CN105907289A - 热转印保护层组合物、热转印膜及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种热转印保护层组合物、热转印膜及其制作方法。以重量份计，该热转印保护层组合物包括40～70份聚氨酯丙烯酸酯、5～10份硅改性树脂、25～35份活性稀释剂和2～8份光引发剂。聚氨酯丙烯酸酯和硅改性树脂使得到的保护层具有离型的特性；且通过光引发剂和活性稀释剂的加入使得只需要紫外固化即可完成固化过程，简化了固化工艺，缩短了固化时间，且不存在有机溶剂的挥发，较为环保；同时，由该组合物得到的保护层具有自修复功能，因此在受到刮磨后能够自我修复使其具有耐磨耐刮的性能；进一步地所得到的保护层硬度适中、延伸率较高，具有柔和触感、提升产品档次，且在转印过程中不会出现裂纹，适用于不同形状的固体印刷。

Description

热转印保护层组合物、热转印膜及其制作方法
技术领域
本发明涉及印刷领域，具体而言，涉及一种热转印保护层组合物、热转印膜及其制作方法。
背景技术
热转印膜是热转印工艺的一种介质材料。热转印装饰工艺是通过热转印膜一次性加热，将热转印上的装饰图案转印于被装饰建材表面上，形成优质饰面膜的过程。其表面具有耐磨、耐热、耐光等优良性能，且花纹新颖美观、色调稳定，是一种用途广泛的装饰材料。但随着塑料行业的不断发展，塑料制品的表面图文装饰要求迅速提高，普遍使用的丝印、移印形式已满足不了新的装饰要求。而热转印这种新的特殊印刷形式，由于具有转移烫印过程简单、快捷、无污染、附着力好的优势，得到人们普遍的认识和接受。这种特殊功能的印刷膜，更广泛应用于很难直接印刷，特别是需要多色的层次印刷效果的不同固体形状的塑料制品表面上的烫印，所以针对各种形状的塑料制品的表面印刷，热转印是最好的装饰方法。目前，装饰塑料制品的热转印方法已广泛应用于文具、日用、化妆、人造革、玩具、电器、家具建材等塑料制品行业中。这种特殊功能印刷膜成为塑料制品装饰行业中使用最广泛的耗材，因此其市场前景无限。
目前市场上传统热转印膜结构大多包括载体层1’、离型层2’、保护层3’、图文层4’及接着层5’，如图1所示。其中，公开号为CN 204641121U的专利中公开了一种如图1所示的组合热转印膜结构，该热转印膜在载体膜表面需要涂布一层含有硅离型剂的离型层，导致其工序复杂，且降低了产品良率，增加了成本。公开号为CN 101508222 A的专利申请中公开了一种用于电子产品装饰的热转印膜，但是该热转印膜的缺点在于产品中无油墨印刷保护层，转印后的花纹图案在使用中易刮伤污染，图案及产品外观得不到持久保护。专利CN204641126U共公开了一种具有高硬度及耐磨性优异保护层热转印膜，但其保护层树脂组合中含有水和有机溶剂，且需要高温长时间烘烤半固化，且涂布有离型胶水的载体层剥离后需要经过紫外光固化才能得到性质优良的保护涂层，且热转印膜生产过程中有溶剂挥发且需要消耗大量能量，成本高。
由此可见，现有热转印膜产品大多需要在载体层涂布离型层，导致工序和成本增加，从而降低了产品良率。目前具有良好耐刮耐磨保护层的热转印膜，其保护层树脂组合物大多为热固化和紫外固化两段固化树脂，热固化树脂一般含有溶剂且需要长时间热烘烤，且两段固化较繁琐，给使用者带来不便。热转印膜保护层采用UV树脂固化的涂层具有良好的耐磨耐刮性能，但此类涂层一般硬度高、延伸率差，在热转印成型时，制品弯曲部分保护层易出现裂纹，影响产品外观。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种热转印保护层组合物、热转印膜及其制作方法，以解决现有技术中的热转印膜的保护层固化繁琐、延伸率低的问题。
为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种热转印保护层组合物，以重量份计，组合物包括40～70份聚氨酯丙烯酸酯、5～10份硅改性树脂、25～35份活性稀释剂和2～8份光引发剂。
进一步地，上述聚氨酯丙烯酸酯选自型号为双键583-1、氰特EB8465、氰特EB264、长兴化学DR-U025、长兴化学6158B-80和长兴化学DR-U029的聚氨酯丙烯酸酯中的一种或多种，优选硅改性树脂选自型号为美源SIU2400、氰特EB1360和长兴化学DR-U188C的硅改性树脂中一种或多种，优选活性稀释剂选自型号为长兴化学EM70、长兴化学EM231、长兴化学EM214、长兴化学EM2382、沙多玛SR395NS和沙多玛SR506NS的活性稀释剂中的一种或多种，优选光引发剂为α-羟烷酮类光引发剂或酰基氧化物类光引发剂。
