CN105419475B

CN105419475B - 一种具有离型功能的免上胶热转印油墨

Info

Publication number: CN105419475B
Application number: CN201410458837.0A
Authority: CN
Inventors: 耿益祥
Original assignee: BAUHINIA VARIEGATA INK (ZHEJIANG) Co Ltd
Current assignee: Bauhinia Variegata Ink Zhejiang Co ltd
Priority date: 2014-09-11
Filing date: 2014-09-11
Publication date: 2018-08-07
Anticipated expiration: 2034-09-11
Also published as: CN105419475A

Abstract

本发明提供了适用于各类聚氯乙烯(PVC)底材上的一种具有离型功能的免上胶热转印油墨，该油墨由下列重量百分比的组分组成：聚甲基丙烯酸酯树脂15‑25％，醋酸纤维素树脂1.5‑2.5％，柔性树脂1‑3％，颜料7‑30％，混合溶剂50‑63％，助剂0‑2％，哑粉0‑1％，蜡粉0‑2％。所述热转印油墨适应的转印膜印刷工艺结构为“聚酯薄膜//转印油墨”结构，将离型层和胶水的性能集合于油墨本身。本发明所述的热转印油墨具有同类聚丙烯酸树脂体系热转印油墨所不具备的柔韧性，使得多层油墨转印膜在生产、运输及使用过程中因墨膜层破裂而造成的损耗大幅降低；有效简化了转印膜的生产印刷工艺，大大节约了转印膜的生产成本，提高了印刷转印膜的效率。

Description

一种具有离型功能的免上胶热转印油墨

技术领域

本发明涉及一种油墨，具体的说涉及一种对于转印到聚氯乙烯(PVC)材质上具有离型功能的免上胶热转印油墨。

背景技术

热转印技术是指先将油墨通过印刷机印刷在特定底材(如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)薄膜)上制成转印膜，然后将印有图案的转印膜通过一定的温度和压力，将图案转印到目标底材(如相框，家具立面，高分子板材，文具塑胶等)上的一种工艺技术。转印工艺根据转印温度不同可分为冷转印和热转印，传统的转印膜印刷工艺为PET薄膜//离型剂//转印油墨//胶水，离型剂在转印后起到与PET薄膜剥离的作用，如果没有离型剂，采用PET薄膜//转印油墨//胶水的工艺，在转印时会发生油墨层与PET薄膜层剥离不干净与油墨层和PET薄膜层附着牢度太好而剥离不下来或者剥离时用力过大造成PET薄膜的断裂等情况。油墨层主要构成转印膜的各种印刷图案。胶水层则起到粘结油墨层和最终转印底材的作用，使得油墨图案在转印后牢牢地附着在底材上。

虽然现在传统转印膜印刷工艺比较成熟，但其印刷工序略显复杂，离型剂和胶水就占去两道印序(有些需要上两遍胶水就得三道印序)，一般的六色印刷机就只能留下四个印序做颜色套印，因此复杂一点的图案就需要经过两次上机印刷才能完成，比较影响生产效率。同时由于现在转印膜生产厂家众多，产品竞争异常激烈，因此各转印膜生产厂家对降低成本的要求非常迫切。但是如果只从传统角度节约成本，会造成诸多不良的质量问题：减少离型剂的用量会造成转印时剥离不畅；较少油墨的用量会造成色浓度和鲜艳度不够，图案印刷不清晰；减少胶水的用量会造成转印牢度变差。

PVC材质的转印底材是热转印工艺中较为常用的一种材质，主要用于各类中低端日用品如文具，脸盆，玩具等。由于竞争激烈，因此用于PVC材质的热转印膜的成本一直是转印膜制造商很关注的问题。

