CN106808820A - 一种数码印制备的转印膜、制备方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种数码印制备的转印膜，包括依次叠加的载体膜、水性蜡层、彩色图文层。本发明实施例还公开了一种数码印制备的转印膜的制备方法以及转印膜的应用。采用本发明，本发明既解决了常规的：转印膜印刷图文透明可检视问题、转印膜的微变形转印问题、省略印刷版问题、节省印刷工序和降低损耗问题、高效工业生产性问题，特别适用于小单短单的低成本运营；还解决了转印功能层的白墨底色和胶水设置问题；更解决了阵列墨粉彩色图文层与分离剂涂层的结合粘附以及一并从载体基膜分离的问题，而且，几乎不会产生挥发性有机物（VOC），极大地提高印刷环保性，具有划时代的意义。

Description

一种数码印制备的转印膜、制备方法及其应用

技术领域

本发明涉及一种转印技术，尤其涉及一种数码印刷制备的转印膜及其在模内注射转印或/和模外热转印应用。

背景技术

传统的印刷工艺如漏网印刷、凸版印刷、凹版印刷、平板印刷被印刷业普遍采用，并非常适合于大单长单，也为人们所耳熟能详。而从传统印刷技术和其他学科、行业交叉融合衍生的新兴印刷技术，也得到不断的发展，转移印刷就是其中极具代表性的一种。

利用适当的条件，如温度、压力、时间等和适当的设施将中间载体上的图文，转移并固化到承印物上的印刷方法统称为转印。根据方法条件的不同，转印可分为热转印、烫金、冷烫转印、升华转印、气压转印、模内转印、水转印等。

目前，在中间载体上印刷图文，离不开印刷版，不管是凹印、柔印、胶印还是简单的网印、移印，都需要制版，而且，一些制版的造价是非常高昂的，例如凹印的电雕版、激光版，这是一笔可观的负担。而各种制版都有特定的程序和工艺要求，即有特定的制版时间周期的需求，且基本上，制版的工艺是不可逆向还原的，当制版过程出现纰漏和瑕疵时，很可能整个制版工作要推倒重来，甚至连最初始的图稿都需要修改处理，这些都需要大量工时。

更重要的，一些制版工艺有其客观的局限性，如丝网印、凸印表现出的像素偏低，浅网点显现性能偏低的情形，对于精美要求、高规格档次要求，无疑存在不足。

任何转印膜的生产，即使是再小批量的生产或上机打样，都离不开套印对准和颜色对准的最基本要求，肯定存在印刷过程并直接产生浪费。

中国专利申请号200810026825.5所公开的“一种可喷墨印刷的热转印纸及其制备方法”中所述的转印纸，以及专利申请公布号102729683A所公开“一种激光印刷专用的热转印纸及其制备工艺”中所述的专用热转印纸，虽然都采用了数码印刷的方法，节省了制版，但其均采用牛皮纸涂布复合纸、相纸等非透明的纸基。由于使用了非透明纸基，不能在数码印刷时同步进行图稿正面对色和套印检视，转印纸既不能用于变形处理和异形面的转印，也不能用于热转印以外的其他方式的转印，更由于非透明纸基阻挡视线，使得待转印图稿无法对准承印物精准定位，不能配合透射电眼跟踪实现自动化或半自动化连续性量产，存在致命缺陷，其用途非常非常之局限。

中国专利授权号CN204109589U公开的“一种可打印制备的转印膜”中所述的转印膜，虽然有重大改进，且适合小单短单，特别是解决转印膜的图文可视、可检查及透明吸收涂层与载体膜的粘附、分离及与图文层的印刷问题。但其采用的压电喷墨印刷机和印刷墨水同样存在硬伤，例如：采用压电喷墨印刷机的速度极为缓慢、即使是窄幅，通常也少有达到5M/min的速度，量产只是理论而言；又如：墨水价格高、用量多和喷头寿命短，综合成本高昂，根本不具备工业生产性；再如：水基型染料墨水或水基型颜料墨水没有白色墨水，不能设置白底，若采用离线设置白底又无法精准套印，且肯定引起化学侵溶，而若采用UV墨水，则除了效率更低外，还存在UV墨与胶水的层间分离问题。