根据本发明的另一方面，提供了一种热转印膜，包括依次叠置设置的载体层、保护层、印刷层和接着层，该保护层采用上述的组合物固化而成。
进一步地，上述保护层的厚度为5～25μm。
进一步地，上述载体层为PET层、PMMA层或PU层，优选载体层的厚度为25～250μm。
进一步地，上述接着层的厚度为10～30μm。
进一步地，形成上述印刷层的油墨为伸长率大于50％的油墨。
根据本发明的又一方面，提供了一种上述的热转印膜的制作方法，该制备方法包括：在载体层上设置用于形成保护层的组合物后，将组合物固化得到保护层；将油墨设置在保护层上，得到印刷层；在印刷层上设置胶着剂，得到胶着层。
进一步地，上述组合物通过镜面磨具压印在载体层上后，将组合物紫外固化，紫外固化的固化能量为500～1200mj/cm2。
进一步地，采用图案印刷方式将上述油墨设置在保护层上，图案印刷方式为丝印、胶印、凹印或喷墨打印。
应用本发明的技术方案，热转印保护层组合物同时含有聚氨酯丙烯酸酯和硅改性树脂，使得利用其固化得到的保护层具有离型的特性；且通过光引发剂和活性稀释剂的加入使得只需要紫外固化即可完成固化过程，简化了固化工艺，缩短了固化时间，且在固化过程中不存在有机溶剂的挥发，较为环保；同时，上述几种组分的配合，使得由该组合物得到的保护层具有自修复功能，因此在受到刮磨后能够自我修复使其具有耐磨耐刮的性能；进一步地所得到的保护层硬度适中、延伸率较高，具有柔和触感、提升产品档次，且在转印过程中不会出现裂纹，适用于不同形状的固体印刷。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术的热转印膜的剖面结构示意图；以及
图2示出了根据本申请一种典型实施方式提供的热转印膜的剖面结构示意图。
其中，上述附图包括以下附图标记：
1’、载体层；2’、离型层；3’、保护层；4’、图文层；5’、接着层；1、载体层；3、保护层；4、印刷层；5、接着层。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如背景技术所记载的，现有技术的热转印膜产品大多需要在载体层涂布离型层，导致工序和成本增加，从而降低了产品良率。目前具有良好耐刮耐磨保护层的热转印膜，其保护层树脂组合物大多为热固化和紫外固化两段固化树脂，热固化树脂一般含有溶剂且需要长时间热烘烤，且两段固化较繁琐，给使用者带来不便。热转印膜保护层采用UV树脂固化的涂层具有良好的耐磨耐刮性能，但此类涂层一般硬度高、延伸率差，在热转印成型时，制品弯曲部分保护层易出现裂纹，影响产品外观。为了解决现有技术中的热转印膜的保护层固化繁琐、延伸率低的问题，本申请提供了一种热转印保护层组合物、热转印膜及其制作方法。
在本申请一种典型的实施方式中，提供了一种热转印保护层组合物，重量份计，该组合物包括40～70份聚氨酯丙烯酸酯、5～10份硅改性树脂、25～35份活性稀释剂和2～8份光引发剂。
本申请的热转印保护层组合物同时含有聚氨酯丙烯酸酯和硅改性树脂，使得利用其固化得到的保护层具有离型的特性；且通过光引发剂和活性稀释剂的加入使得只需要紫外固化即可完成固化过程，简化了固化工艺，缩短了固化时间，且在固化过程中不存在有机溶剂的挥发，较为环保；同时，上述几种组分的配合，使得由该组合物得到的保护层具有自修复功能，因此在受到刮磨后能够自我修复使其具有耐磨耐刮的性能；进一步地所得到的保护层硬度适中、延伸率较高，具有柔和触感、提升产品档次，且在转印过程中不会出现裂纹，适用于不同形状的固体印刷。
用于本申请的聚氨酯丙烯酸酯、硅改性树脂、活性稀释剂和光引发剂全部选自现有技术中的已有物质，优选上述聚氨酯丙烯酸酯选自型号为双键583-1、氰特EB8465、氰特EB264、长兴DR-U025、长兴6158B-80和长兴DR-U029的聚氨酯丙烯酸酯中的一种或多种。优选上述硅改性树脂选自型号为美源SIU2400、氰特EB1360和长兴DR-U188C的硅改性树脂中一种或多种。优选上述活性稀释剂选自型号为长兴化学EM70、长兴化学EM231、长兴化学EM214、长兴化学EM2382、沙多玛SR395NS和沙多玛SR506NS的活性稀释剂中的一种或多种。优选上述光引发剂为α-羟烷酮类光引发剂或酰基氧化物类光引发剂。