除了效率和成本上的问题，目前市场上的热转印油墨还有一个比较严重的不足，就是由于目前市场上的热转印油墨的树脂主要用丙烯酸酯为主，其本身成膜后比较脆；当转印膜上有四层或者四层以上的油墨层时，转印膜的墨膜层会变得非常地脆，稍有外力磕碰，墨膜层就会破裂和脱落，使得转印膜报废，这给转印膜生产者和使用者造成了非常大的困扰。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种具有离型功能的免上胶热转印油墨，使得“聚酯薄膜//转印油墨”结构的转印膜得以实现，从而简化转印膜印刷生产工艺，大幅降低其生产成本；同时在设计此油墨配方时引入柔性树脂，解决印刷多层油墨的转印膜的脆性问题。

本发明所采用的技术方案是：一种具有离型功能的免上胶热转印油墨，该油墨由下列重量百分比的组分组成：聚甲基丙烯酸酯树脂15-25％，醋酸纤维素树脂1.5-2.5％，柔性树脂1-3％，颜料7-30％，混合溶剂50-63％，助剂0-2％，哑粉0-1％，蜡粉0-2％，所述混合溶剂为醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸丁酯、甲苯、丁酮、甲基异丁酮、异丙醇、丙二醇单甲醚和丙二醇单甲醚醋酸酯中的两种或两种以上的任意比例组合而成的混合溶剂，所述助剂为分散剂、抗静电剂以及有机硅流平剂中的一种或者多种的混合物，所述哑粉为气相二氧化硅，所述蜡粉为聚合物微粉蜡。

作为优选，所述的热转印油墨应用的转印膜印刷结构为“聚酯薄膜//转印油墨”结构而非传统的“聚酯薄膜//离型剂//转印油墨//胶水”结构；该结构的转印膜由于省略了离型层和胶水层，所以其印刷工艺及生产成本和效率均大大优于传统结构的转印膜。

作为优选，所述聚甲基丙烯酸酯树脂中聚甲基丙烯酸甲酯占油墨中总聚甲基丙烯酸酯树脂质量90％以上。聚甲基丙烯酸甲酯树脂对聚酯薄膜的附着力不佳，在转印条件下很容易与聚酯薄膜完全脱离，同时其耐温性较好，可以承受热转印工艺中的高温高压的热转印条件，但聚甲基丙烯酸甲酯树脂硬度较高，脆性较大，成膜性较差，成膜后容易受力断裂，可按需要加入0-10％的聚甲基丙烯酸丁酯树脂改善其油墨的成膜性。

作为优选，所述聚甲基丙烯酸酯树脂的分子量在50000－120000之间，玻璃化转变温度(Tg)在60－120℃之间。聚甲基丙烯酸酯树脂的分子量在50000－120000之间，在此区间的聚甲基丙烯酸酯树脂既能避免因分子量太小造成的油墨干燥后墨层太脆，又能避免因分子量过大造成的油墨粘度过高，影响生产及印刷过程；玻璃化转变温度(Tg)在60－120℃之间的聚甲基丙烯酸酯树脂既能避免因玻璃化转变温度过低造成的转印膜墨层过软而引起的反粘，又能避免因过高的玻璃化转变温度而造成的树脂溶解困难。

作为优选，油墨配方中醋酸纤维素树脂与聚甲基丙烯酸树脂的重量比在0.06－0.1之间。醋酸纤维素树脂在油墨中可以起到改善流平，促进溶剂挥发，降低增塑剂的迁移性的作用。

作为优选，油墨配方中的柔性树脂为氯醋树脂或聚氨酯树脂。氯醋树脂和聚甲基丙烯酸树脂具有很好的相容性，能保证其加入油墨的储存稳定性。氯醋树脂比聚甲基丙烯酸树脂具有更好的成膜性和柔韧性，加入配方中能使油墨干燥成膜后具有较好的柔韧性。聚氨酯树脂比氯醋树脂具有更优异的成膜性和柔韧性，在转印膜结构中油墨层数达到四层或者四层以上时，加入聚氨酯树脂可以明显地改善转印膜油墨层的脆性。

