙烯薄膜层1上，伪装橡胶油墨层2的原料包括颜料、氯丁胶乳、防老剂、紫外线吸收剂和钛白粉；所述聚氨酯粘合剂层3通过凹版印刷机印制在所述伪装橡胶油墨层2上。其中，防老剂为二叔丁基对甲酚，紫外线吸收剂为UV-531；氯丁胶乳的总固体含量为55％，粒径为50～55nm(正常氯丁胶乳的总固体含量为30％-60％，粒径为50～190nm)。凹版印刷机印版选择林地迷彩图案，即四色大叶林地图案，颜料配置为浅绿、深绿、深棕和黑色。
所述伪装橡胶油墨层2的原料中各组分的重量份组成为：
颜料：12份
氯丁胶乳：100份
防老剂：1.5份
紫外线吸收剂：1.2份
钛白粉：12份。
本实施例伪装橡胶转移膜的具体制备工艺是：
a、先将上述原料(颜料(浅绿、深绿、深棕和黑色)、氯丁胶乳、防老剂、紫外线吸收剂和钛白粉)充分混合、搅拌，并进行超细研磨，分别制成浅绿、深绿、深棕和黑色四种彩色胶浆，由于采用了氯丁胶乳作为分散媒介，而氯丁胶乳的粘度很高，印刷过程中易粘辊，所以在油墨制备过程中需要充分研磨，保证分散均匀性；
b、将步骤a中制得的浅绿、深绿、深棕和黑色四种彩色胶浆分别倒置在相应的墨槽中，然后用凹版印刷机将彩色胶浆印制在双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)层1上，并在60℃温度下烘干13s,形成伪装橡胶油墨层2，其中彩色胶浆的上浆量为12g/m2，印刷速率为25m/min；
c、再通过凹版印刷机将聚氨酯粘合剂印制在伪装橡胶油墨层2上，在60℃温度下烘干13s，即形成聚氨酯粘合剂层3；其中聚氨酯粘合剂的上胶量为12g/m2，印刷速率为25m/min。
实施例2
本实施例制备四色大叶荒漠伪装橡胶膜。
本实施例胶膜中伪装橡胶油墨层2的原料中防老剂为防老剂4010NA，紫外线吸收剂为UV-326；氯丁胶乳的总固体含量为50％，粒径为55～60nm。凹版印刷机印版选择荒漠伪装图案，即四色大叶荒漠图案，颜料配置为沙土、中绿、深棕和黑色。
所述伪装橡胶油墨层2的原料中各组分的重量份组成为：
颜料：10份
氯丁胶乳：100份
防老剂：1份
紫外线吸收剂：1份
钛白粉：10份。
本实施例伪装橡胶转移膜的具体制备工艺是：
a、先将上述原料(颜料(沙土、中绿、深棕和黑色)、氯丁胶乳、防老剂、紫外线吸收剂和钛白粉)充分混合、搅拌，并进行超细研磨，分别制成沙土、中绿、深棕和黑色四种彩色胶浆；
b、将步骤a中制得的沙土、中绿、深棕和黑色四种彩色胶浆分别倒置在相应的墨槽中，然后用凹版印刷机将彩色胶浆印制在双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)层1上，并在50℃温度下烘干15s,形成伪装橡胶油墨层2，其中彩色胶浆的上浆量为10g/m2，印刷速率为20m/min；
c、再通过凹版印刷机将聚氨酯粘合剂印制在伪装橡胶油墨层2上，在50℃温度下烘干15s，即形成聚氨酯粘合剂层3；其中聚氨酯粘合剂的上胶量为10g/m2，印刷速率为20m/min。
实施例3
本实施例制备四色大叶林地伪装橡胶膜。
本实施例胶膜中伪装橡胶油墨层2的原料中防老剂为防老剂4020，紫外线吸收剂为UV-327；氯丁胶乳的总固体含量为61％，粒径为65～70nm。凹版印刷机印版选择林地迷彩图案，即四色大叶林地图案，颜料配置为浅绿、深绿、深棕和黑色。
所述伪装橡胶油墨层2的原料中各组分的重量份组成为：
颜料：15份
氯丁胶乳：100份
防老剂：2份
紫外线吸收剂：1.5份
钛白粉：15份。
本实施例伪装橡胶转移膜的具体制备工艺是：
a、先将上述原料(颜料(浅绿、深绿、深棕和黑色)、氯丁胶乳、防老剂、紫外线吸收剂和钛白粉)充分混合、搅拌，并进行超细研磨，分别制成浅绿、深绿、深棕和黑色四种彩色胶浆；
b、将步骤a中制得的浅绿、深绿、深棕和黑色四种彩色胶浆分别倒置在相应的墨槽中，然后用凹版印刷机将彩色胶浆印制在双向拉伸聚丙烯薄膜(BOPP)层1上，并在70℃温度下烘干10s,形成伪装橡胶油墨层2，其中彩色胶浆的上浆量为15g/m2，印刷速率为30m/min；
c、再通过凹版印刷机将聚氨酯粘合剂印制在伪装橡胶油墨层2上，在70℃温度下烘干10s，即形成聚氨酯粘合剂层3；其中聚氨酯粘合剂的上胶量为15g/m2，印刷速率为30m/min。
