CN111016488A - 一种用于健身器材表面的转印膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于健身器材表面的转印膜及其制备方法，包括基底层；位于所述基底层上的聚乙烯醇胶层；位于所述聚乙烯醇胶层上的离型层，所述离型层包括聚二甲基硅氧烷或聚甲基丙烯酸甲酯；位于所述离型层上的印刷层；以及位于所述印刷层上的胶黏层；制备时，首先将基底层进行电晕放电处理，然后在基底层一侧用聚乙烯醇进行施胶，所述聚乙烯醇固含4‑5％，施胶量2‑4g/m2。本发明生产工艺简单，制得的转印膜具有高的粘附力、耐高温性能、耐刮伤性、耐水性、耐候性好等优点。

Description

一种用于健身器材表面的转印膜及其制备方法
技术领域
本发明属于热转印工艺技术领域，尤其涉及一种用于健身器材表面的转 印膜及其制备方法。
背景技术
热转移印刷是转移印刷的一种类型，实质是把转印膜上面的图案或文字 通过热和压力的作用转移到承印物上面的工艺过程；转印膜是指带有胶黏剂 的图文，在热与压力的共同作用下，连同离型层一起脱离载体薄膜，牢固转 印在承印物表面的特殊功能印刷膜。
现有的转印膜制成的图文容易出现刮损、褪色、老化或附着力不理想等 问题。
发明内容
本发明目的在于提供一种用于健身器材表面的转印膜及其制备方法，以 解决现有转印膜耐刮伤性差，耐水性不足，以及缺乏耐候性的技术问题。
为实现上述目的，本发明的一种用于健身器材表面的转印膜及其制备方 法的具体技术方案如下：
一种用于健身器材表面的转印膜，包括基底层；
位于所述基底层上的聚乙烯醇胶层，聚乙烯醇的目的是为了能将离型层 均匀的涂在基底层上，同时透气度和白度也会更高，这是因为聚乙烯醇溶液 粘结力强，成膜性好，用聚乙烯醇对基底层进行表面施胶后，纸页表面的空 隙被聚乙烯醇分子填充，能够显著改善表面强度，减少掉毛掉粉现象，以取 得优良的印刷性能，因此，经过聚乙烯醇施胶后的纸张，其抗张指数、撕裂 指数、光泽度和平滑度都有显著的增加；
位于所述聚乙烯醇胶层上的离型层，所述离型层包括聚二甲基硅氧烷或 聚甲基丙烯酸甲酯，所述二甲基硅氧烷的表面张力为22～24mN·m-1，印刷油 墨的表面张力一般为30～50mN·m-1，由于这个差别，使油墨能在有机硅离型 层表面充分浸润，但两者不能形成牢固的粘结连；这种结合，能使两者之间 保持一定程度的粘接，不至于因滑动而脱落或松卷；
位于所述离型层上的印刷层；以及
位于所述印刷层上的胶黏层，转印膜必须具备良好的离型性与热粘结 性。在热转印过程中，既要完全从载体薄膜上脱离，又能很好地热粘于承印 物表面。
在本发明中，优选的，所述离型层和印刷层之间还设置有油墨吸收层， 所述油墨吸收层，由以下组分组成：中空塑料颜料和纳米级二氧化硅的质量 比为7:1～2作为颜料层，添加量为100份；
聚乙烯醇和羟基丁苯胶乳以的质量比为6:2～5作为胶黏剂组分，添加25 份，固色剂的添加量为颜料的1～3％。
在本发明中，优选的，所述离型层，由以下组分组成：聚甲基丙烯酸甲 酯4～5g，SiO2 0.2～0.4g，聚氨基甲酸酯0.06～0.1g，乙酸乙酯5～15ml，甲苯 5～15ml，表面活性剂0.1～0.2g，聚氨基甲酸酯为一种具有耐摩擦、耐腐蚀、 低温柔韧、高温不粘、粘合强度不大的高分子材料，其中水性聚氨酯成本低 火灾隐患小，利于环境保护，水性聚氨酯包括聚氨酯水溶液。聚氨酯水分散 液和聚氨酯水乳液，以水为介质的体系中不含或含很少量的有机溶剂，安全 不燃烧。
在本发明中，优选的，所述表面活性剂为山梨醇酐单硬脂酸酯和硬脂酸 的混合物，所述山梨醇酐单硬脂酸酯和硬脂酸的质量比为6：3～5。