作为优选，所述颜料为有机颜料时，有机颜料占油墨的重量百分比为7-15％；所述颜料为无机颜料，无机颜料占油墨的重量百分比为15-30％。所述颜料可以为红色颜料、黄色颜料、蓝色颜料、绿色颜料、橙色颜料或紫色颜料中的一种或几种。

作为优选，所述助剂中分散剂占油墨的重量百分比为0-0.5％，流平剂占油墨的重量百分比为0-1％，抗静电剂占油墨的重量百分比为0-0.5％。分散剂能有效帮助油墨中的颜料分散；流平剂可以改善印刷过程中油墨图文的流平效果；抗静电剂可以消除印刷过程中的静电毛刺等故障。

作为优选，所述聚合物微粉蜡为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或聚四氟乙烯蜡中的一种或几种组成的混合物。聚乙烯蜡和聚四氟乙烯蜡可以改善油墨成膜后的耐磨性和抗反粘性，聚丙烯蜡可以有效改进油墨膜层的爽滑性。

作为优选，所述分散剂为聚酯型或聚醚型超分散剂中的一种，所述抗静电剂为季铵盐类化合物。

作为优选，所述油墨所适用的转印工艺条件为温度在140-220℃之间，压力范围为3-10kg/cm²。

作为优选，所述由具有离型功能的免上胶热转印油墨所印刷制得的转印膜的转印底材为聚氯乙烯(PVC)材质，包括纯PVC，再生PVC及含PVC成分达75％以上的各类共混材质。

一种具有离型功能的免上胶热转印油墨的制备方法，所述制备方法主要包括以下步骤：首先将树脂和一部分溶剂分散溶解成树脂液，然后将颜料和助剂投入到树脂液中分散均匀，然后通过砂磨机进行研磨至细度合格，然后将剩余的溶剂、哑粉和蜡粉加入，高速搅拌分散20分钟即得。

本发明的有益效果是：

(1)本发明所述的热转印油墨不仅具有传统转印油墨的各项性能，如色浓度、鲜艳度、优良的印刷适性及耐热性，而且还具有优异的离型性及与聚氯乙烯材质的粘合性，它能用于生产区别于传统的“聚酯薄膜//离型剂//转印油墨//胶水”结构的新型“聚酯薄膜//转印油墨”结构的转印膜；

(2)本发明所述的热转印油墨具有同类聚丙烯酸树脂体系热转印油墨所不具备的柔韧性，使得多层油墨转印膜在生产、运输及使用过程中因墨膜层破裂而造成的损耗大幅降低；

(3)本发明所述的转印油墨能使传统转印膜生产工艺中所用的离型剂，油墨和胶水合并成只使用油墨即可，有效简化了转印膜的生产印刷工艺，大大节约了转印膜的生产成本，提高了印刷转印膜的效率。

具体实施方式

下面通过具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的具体说明。

实施例中各原料均系市购常规原料。

实施例1

一种具有离型功能的免上胶热转印油墨，其组成如表1所示：

表1.实施例1的转印油墨各组分及其重量百分比

其中聚甲基丙烯酸甲酯的分子量为90000，玻璃化转变温度为80℃。所述具有离型功能的免上胶热转印油墨制备方法如下：首先将树脂和一部分溶剂分散溶解成树脂液，然后将颜料和助剂投入到树脂液中分散均匀，然后通过砂磨机进行研磨至细度合格，然后将剩余溶剂，哑粉和蜡粉加入，高速搅拌分散20分钟即得。

实施例2

一种具有离型功能的免上胶热转印油墨，其组成如表2所示：

表2.实施例2的转印油墨各组分及其重量百分比

其中聚甲基丙烯酸甲酯的分子量为70000，玻璃化转变温度为100℃；聚甲基丙烯酸丁酯的分子量为50000，玻璃化转变温度为60℃。该转印油墨可以通过以下方式制备：首先将树脂和一部分溶剂分散溶解成树脂液，然后将颜料和助剂投入到树脂液中分散均匀，然后通过砂磨机进行研磨至细度合格，然后将剩余溶剂、哑粉和蜡粉加入，高速搅拌分散20分钟即得。