上述实施例可制成具有特定图案的伪装橡胶转移膜，通过该胶膜可制成的林地型和荒漠型伪装图案的伪装橡胶布，经过实验表明本发明具有显著的伪装效果，实现了在单色橡胶布上大面积印制规律图案的目的，且印制的图案颜色清晰、均匀持久，具有耐酸碱等有害化学品腐蚀的作用，同时原料中加入紫外线吸收剂，均能使伪装橡胶转移膜具有较好的抗紫外线老化变色性能(参照《GB/T8427-2008纺织品色牢度试验耐人造光色牢度：氙弧》方法进行检测可达到4级要求(光照后基本无变色)，未添加紫外线吸收剂的相同制备只能达到2-3级要求(变色明显))，能够满足军队需要。同时申请人选择其他常用的氯丁胶乳(总固体含量小于50％，粒径大于70nm)作对照实验时发现，该范围内的氯丁胶乳制成的橡胶转移膜，颜色持久性不能保证，图案不均匀，与橡胶布的粘合能力较差，不能满足军队要求。
实施例4
本实施例制备伪装橡胶布。
本实施例中的伪装橡胶布表面具有伪装图案，该伪装图案采用实施例1-3中的伪装橡胶转移膜转印到在单色橡胶布上制得。
实施例5
本实施例制备伪装橡胶布。
采用实施例1-3中的伪装橡胶转移膜通过冷压直接贴合到单色橡胶布上，再将BOPP薄膜层1从伪装橡胶油墨层2上剥离，通过加热硫化将伪装橡胶油膜层2和聚氨酯粘合剂层3固化到单色橡胶布表面，进而在单色橡胶布表面形成一层颜色均匀的伪装图案，即制得伪装橡胶布。该橡胶布既美观，又能起到良好的伪装功能。
采用该实施例4和实施例5制成的伪装橡胶布与现有技术相比，经过反复屈挠2000次，伪装橡胶布上的图案完整、无裂纹，说明本发明制成的伪装橡胶布耐弯曲稳定性好，且持久耐用。
实施例6
本实施例制备化学防护服。
采用实施例4或实施例5中的伪装橡胶布加工制成具有伪装图案的化学防护服。实施例7
本实施例制备伪装橡胶靴。
采用实施例4或实施例5的伪装橡胶布加工制成具有伪装图案的橡胶靴。
Claims (7)
1.一种伪装橡胶转移膜，包括聚氨酯粘合剂层、印有伪装图案的伪装橡胶油墨层和双向拉伸聚丙烯薄膜层；所述伪装橡胶油墨层通过凹版印刷印制在双向拉伸聚丙烯薄膜层上，所述聚氨酯粘合剂层通过凹版印刷印制在伪装橡胶油墨层上；其特征在于所述伪装橡胶油墨层的原料重量份组成为：
颜料：10-15份
氯丁胶乳：100份
防老剂：1-2份
紫外线吸收剂：1-1.5份
钛白粉：10-15份；
其中，所述氯丁胶乳中总固体含量为50％～61％，氯丁胶乳粒径为50～70nm；所述防老剂为二叔丁基对甲酚、防老剂4010NA或防老剂4020；所述紫外线吸收剂为UV-531、UV-326或UV-327。
2.根据权利要求1所述的伪装橡胶转移膜，其特征在于所述伪装橡胶油墨层上的伪装图案为沙土、中绿、深棕和黑色配置的四色大叶荒漠图案。
3.根据权利要求1所述的伪装橡胶转移膜，其特征在于所述伪装橡胶油墨层上的伪装图案为浅绿、深绿、深棕和黑色配置的四色大叶林地图案。
4.一种制备权利要求1-3任一所述伪装橡胶转移膜的制备方法，其特征在于该制备方法的具体工艺是：
a、按照伪装图案颜色配置要求制备彩色胶浆：将上述原料充分混合、搅拌，并进行超细研磨，制成相应的彩色胶浆；
b、印制伪装橡胶油墨层：将步骤a中制得的彩色胶浆通过凹版印刷机印制在双向拉伸聚丙烯薄膜层上，其中彩色胶浆的上浆量为10-15g/m2，印刷速率为20-30m/min，印制后在50～70℃温度下烘干10-15s，即在双向拉伸聚丙烯薄膜层的上表面形成伪装橡胶油墨层；
c、印制聚氨酯粘合剂层：在步骤b中制得的伪装橡胶油墨层的上表面通过凹版印刷机印制聚氨酯粘合剂，其中聚氨酯粘合剂的上胶量为10-15g/m2，印刷速率为20-30m/min，印制后在60～70℃温度下烘干10-15s，形成聚氨酯粘合剂层，即制成伪装橡胶转移膜。
5.一种伪装橡胶布，表面具有伪装图案，其特征在于该伪装图案通过权利要求1-3任一所述的伪装橡胶转移膜转印到单色橡胶布上得到。
6.根据权利要求5所述的伪装橡胶布，其特征在于所述伪装图案的具体转印工艺是：首先通过将所述伪装橡胶转移膜的聚氨酯粘合剂层冷压贴合在单色橡胶布上，然后剥离双向拉伸聚丙烯薄膜层，再进行硫化固化转印在单色橡胶布上。
7.一种化学防护服，其特征在于该防护服由权利要求5或6所述的伪装橡胶布制成。
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