在本发明中，优选的，所述离型层，由以下组分组成：聚甲基丙烯酸甲 酯4.5g，甲苯10ml，表面活性剂用量为0.15g，配比为山梨醇酐单硬脂酸 酯:硬脂酸＝6:4，SiO2 0.2g，聚氨酯0.08g，乙酸乙酯10ml。
一种用于健身器材表面的转印膜的制备方法，首先将基底层进行电晕放 电处理，以去除纸页表面的灰尘杂质等物质，然后在基底层一侧用聚乙烯醇 (固含4-5％)进行施胶，施胶量2-4g/m2，以便在纸上涂离型层，施聚乙烯 醇以后的基底层放平晾干，不要使基底层卷曲褶皱，本申请转印膜的基底层 经过了电晕放电处理，使得图像还原性强，色彩逼真，印刷效果明显优于普 通处理后的基底层。
在本发明中，优选的，聚乙烯醇的熬制过程为：称取1～10g聚乙烯醇置 于有80～120g水的烧杯中，将烧杯放于水浴锅中，开启恒速搅拌器，升温至 80～100℃，保温1～3小时，直至聚乙烯醇全部溶解，整个聚乙烯醇溶液呈透 明状，冷却至常温，期间保持溶液的固含量为4-5％。
在本发明中，优选的，聚乙烯醇的熬制过程为：称取3g聚乙烯醇置于 有95g水的烧杯中，将烧杯放于水浴锅中，开启恒速搅拌器，升温至90℃， 保温1小时，直至聚乙烯醇全部溶解，整个聚乙烯醇溶液呈透明状，冷却至 常温，期间保持溶液的固含量为4-5％。
在本发明中，优选的，离型剂的制备方法：先将聚甲基丙烯酸甲酯，表 面活性剂一起分散于甲苯溶剂中，搅拌速度为300～1000r/min。温度 90～120℃，一边加热一边缓慢加入SiO2和聚氨酯，最后倒入乙酸乙酯，反应 时间约为30～60min，制备出性能优良的冷热撕型剂。
本发明的一种用于健身器材表面的转印膜及其制备方法具有以下优点： 通过将离型剂用到转印膜中起缓冲基底层和印刷层附着力的作用，并能保护 彩色油墨，降低紫外线的辐射强度，减少空气中不利因素对油墨的侵袭，延 长油墨使用时间；
由于以往的离型剂的离型性能比较好，但是和印刷层的结合力比较小， 不是十分牢固，为了使离型剂和印刷层的结合力更加强，同时又不能影响离 型效果，所以本申请添加聚氨基甲酸酯，并调节它的配方来满足要求；
本发明的膜在制备时，首先将基底层进行电晕放电处理，以去除纸页表 面的灰尘杂质等物质，然后在基底层一侧用聚乙烯醇(固含4-5％)进行施胶， 施胶量2-4g/m2，以便在纸上涂离型层，本申请转印膜的基底层经过了电晕 放电处理，使得图像还原性强，色彩逼真，印刷效果明显优于普通处理后的 基底层。
具体实施方式
为了更好地了解本发明的目的、结构及功能，下面结合实施例，对本发 明一种用于健身器材表面的转印膜及其制备方法做进一步详细的描述。
实施例1：
第一步：各层涂布物质的组分
所述油墨吸收层，由以下组分组成：中空塑料颜料和纳米级二氧化硅的 质量比为7:1，添加量为100份；
聚乙烯醇和羟基丁苯胶乳以的质量比为6:2，添加25份，固色剂的添加 量为颜料的1％；
所述离型层，由以下组分组成：聚甲基丙烯酸甲酯4g，SiO2 0.2g，聚氨 基甲酸酯0.06g，乙酸乙酯5ml，甲苯5ml，表面活性剂0.1g；
所述表面活性剂为山梨醇酐单硬脂酸酯和硬脂酸的混合物，所述山梨醇 酐单硬脂酸酯和硬脂酸的质量比为6：3。
第二步：各层涂布物质的制备方法
聚乙烯醇的熬制过程为：称取1g聚乙烯醇置于有80g水的烧杯中，将 烧杯放于水浴锅中，开启恒速搅拌器，升温至80℃，保温1小时，直至聚乙 烯醇全部溶解，整个聚乙烯醇溶液呈透明状，冷却至常温，期间保持溶液的 固含量为4-5％。
离型剂的制备方法：先将聚甲基丙烯酸甲酯，表面活性剂一起分散于甲 苯溶剂中，搅拌速度为300r/min。温度90℃，一边加热一边缓慢加入SiO2和聚氨酯，最后倒入乙酸乙酯，反应时间约为30min。
第三步：转印膜的制备方法
所述转印膜由下到上依次由基底层、聚乙烯醇胶层、离型层、印刷层和 胶黏层组成，其中，基底层的厚度为20um。