实施例3

一种具有离型功能的免上胶热转印油墨，其组成见表3。

表3.实施例3的转印油墨各组分及其重量百分比

其中聚甲基丙烯酸甲酯的分子量为90000，玻璃化转变温度为120℃；聚甲基丙烯酸丁酯的分子量为70000，玻璃化转变温度为75℃。该转印油墨可以通过以下方式制备：首先将树脂和一部分溶剂分散溶解成树脂液，然后将颜料和助剂投入到树脂液中分散均匀，然后通过砂磨机进行研磨至细度合格，然后将剩余溶剂、哑粉和蜡粉加入，高速搅拌分散20分钟即得。

实施例4

一种具有离型功能的免上胶热转印油墨，其组成见表4

表4.施例4的转印油墨各组分及其重量百分比

其中聚甲基丙烯酸甲酯的分子量为80000，玻璃化转变温度为100℃；聚甲基丙烯酸丁酯的分子量为70000，玻璃化转变温度为75℃；聚甲基丙烯酸异丁酯的分子量为55000，玻璃化转变温度为65℃。转印油墨可以通过以下方式制备：首先将树脂和一部分溶剂分散溶解成树脂液，然后将颜料和助剂投入到树脂液中分散均匀，然后通过砂磨机进行研磨至细度合格，然后将剩余溶剂和蜡粉加入，高速搅拌分散20分钟即得。

对实施例1至实施例4制得热转印油墨进行性能测试，测试评定方法：

1.细度：按照GB/T13217.3执行，评定结果以μ为单位。

2.着色力：按照GB/T13217.6执行，评定结果以％为单位。

3.离型性：先将转印油墨用开稀溶剂(醋酸乙酯：醋酸正丙酯＝7:3，质量分数比)开稀到查恩3#粘度杯16秒，然后在PET薄膜非处理面上用5#刮棒按离将热转印油墨进行刮样；刮样在温度为180℃，压力为5kg/cm²的条件下转印到PVC板材上后将PET薄膜剥离。检测是否能顺利剥离及剥离下的PET膜上转印油墨的残留程度，评定结果为1-5分，5分为顺利剥离且PET膜上每100cm²油墨残留点不超过3个点，1分为不能顺利剥离，且PET膜上每100cm²油墨残留点超过20个点。

4.转印牢度：先将转印油墨用开稀溶剂(醋酸乙酯：醋酸正丙酯＝7:3，质量分数比)开稀到查恩3#粘度杯16秒，然后在PET薄膜非处理面上用5#刮棒按离将热转印油墨进行刮样；刮样在温度为180℃，压力为5kg/cm²的条件下转印到PVC板材上后将PET薄膜剥离。然后用3M胶带按百格法测试油墨层的附着牢度(可参考GB/T13217.7)，评定结果为不掉墨层的格数除于100。

5.柔韧性：先将转印油墨用开稀溶剂(醋酸乙酯：醋酸正丙酯＝7:3，质量分数比)开稀到查恩3#粘度杯16秒，然后在PET薄膜上用5#刮棒连续刮样3层，然后将刮样用双手揉搓5次，观察油墨墨层破裂情况。评定结果为1-5分，5分为墨层完全不破裂，1分为墨层完全破裂并脱落。

对实施例1-4进行性能测试的测试结果请见表5。

表5.实施例的性能测试

测试项目	实施例1	实施例2	实施例3	实施例4
					细度	＜18μ	＜15μ	＜15μ	＜15μ
着色力	95-105％	95-105％	95-105％	95-105％
					离型性	5	5	5	5
转印牢度	>95％	>95％	>95％	>95％
					柔韧性	5-	5	5	5+