在本申请另一种典型的实施方式中，提供了一种热转印膜，如图2所示，该热转印膜包括依次叠置设置的载体层1、保护层3、印刷层4和接着层5，该保护层3采用上述的组合物固化而成。如前所描述的，本申请的组合物具有上述优点，因此使得保护层3不仅具有耐磨耐刮的性能，且硬度适中、延伸率较高，进而使得该热转印膜适用于不同形状的固体印刷，在弯曲处也不会出现裂纹。
本申请的保护层兼具离型和保护的作用，因此其厚度能够达到离型和保护的要求即可，为了适应不同应用对保护层3的要求，优选上述保护层3的厚度为5～25μm。
本申请的载体层1为柔性载体，优选上述载体层1为PET层、PMMA层或PU层，进一步优选载体层1的厚度为25～250μm。
接着层的主要作用是在转印中将热转印膜与被印刷物粘接，其厚度不宜过大，优选上述接着层5的厚度为10～30μm。
为了避免在转印过程中，由于操作不当导致印刷层被拉裂，优选形成印刷层4的油墨为拉伸率大于50％的油墨。
在本申请又一种典型的实施方式中，提供了一种上述的热转印膜的制作方法，该制备方法包括：在载体层1上设置用于形成保护层3的组合物后，将组合物固化得到保护层3；将油墨设置在保护层3上，得到印刷层4；在印刷层4上设置胶着剂，得到胶着层5。由上述过程可以看出，本申请的热转印膜的制作方法，流程简单，大大提高了热转印膜的制作效果并降低其制作成本。
在本申请一种优选的实施例中，上述组合物通过镜面磨具压印在载体层1上后，将组合物紫外固化，紫外固化的固化能量为500～1200mj/cm2。本申请在上述条件下进行紫外固化，固化条件较为温和，不会消耗高能紫外，因此，易于在工业中推广使用。
可以采用本领域常用的图案印刷方式将油墨设置在保护层3上，优选上述图案印刷方式为丝印、胶印、凹印或喷墨打印。
以下将结合实施例和对比例，进一步说明本申请的有益效果。
实施例1
(1)将30g聚氨酯丙烯酸酯(长兴DR-U029)，20g DR-U025,6g硅改性树脂(美源SIU2400)，25g EM2382，3g光引发剂184混合得到保护层组合物(具体组分记载在表1中，重量单位为g)；
(2)选取无处理(无处理PET有助于保护层剥离)PET基材作为载体层，将保护层组合物通过镜面模具设置在载体层上，通过紫外光固化得到热转印片材；
(3)在热转印片材上通过网印市售JUJO CHEMICAL油墨FM3100，80℃烘烤30s得到印刷层，在印刷层上涂布接着剂，80℃烘干得到热转印膜；
(4)将热转印膜和承印物放入转印机进行真空转印，最后撕去载体层，得到热转印后对象，测试对象表面性能。
实施例2
(1)将50g聚氨酯丙烯酸酯(长兴DR-U029)，10g DR-U025,6g硅改性树脂(美源SIU2400)，15g EM2382，15gEM214，3g光引发剂184混合得到保护层组合物(具体组分记载在表1中)；
(2)选取无处理PET基材作为载体层，将保护层组合物通过镜面模具设置在载体层上，通过紫外光固化压印得到热转印片材；
(3)在热转印片材上通过网印市售JUJO CHEMICAL油墨FM3100，80℃烘烤30s得到印刷层，在印刷层上涂布接着剂，80℃烘干得到热转印膜。
(4)将热转印膜和承印物放入转印机进行真空转印，最后撕去载体层，得到热转印后对象，测试对象表面性能。
实施例3至8
方法同实施例1，具体组成和结构参数见表1。
对比例1
(1)选取无处理PET基材作为载体层，将市售东莞市伟达化工科技有限公司热转印膜保护层UV树脂组合物WD-PC008，通过镜面模具设置在载体层上，通过紫外光固化压印得到热转印片材；
(2)在热转印片材上通过网印JUJO CHEMICAL油墨FM3100，80℃烘烤30s得到印刷层，在印刷层上涂布接着剂，80℃烘干得到热转印膜；
(3)将热转印膜和承印物放入转印机进行真空转印，最后撕去载体层，得到热转印后对象，测试对象表面性能。
对比例2
(1)选取无处理PET基材作为载体层，将市售热转印膜保护层两段固化树脂组合物Desmolux VP LS 2396，涂布在载体层上，80℃烘烤3min，得到热转印片材。
(2)在热转印片材上通过网印JUJO CHEMICAL油墨FM3100，80℃烘烤30s得到印刷层，在印刷层上涂布接着剂，80℃烘干得到热转印膜；