综观国内转印膜的制备工艺，不是存在传统工艺的流程长、耗时多、浪费大的问题，不适合小单短单，就是生产技术缺陷、质量稳定性差、不能满足市场短单需求或工业生产，存在客观局限性。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种数码印制备的转印膜、制备方法及其应用。可解决了常规的：转印膜印刷图文透明可检视问题、转印膜的微变形转印问题、省略印刷版问题、节省印刷工序和降低损耗问题、高效工业生产性问题，特别适用于小单短单的低成本运营；还解决了转印功能层的白墨底色和胶水设置问题；更解决了阵列墨粉彩色图文层与分离剂涂层的结合粘附以及一并从载体基膜分离的问题，而且，几乎不会产生挥发性有机物（VOC），极大地提高印刷环保性，具有划时代的意义。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种数码印制备的转印膜，包括依次叠加的载体膜、水性蜡层、彩色图文层，所述水性蜡层为巴西棕榈蜡乳液10%~15%，乙醇30%~35%,水50%~60%，设置量为干涂量0.12~0.15g/㎡进行烘干获得，所述彩色图文层经数码轮转印刷机在所述水性蜡层上印刷制备。

进一步地，所述彩色图文层包括CMYK色、专色、白色。

更进一步地，所述彩色图文层为满版图文或者局部图文。

更进一步地，所述彩色图文层主要材质为热塑性聚氨酯。

更进一步地，所述彩色图文层的彩色墨粉粒子通过加热加压熔化叠加并嵌陷于所述水性蜡层表面。

更进一步地，所述载体膜厚度为10~40微米的透明双向拉伸非电晕PET膜。

更进一步地，所述彩色图文层经电晕处理并涂布有溶剂型胶水层。

更进一步地，所述溶剂型胶水层经以下组份比例涂布并烘干得到：氯化聚丙烯聚合物10%~20%，醋酸乙烯树脂0~3%，附着力促进剂5%~10%，消光剂1%-5%，甲苯50%~60%，丁酮15%~20%，硅烷偶联剂0~5%。

相应地，本发明实施例还提供了一种数码印制备的转印膜的制备方法，包括以下步骤：

S1：采用厚度为10~40微米材透明双向拉伸非电晕PET膜作为载体膜；

S2：采用涂布机配套网纹涂布辊将水性蜡涂布于所述载体膜上获得水性蜡层，所述水性蜡其组份和比例为巴西棕榈蜡乳液10%~15%，乙醇30%~35%,水50%~60%，设置量为干涂量0.12~0.15g/㎡；

S3：使用烘干箱进行烘干，其热风烘干温度为85℃~110℃；

S4：采用数码轮转印刷机在形成的水性蜡层上进行印刷彩色墨粉图文层，所印刷材质主要为热塑性聚氨酯；

S5：对所述彩色墨粉图文层的彩色墨粉粒子经所述数码轮转印刷机的固定辊加热加压作用下，熔化叠加并嵌陷于所述水性蜡层的表面。

进一步地，所述数码轮转印刷机印刷方式为满版图文或局部图文印刷，色彩包括CMYK色、专色、白色。

更进一步地，还包括以下步骤：

S6：在所述彩色墨粉图文层进行电晕处理，其表面张力≥38mN/m；

S7：叠加涂布溶剂型胶水，其组份比例为氯化聚丙烯聚合物10%~20%，醋酸乙烯树脂0~3%，附着力促进剂5%~10%，消光剂1%-5%，甲苯50%~60%，丁酮15%~20%，硅烷偶联剂0~5%；

S7：进行烘干处理。

相应地，本发明实施例还提供了一种数码印制备的转印膜的应用，将所述转印膜展平于母模侧面，并在模内注塑承印物材料，所述承印物材料包括TPU、ABS、HIPS、PS、AS中的一种。