首先将基底层进行电晕放电处理，以去除纸页表面的灰尘杂质等物质， 然后在基底层一侧用聚乙烯醇(固含4-5％)进行施胶，施胶量2-4g/m2，以 便在纸上涂离型层，施聚乙烯醇以后的基底层放平晾干，不要使基底层卷曲 褶皱，本申请转印膜的基底层经过了电晕放电处理，使得图像还原性强，色 彩逼真，印刷效果明显优于普通处理后的基底层；在基底层表面涂布聚乙烯 醇胶层，聚乙烯醇胶层厚度控制在0.5微米左右；静置干燥后，涂布离型层， 涂布离型层之后的薄膜于130℃烘烤30s，再将印刷层通过全自动卷对卷网 版印刷机印刷于初步处理的薄膜上，最后对已印刷好的薄膜进行胶黏层的涂 布或印刷。
实施例2：
第一步：各层涂布物质的组分
所述油墨吸收层，由以下组分组成：中空塑料颜料和纳米级二氧化硅的 质量比为7:2，添加量为100份；
聚乙烯醇和羟基丁苯胶乳以的质量比为6:5，添加25份，固色剂的添加 量为颜料的3％；
所述离型层，由以下组分组成：聚甲基丙烯酸甲酯5g，SiO2 0.4g，聚氨 基甲酸酯0.1g，乙酸乙酯15ml，甲苯15ml，表面活性剂0.2g；
所述表面活性剂为山梨醇酐单硬脂酸酯和硬脂酸的混合物，所述山梨醇 酐单硬脂酸酯和硬脂酸的质量比为6：5。
第二步：各层涂布物质的制备方法
聚乙烯醇的熬制过程为：称取10g聚乙烯醇置于有120g水的烧杯中， 将烧杯放于水浴锅中，开启恒速搅拌器，升温至100℃，保温3小时，直至 聚乙烯醇全部溶解，整个聚乙烯醇溶液呈透明状，冷却至常温，期间保持溶 液的固含量为4-5％。
离型剂的制备方法：先将聚甲基丙烯酸甲酯，表面活性剂一起分散于甲 苯溶剂中，搅拌速度为1000r/min。温度120℃，一边加热一边缓慢加入SiO2和聚氨酯，最后倒入乙酸乙酯，反应时间约为60min。
第三步：转印膜的制备方法
所述转印膜由下到上依次由基底层、聚乙烯醇胶层、离型层、印刷层和 胶黏层组成，其中，基底层的厚度为40um。
首先将基底层进行电晕放电处理，以去除纸页表面的灰尘杂质等物质， 然后在基底层一侧用聚乙烯醇(固含4-5％)进行施胶，施胶量2-4g/m2，以 便在纸上涂离型层，施聚乙烯醇以后的基底层放平晾干，不要使基底层卷曲 褶皱，本申请转印膜的基底层经过了电晕放电处理，使得图像还原性强，色 彩逼真，印刷效果明显优于普通处理后的基底层；在基底层表面涂布聚乙烯 醇胶层，聚乙烯醇胶层厚度控制在0.5微米左右；静置干燥后，涂布离型层， 涂布离型层之后的薄膜于130℃烘烤30s，再将印刷层通过全自动卷对卷网 版印刷机印刷于初步处理的薄膜上，最后对已印刷好的薄膜进行胶黏层的涂 布或印刷。
实施例3：
第一步：各层涂布物质的组分
所述油墨吸收层，由以下组分组成：中空塑料颜料和纳米级二氧化硅的 质量比为7:1.5，添加量为100份；
聚乙烯醇和羟基丁苯胶乳以的质量比为6:3，添加25份，固色剂的添加 量为颜料的2％；
所述离型层，由以下组分组成：聚甲基丙烯酸甲酯4.5g，SiO2 0.3g，聚 氨基甲酸酯0.08g，乙酸乙酯10ml，甲苯10ml，表面活性剂0.15g；
所述表面活性剂为山梨醇酐单硬脂酸酯和硬脂酸的混合物，所述山梨醇 酐单硬脂酸酯和硬脂酸的质量比为6：4。
第二步：各层涂布物质的制备方法
聚乙烯醇的熬制过程为：称取8g聚乙烯醇置于有100g水的烧杯中，将 烧杯放于水浴锅中，开启恒速搅拌器，升温至90℃，保温2小时，直至聚乙 烯醇全部溶解，整个聚乙烯醇溶液呈透明状，冷却至常温，期间保持溶液的 固含量为4-5％；
离型剂的制备方法：先将聚甲基丙烯酸甲酯，表面活性剂一起分散于甲 苯溶剂中，搅拌速度为800r/min。温度100℃，一边加热一边缓慢加入SiO2和聚氨酯，最后倒入乙酸乙酯，反应时间约为40min。
第三步：转印膜的制备方法