(3)将热转印膜和承印物放入转印机进行真空转印，最后撕去载体层，300mj/cm2UV光照后得到热转印后对象，测试对象表面性能。
其中测试方法为：
铅笔硬度测试(见ASTM D3363)；检测耐摩擦性能的方法为0000#钢丝绒(负载200g/cm2)往返10次；修复性通过TABER710负重5N，1mm球形钢针垂直在样品表面滑动，观察划痕修复时间；肉眼观察物件外观有无裂痕。
测试结果见表2。
表1
表2
从表1中实施例1至8的涂层性能数据可以看出，保护层修复时间越小，修复性越强；同时铅笔硬度测试硬度越高，耐刮性也越优异，说明弹性较好的涂层对对象表面有较好的保护作用；强修复性和高硬度的匹配，说明保护层的延伸率得到提高。
对比例1中保护层硬度也达到2H，但是在对象弯曲处有裂痕，主要是因为保护层树脂组合物为较硬UV树脂，拉伸性较差，所以不适合有弯角的对象加热真空转印，使用性有一定的局限性。对比例2中保护层表面性能硬度较高，弯曲处也无裂痕，耐刮性能与本申请实施例2相当，但这种热转印膜产品使用工序比较复杂，且无柔和的触感。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果：
本申请的热转印保护层组合物同时含有聚氨酯丙烯酸酯和硅改性树脂，使得利用其固化得到的保护层具有离型的特性；且通过光引发剂和活性稀释剂的加入使得只需要紫外固化即可完成固化过程，简化了固化工艺，缩短了固化时间，且在固化过程中不存在有机溶剂的挥发，较为环保；同时，上述几种组分的配合，使得由该组合物得到的保护层具有自修复功能，因此在受到刮磨后能够自我修复使其具有耐磨耐刮的性能；进一步地缩短饿到的保护层硬度适中、延伸率较高，具有柔和触感、提升产品档次，且在转印过程中不会出现裂纹，适用于不同形状的固体印刷。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)

1.一种热转印保护层组合物，其特征在于，以重量份计，所述组合物包括40～70份聚氨酯丙烯酸酯、5～10份硅改性树脂、25～35份活性稀释剂和2～8份光引发剂。
2.根据权利要求1所述的组合物，其特征在于，所述聚氨酯丙烯酸酯选自型号为双键583-1、氰特EB8465、氰特EB264、长兴化学DR-U025、长兴化学6158B-80和长兴化学DR-U029的聚氨酯丙烯酸酯中的一种或多种，优选所述硅改性树脂选自型号为美源SIU2400、氰特EB1360和长兴化学DR-U188C的硅改性树脂中一种或多种，优选所述活性稀释剂选自型号为长兴化学EM70、长兴化学EM231、长兴化学EM214、长兴化学EM2382、沙多玛SR395NS和沙多玛SR506NS的活性稀释剂中的一种或多种，优选所述光引发剂为α-羟烷酮类光引发剂或酰基氧化物类光引发剂。
3.一种热转印膜，包括依次叠置设置的载体层(1)、保护层(3)、印刷层(4)和接着层(5)，其特征在于，所述保护层(3)采用权利要求1或2所述的组合物固化而成。
4.根据权利要求3所述的热转印膜，其特征在于，所述保护层(3)的厚度为5～25μm。
5.根据权利要求3所述的热转印膜，其特征在于，所述载体层(1)为PET层、PMMA层或PU层，优选所述载体层(1)的厚度为25～250μm。
6.根据权利要求3所述的热转印膜，其特征在于，所述接着层(5)的厚度为10～30μm。
7.根据权利要求3所述的热转印膜，其特征在于，形成所述印刷层(4)的油墨为伸长率大于50％的油墨。
8.一种权利要求3至7任一项所述的热转印膜的制作方法，其特征在于，所述制备方法包括：
在载体层(1)上设置用于形成保护层(3)的组合物后，将所述组合物固化得到所述保护层(3)；
将油墨设置在所述保护层(3)上，得到印刷层(4)；
在所述印刷层(4)上设置胶着剂，得到胶着层(5)。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述组合物通过镜面磨具压印在所述载体层(1)上后，将所述组合物紫外固化，所述紫外固化的固化能量为500～1200mj/cm2。
10.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，采用图案印刷方式将所述油墨设置在所述保护层(3)上，所述图案印刷方式为丝印、胶印、凹印或喷墨打印。
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