相应地，本发明实施例还提供了一种数码印制备的转印膜的应用，将所述转印膜在模外热转印于承印物表面，所述承印物包括ABS、PET、PC、PVC、PU革、玻璃、密胺、金属中的一种。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：本发明既解决了常规的：转印膜印刷图文透明可检视问题、转印膜的微变形转印问题、省略印刷版问题、节省印刷工序和降低损耗问题、高效工业生产性问题，特别适用于小单短单的低成本运营；还解决了转印功能层的白墨底色和胶水设置问题；更解决了阵列墨粉彩色图文层与分离剂涂层的结合粘附以及一并从载体基膜分离的问题，而且，几乎不会产生挥发性有机物（VOC），极大地提高印刷环保性，具有划时代的意义。

附图说明

图1是使用涂布机配套网纹辊在PET载体膜上设置水性蜡分离层示意图；

图2是完成了水性蜡分离层设置的转印基膜结构示意图；

图3是转印基膜结构示意图的放大示意图；

图4是转印基膜进行数码轮转印刷图文示意图；

图5是数码轮转印刷机的印刷单元基于LED或激光阵列墨粉电子照相印刷工艺进行印刷工作的原理示意图；

图6是本发明一种数码印刷制备的转印膜结构示意图；

图7是本发明一种数码印刷制备的转印膜结构示意图的放大示意图；

图8是本发明一种数码印刷制备的转印膜的模内注射转印应用示意图；

图9是实施例1承印物的结构示意图；

图10是实施例承印物结构示意图的放大示意图；

图11是本发明一种数码印刷制备的转印膜功能层表面电晕处理（离线）示意图；

图12是本发明一种数码印刷制备的转印膜涂布设置胶水层示意图；

图13是本发明另一种数码印刷制备的转印膜的结构示意图；

图14是本发明另一种数码印刷制备的转印膜的热转印应用示意图。

其中：1是双向拉伸非电晕PET载体膜，2是具有分离功能的水性蜡层，3是采用数码轮转印刷机，基于LED或激光阵列墨粉电子照相印刷的热塑性聚氨酯彩色墨粉图文层，4是溶剂型胶水层，5是包含有载体薄膜和水性蜡分离层的转印基膜，6是包含水性蜡分离层和热塑性聚氨酯墨粉彩色图文的转印功能层，7是本发明一种数码印刷制备的转印膜，8是包含水性蜡分离层，墨粉彩色图文层和溶剂型胶水层的转印功能层，9是本发明另一种数码印刷制备的转印膜，10是材质为TPU的模内注射承印物，11是材质为PP的模外热转印承印物，12是热转印机的导模辊，13是热转印机的转印硅胶辊，14是注塑模具，15是注塑模具的射料口，16是送模机的夹膜辊，17是涂布机多段可循环对流干燥形式烘箱，18是网纹涂布辊，19是数码轮转印刷机的印刷单元，20是激光或LED光源，21是偏转调制器，22是光导体，23是显影装置，24是影像固定辊，25是电晕机。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

实施例1：

本发明实施例公开了一种数码印制备的转印膜的制备方法，参见图1所示，采用厚度为10~40微米，优选的，采用38um的卷材透明双向拉伸非电晕PET膜作为载体膜1，再采用涂布机配套网纹涂布辊18，将具有分离功能的水性蜡2，涂布叠加设置并固化在1之上，并经烘干箱17烘干，之后轴卷成卷，制备得到具有分离功能的转印基膜5.