所述转印膜由下到上依次由基底层、聚乙烯醇胶层、离型层、印刷层和 胶黏层组成，其中，基底层的厚度为30um；
首先将基底层进行电晕放电处理，以去除纸页表面的灰尘杂质等物质， 然后在基底层一侧用聚乙烯醇(固含4-5％)进行施胶，施胶量2-4g/m2，以 便在纸上涂离型层，施聚乙烯醇以后的基底层放平晾干，不要使基底层卷曲 褶皱，本申请转印膜的基底层经过了电晕放电处理，使得图像还原性强，色 彩逼真，印刷效果明显优于普通处理后的基底层；在基底层表面涂布聚乙烯 醇胶层，聚乙烯醇胶层厚度控制在0.5微米左右；静置干燥后，涂布离型层， 涂布离型层之后的薄膜于130℃烘烤30s，再将印刷层通过全自动卷对卷网 版印刷机印刷于初步处理的薄膜上，最后对已印刷好的薄膜进行胶黏层的涂 布或印刷。
实施例4：
第一步：各层涂布物质的组分
所述油墨吸收层，由以下组分组成：中空塑料颜料和纳米级二氧化硅的 质量比为7:1.5，添加量为100份；
聚乙烯醇和羟基丁苯胶乳以的质量比为6:3，添加25份，固色剂的添加 量为颜料的2％；
所述离型层，由以下组分组成：聚甲基丙烯酸甲酯4.5g，SiO2 0.3g，聚 氨基甲酸酯0.08g，乙酸乙酯10ml，甲苯10ml，表面活性剂0.15g；
所述表面活性剂为山梨醇酐单硬脂酸酯和硬脂酸的混合物，所述山梨醇 酐单硬脂酸酯和硬脂酸的质量比为6：4。
第二步：各层涂布物质的制备方法
聚乙烯醇的熬制过程为：称取8g聚乙烯醇置于有100g水的烧杯中，将 烧杯放于水浴锅中，开启恒速搅拌器，升温至90℃，保温2小时，直至聚乙 烯醇全部溶解，整个聚乙烯醇溶液呈透明状，冷却至常温，期间保持溶液的 固含量为4-5％；
离型剂的制备方法：先将聚甲基丙烯酸甲酯，表面活性剂一起分散于甲 苯溶剂中，搅拌速度为800r/min。温度100℃，一边加热一边缓慢加入SiO2和聚氨酯，最后倒入乙酸乙酯，反应时间约为40min。
第三步：转印膜的制备方法
所述转印膜由下到上依次由基底层、聚乙烯醇胶层、离型层、油墨吸收 层、印刷层和胶黏层组成，其中，基底层的厚度为30um；
首先将基底层进行电晕放电处理，以去除纸页表面的灰尘杂质等物质， 然后在基底层一侧用聚乙烯醇(固含4-5％)进行施胶，施胶量2-4g/m2，以 便在纸上涂离型层，施聚乙烯醇以后的基底层放平晾干，不要使基底层卷曲 褶皱，本申请转印膜的基底层经过了电晕放电处理，使得图像还原性强，色 彩逼真，印刷效果明显优于普通处理后的基底层；在基底层表面涂布聚乙烯 醇胶层，聚乙烯醇胶层厚度控制在0.5微米左右；静置干燥后，涂布离型层， 涂布离型层之后的薄膜于130℃烘烤30s，此时，再涂布一层油墨吸收层， 厚度控制在0.3微米左右；
再将印刷层通过全自动卷对卷网版印刷机印刷于初步处理的薄膜上，最 后对已印刷好的薄膜进行胶黏层的涂布或印刷。
对比例1：除第二步：各层涂布物质的制备方法与实施例3不同，其余 步骤均与实施例3相同；
按现有配方配置离型剂：
先将5.0g的聚甲基丙烯酸甲酯粒料溶解于10ml的甲苯中，同时将离型 物质SiO20.3g加入三口烧瓶，再加入0.1g聚氨酯，搅拌速度为500r/min， 110℃下加热，然后加入乙酸乙酯10ml，加热搅拌至三口烧瓶内物质完全溶 解分散，时间为45min左右。
关闭加热装置，继续搅拌，常温下降低温度，最后出料。
对实施例1-实施例4和对比例1制得的转印膜的性能进行评价，具体实 验方法如下：
对实施例1-实施例4和对比例1中的转移膜进行耐刮伤性，胶黏层半固 化性，耐水性和是否出现裂纹进行评价，结果见表1。
耐刮伤性是高温固化后，降温用利器去刮其印刷层，根据印刷层被剐蹭 的严重程度分为轻度、中度和重度。
胶黏层的半固化性是在印刷印刷层之后的膜上涂布一层胶黏剂，用手指 触摸判断保护层是否表层干燥，不具备粘性，利于下一步的热转印，按照下 述标准进行评价：干燥无粘性，未干燥并仍具粘性。