以上所述的实施例只是本发明的一种较佳的方案，并非对本发明作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims

1.一种具有离型功能的免上胶热转印油墨用于“聚酯薄膜//转印油墨”结构转印膜印刷工艺的用途，其特征在于：所述油墨由下列重量百分比的组分组成：聚甲基丙烯酸酯树脂15-25％，醋酸纤维素树脂1.5-2.5％，柔性树脂1-3％，颜料7-30％，混合溶剂50-63％，助剂0-2％，哑粉0-1％，蜡粉0-2％；所述的混合溶剂为醋酸乙酯、醋酸正丙酯、醋酸异丙酯、醋酸丁酯、甲苯、丁酮、甲基异丁酮、异丙醇、丙二醇单甲醚或丙二醇单甲醚醋酸酯中的两种以上组合而成的混合溶剂；所述助剂为分散剂、抗静电剂或者有机硅流平剂中的一种或者多种的混合物；所述哑粉为气相二氧化硅；所述蜡粉为聚合物微粉蜡；

所述热转印油墨适应的转印膜印刷工艺结构为“聚酯薄膜//转印油墨”结构；所述热转印油墨将传统热转印工艺中需要的离型层和胶水的性能集合于油墨本身；

所述聚甲基丙烯酸酯树脂由聚甲基丙烯酸甲酯和聚甲基丙烯酸丁酯共同组成，其中聚甲基丙烯酸甲酯占油墨中总聚甲基丙烯酸酯树脂质量的90％以上；所述聚甲基丙烯酸酯树脂的分子量在50000－120000之间，所述聚甲基丙烯酸酯树脂的玻璃化转变温度Tg在60－120℃之间；

所述助剂中分散剂占油墨的重量百分比为0-0.5%，流平剂占油墨的重量百分比为0-1%，抗静电剂占油墨的重量百分比为0-0.5%；

所述油墨所适用的转印工艺条件为温度在140-220℃之间，压力范围为3-10kg/cm²；所述热转印油墨印刷制得的转印膜所适用的转印底材为聚氯乙烯材质，包括纯PVC、再生PVC及含PVC成分达75％以上的各类共混材质；

所述油墨配方中醋酸纤维素树脂与聚甲基丙烯酸树脂的重量比在0.06－0.1之间；

所述油墨配方中的柔性树脂为氯醋树脂或聚氨酯树脂，添加量为1-3%。

2.根据权利要求1所述的具有离型功能的免上胶热转印油墨用于“聚酯薄膜//转印油墨”结构转印膜印刷工艺的用途，其特征在于：所述聚合物微粉蜡为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡或聚四氟乙烯蜡中的一种或几种组成的混合物；所述分散剂为聚酯型或聚醚型超分散剂中的一种，所述抗静电剂为季铵盐类化合物。

3.根据权利要求1所述的具有离型功能的免上胶热转印油墨用于“聚酯薄膜//转印油墨”结构转印膜印刷工艺的用途，其特征在于：所述颜料为有机颜料或无机颜料，其中若为有机颜料，其用量占油墨的重量百分比为7-15％；若为无机颜料，其用量占油墨的重量百分比为15-30％；所述颜料为红色颜料、黄色颜料、蓝色颜料、绿色颜料、橙色颜料或紫色颜料中的任意一种或几种。

4.一种根据权利要求1所述的具有离型功能的免上胶热转印油墨用于“聚酯薄膜//转印油墨”结构转印膜印刷工艺的用途，其特征在于，具有离型功能的免上胶热转印油墨的制备方法，首先将树脂和一部分溶剂分散溶解成树脂液，然后将颜料和助剂投入到树脂液中分散均匀，然后通过砂磨机进行研磨至细度合格，然后将剩余的溶剂、哑粉和蜡粉加入，高速搅拌分散20分钟即得。