其中，具有分离功能的水性蜡2，优选的，其组份和比例为巴西棕榈蜡乳液10%~15%，乙醇30%~35%,水50%~60%，设置量为干涂量0.12~0.15g/㎡。、

优选的是，其组份和比例为巴西棕榈蜡乳液12%，乙醇33%,水55%，设置量为干涂量0.13g/㎡。

其中，涂布机的烘干箱17为多段可循环对流干燥形式，其热风烘干温度为85℃~110℃。优选的是，热风烘干温度为95℃。

其中，涂布速度50~80M/min。优选的是，60M/min。

其中，网纹涂布辊18的线数为330~360线，网穴雕刻深度为25~50微米。优选的是，其线数为350线，网穴雕刻深度为40微米

为了确保巴西棕榈蜡乳液更好的分散性，提高涂布烘干的干燥性以及干燥过程的流平性，本组份为此专门添加了乙醇30%~35%作为辅助剂。

参见图2所示，经涂布制备得到的具有分离功能的转印基膜5的结构、且这种结构经轴卷并不会发生沾粘。

参见图3所示，经涂布制备得到的转印基膜5的载体膜上，全幅面密集排列了水性蜡粒子。

将定制图文按照转印加工的需求，先行编排图文的方向、不同图稿之间的横向和纵向间距、以及对应的文件格式，输入所述的数码轮转印刷机。

参见图4所示，采用数码轮转印刷机，基于LED或激光阵列墨粉电子照相印刷工艺，在转印基膜5的水性蜡层2上，印刷阵列墨粉彩色图文层3，彩色墨粉图文层3 叠加并固化在水性蜡层2上，并与水性蜡层2合并为转印功能层6，由此制备得到本发明一种数码印刷制备的转印膜7，并轴卷成卷。

其中，印刷彩色墨粉图文层的印刷速度为10~40M/min。

其中，彩色墨粉图文层3的主要材质为热塑性聚氨酯。

图5是数码轮转印刷机印刷单元工作原理示意图，即是19细化描述：用LED或激光光源20，经偏转调制器21扫描的方法，对印刷单元的光导体22充电，使其潜影，带电彩色墨粉所带电荷与充电潜影的电荷相反，利用二者之间的库仑作用吸引显影装置23的彩色墨粉3，实现潜影至显影可视，最后将彩色墨粉3经影像固定辊24固定在转印基膜5上，得到转印膜7。

参见图6所示，图6是本发明一种数码印刷制备的转印膜结构示意图，其中，3是数码轮转印刷机基于LED或激光阵列墨粉电子照相印刷的彩色图文层，叠加并固化在水性蜡层之上，其印刷量为单色墨粉覆盖率100%，单色墨粉的设置量为3.5~5.5g/㎡。

其中，彩色图文层3是一次性印刷完成的，包括CMYK色、专色、白色、技术性色彩或/和创造性色彩。

其中，彩色图文层3根据定制需求，可以是常规图文，缩微图文，可变数据图文，安全防元素图文。

其中，彩色图文层3根据定制需求，可以是满版图文或者局部图文。

其中，彩色图文层3根据定制需求，可以表印模式或者里印模式。

图7是本发明一种数码制备的转印膜结构示意图的放大示意图，彩色墨粉的粒子3经数码轮转印刷机印刷单元影像固定辊加热加压作用下，熔化叠加并嵌陷在水性蜡层2之中，并随水性蜡层2粘附固化在载体膜1之上。

本发明实施例还公开了经上述制备方法所得到的数码制备的转印膜。

本发明实施例还公开了一种上述数码制备的转印膜的应用，参见图8所示，将本发明一种数码印刷制备的转印膜7置于注塑机配套的送膜机上，进行浅腔模内注射转印应用，承印物有如手机保护外壳等。转印膜7在收卷、放卷和夹膜辊16的张力作用下，展平在注塑模具14母模侧面，转印功能层6朝向注塑模注料口15。

本实施例选择承印物材质为热塑性聚氨酯树脂TPU，在注塑射胶温度190~280℃，射胶时间3~8秒，射胶压力1300~3000kg/cm²，保压时间0.5~2秒，冷却时间6~20秒条件下，转印膜7上的转印功能层6，在注塑的同时与PET载体薄膜1分离并固化在承印物10上，送膜机将PET载体薄膜1分离并收卷，得到表面转印有定制彩色图文的承印物10。

参见图9所示模内转印后的承印物10与彩色墨粉层3紧密结合在一起，水性蜡层2成为彩色墨粉层的外围保护层。

参见图10所示，彩色墨粉粒子3在模内注射过程中与熔化的TPU树脂10融合，紧密结合为一体，水性蜡层2也在高温作用和彩色墨粉粘附力作用下随彩色墨粉一并从载体膜1上脱离，完成模内转印。

本实施例承印物的材质还可以是ABS、HIPS、PS、AS等。

需要进行说明的是，作为具有分离功能的原料，传统上，还可以使用环氧树脂基分离剂、三聚氰胺树脂分离剂、氨基醇酸树脂分离剂、硅酮树脂基分离剂、氟树脂基分离剂、纤维素衍生物基分离剂、尿醛树脂基分离剂、聚烯烃树脂基分离剂，而且，热转印膜也惯用纤维素衍生物基分离剂或聚烯烃树脂基分离剂，但上述所有的树脂基分离剂并不适合使用数码轮转印刷机基于LED或激光阵列墨粉电子照相印刷工艺，其经涂布和烘干之后的树脂基分离剂层的硬度与彩色墨粉粒子硬度相仿，并不能通过该数码轮转印刷机影像固定辊加热加压，将彩色墨粉粒子嵌陷至树脂基分离剂层中，而形成牢固的粘附。

不单如此，数码轮转印刷机影像固定辊加热加压熔化彩色墨粉的同时，影像固定辊的热量传递至树脂基分离剂，使得树脂基分离剂与载体膜提前分离脱落，导致产品报废，且无法完成生产，当然更也谈不上不含挥发性有机化合物（VOC）了。

实施例2：

在本实施例的一种数码印制备的转印膜的制备方法，优选的，本实施例采用厚度为20微米的卷材透明双向拉伸非电晕PET膜作为载体膜，参照实施例1的制备方法得到本发明一种数码印刷制备的转印膜。

对该转印膜的转印功能层，包括彩色墨粉层和未被彩色墨粉层覆盖的水性蜡层面进行连线或离线电晕处理，参见图11所示，转印膜7离线经电晕处理机25电晕处理后，其表面张力≥38mN/m。

参见图12所示，对该已电晕处理的数码印刷制备的转印膜进行离线涂布溶剂型胶水，利用涂布机配套网纹涂布辊，在转印膜7的转印功能层表面，涂布叠加设置溶剂型胶水4，并经烘干箱烘干之后轴卷成卷，且不会发生沾粘，得到本发明另一种数码印刷制备的转印膜9。

其中，溶剂型胶水4的组份和比例为：氯化聚丙烯聚合物10%~20%，醋酸乙烯树脂0~3%，附着力促进剂5%~10%，消光剂1%-5%，甲苯50%~60%，丁酮15%~20%，硅烷偶联剂0~5%。

优选的是，溶剂型胶水4的组份和比例为：氯化聚丙烯聚合物15%，醋酸乙烯树脂2%，附着力促进剂7%，消光剂3%，甲苯55%，丁酮17%，硅烷偶联剂2%。

其中，涂布机的烘干箱19为多段可循环对流干燥形式，其热风烘干温度70~100℃，涂布速度50~70m/min。

电晕处理机25对转印膜7进行电晕处理，可以安排在涂布机连线一并进行。

参见图13所示，经制备得到的另一种数码印刷制备的转印膜9的结构，且这种结构经轴卷并不会发生沾粘。

本发明实施例还公开了经上述制备方法所得到的数码制备的转印膜。

本发明实施例还公开了一种上述数码制备的转印膜的应用，参见图14，将本发明的另一种数码印刷制备的转印膜9，配套常规的热转印机，进行塑胶制品的模外热转印应用。转印膜9经热转印机导膜辊12和收、放卷张力张紧，在硅胶辊13压力和加热的作用下，转印功能层8从转印膜9上分离，转移并固化在材质为PP的承印物11上。其中，硅胶辊13的硬度为邵氏50~85°，表面温度150℃~220℃。施压气缸加压0.5~0.8Mpa，转印机的转印速度为4~8M/min。得到转印有定制图文的承印物11。

本实施例承印物的材质还可以是ABS、PET、PC、PVC、PU革、玻璃、密胺、金属等。

经制备得到的本发明一种数码印刷的转印膜7，视图稿的编排情况，可以进行纵向分切或不分切，也可以分卷成小卷，使得转印膜在后续应用时较为方便操作。

以上所揭露的仅为本发明一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (13)

1.一种数码印制备的转印膜，其特征在于，包括依次叠加的载体膜、水性蜡层、彩色图文层，所述水性蜡层为巴西棕榈蜡乳液10%~15%，乙醇30%~35%,水50%~60%，设置量为干涂量0.12~0.15g/㎡进行烘干获得，所述彩色图文层经数码轮转印刷机在所述水性蜡层上印刷制备。

2.根据权利要求1所述的数码印制备的转印膜，其特征在于，所述彩色图文层包括CMYK色、专色、白色。

3.根据权利要求2所述的数码印制备的转印膜，其特征在于，所述彩色图文层为满版图文或者局部图文。

4.根据权利要求3所述的数码印制备的转印膜，其特征在于，所述彩色图文层主要材质为热塑性聚氨酯。

5.根据权利要求4所述的数码印制备的转印膜，其特征在于，所述彩色图文层的彩色墨粉粒子通过加热加压熔化叠加并嵌陷于所述水性蜡层表面。

6.根据权利要求5所述的数码印制备的转印膜，其特征在于，所述载体膜厚度为10~40微米的透明双向拉伸非电晕PET膜。

7.根据权利要求5所述的数码印制备的转印膜，其特征在于，所述彩色图文层经电晕处理并涂布有溶剂型胶水层。

8.根据权利要求7所述的数码印制备的转印膜，其特征在于，所述溶剂型胶水层经以下组份比例涂布并烘干得到：氯化聚丙烯聚合物10%~20%，醋酸乙烯树脂0~3%，附着力促进剂5%~10%，消光剂1%-5%，甲苯50%~60%，丁酮15%~20%，硅烷偶联剂0~5%。

9.一种数码印制备的转印膜的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：采用厚度为10~40微米材透明双向拉伸非电晕PET膜作为载体膜；

S2：采用涂布机配套网纹涂布辊将水性蜡涂布于所述载体膜上获得水性蜡层，所述水性蜡其组份和比例为巴西棕榈蜡乳液10%~15%，乙醇30%~35%,水50%~60%，设置量为干涂量0.12~0.15g/㎡；

S3：使用烘干箱进行烘干，其热风烘干温度为85℃~110℃；

S4：采用数码轮转印刷机在形成的水性蜡层上进行印刷彩色墨粉图文层，所印刷材质主要为热塑性聚氨酯；

S5：对所述彩色墨粉图文层的彩色墨粉粒子经所述数码轮转印刷机的固定辊加热加压作用下，熔化叠加并嵌陷于所述水性蜡层的表面。

10.根据权利要求9所述的数码印制备的转印膜的制备方法，其特征在于，所述数码轮转印刷机印刷方式为满版图文或局部图文印刷，色彩包括CMYK色、专色、白色。

11.根据权利要求10所述的数码印制备的转印膜的制备方法，其特征在于，还包括以下步骤：

S6：在所述彩色墨粉图文层进行电晕处理，其表面张力≥38mN/m；

S7：叠加涂布溶剂型胶水，其组份比例为氯化聚丙烯聚合物10%~20%，醋酸乙烯树脂0~3%，附着力促进剂5%~10%，消光剂1%-5%，甲苯50%~60%，丁酮15%~20%，硅烷偶联剂0~5%；

S7：进行烘干处理。

12.一种对权利要求6所述的数码印制备的转印膜的应用，其特征在于，将所述转印膜展平于母模侧面，并在模内注塑承印物材料，所述承印物材料包括TPU、ABS、HIPS、PS、AS中的一种。

13.一种对权利要求8所述的数码印制备的转印膜的应用，其特征在于，将所述转印膜在模外热转印于承印物表面，所述承印物包括ABS、PET、PC、PVC、PU革、玻璃、密胺、金属中的一种。