耐水性是通过将热转印制品浸泡在常温下的水中，不同的时候后以肉眼 观察表面状况，按照下述标准进行评价：未被破坏，少量破坏和大量破坏。
裂纹出现与否是通过肉眼观察成型制品表面的状态，按照下述标准进行 评价：无裂纹、少量裂纹和大量裂纹。
表1.转印膜的性能评价
耐刮伤性 胶黏层半固化性 耐水性 裂纹
实施例1 轻度 干燥无粘性 少量破坏 无裂纹
实施例2 轻度 干燥无粘性 少量破坏 无裂纹
实施例3 轻度 干燥无粘性 未被破坏 无裂纹
实施例4 轻度 干燥无粘性 未被破坏 无裂纹
对比例1 中度 未干燥并仍具粘性 大量破坏 少量裂纹
从表1可以看出，利用本发明得到的转印膜的胶黏层半固化后干燥无粘 性，热固化后的转印膜成型品耐刮伤性和耐水性都很好，且成型制品表面无 裂痕。
同时，本申请转印膜的基底层经过了电晕放电处理，使得图像还原性强， 色彩逼真，印刷效果明显优于普通处理后的基底层。
可以理解，本发明是通过一些实施例进行描述的，本领域技术人员知悉 的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行 各种改变或等效替换。另外，在本发明的教导下，可以对这些特征和实施例 进行修改以适应具体的情况及材料而不会脱离本发明的精神和范围。因此， 本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，所有落入本申请的权利要求范 围内的实施例都属于本发明所保护的范围内。

Claims (10)

1.一种用于健身器材表面的转印膜，其特征在于，包括基底层；
位于所述基底层上的聚乙烯醇胶层；
位于所述聚乙烯醇胶层上的离型层，所述离型层包括聚二甲基硅氧烷或聚甲基丙烯酸甲酯；
位于所述离型层上的印刷层；以及
位于所述印刷层上的胶黏层。
2.根据权利要求1所述的用于健身器材表面的转印膜，其特征在于，所述离型层和印刷层之间还设置有油墨吸收层。
3.根据权利要求2所述的用于健身器材表面的转印膜，其特征在于，所述油墨吸收层，由以下组分组成：中空塑料颜料和纳米级二氧化硅的质量比为7:1～2，添加量为100份；
聚乙烯醇和羟基丁苯胶乳以的质量比为6:2～5，添加25份，固色剂的添加量为颜料的1～3％。
4.根据权利要求3所述的用于健身器材表面的转印膜，其特征在于，所述离型层，由以下组分组成：聚甲基丙烯酸甲酯4～5g，SiO2 0.2～0.4g，聚氨基甲酸酯0.06～0.1g，乙酸乙酯5～15ml，甲苯5～15ml，表面活性剂0.1～0.2g。
5.根据权利要求4所述的用于健身器材表面的转印膜，其特征在于，所述表面活性剂为山梨醇酐单硬脂酸酯和硬脂酸的混合物，所述山梨醇酐单硬脂酸酯和硬脂酸的质量比为6：3～5。
6.根据权利要求5所述的用于健身器材表面的转印膜，其特征在于，所述离型层，由以下组分组成：聚甲基丙烯酸甲酯4.5g，甲苯10ml，表面活性剂用量为0.15g，配比为山梨醇酐单硬脂酸酯:硬脂酸＝6:4，SiO2 0.2g，聚氨酯0.08g，乙酸乙酯10ml。
7.一种权利要求1-6中任一所述用于健身器材表面的转印膜的制备方法，其特征在于，首先将基底层进行电晕放电处理，然后在基底层一侧用聚乙烯醇进行施胶，所述聚乙烯醇固含4-5％，施胶量2-4g/m2。
8.根据权利要求7所述的用于健身器材表面的转印膜的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的熬制过程为：称取1～10g聚乙烯醇置于有80～120g水的烧杯中，将烧杯放于水浴锅中，开启恒速搅拌器，升温至80～100℃，保温1～3小时，直至聚乙烯醇全部溶解，整个聚乙烯醇溶液呈透明状，冷却至常温，期间保持溶液的固含量为4-5％。
9.根据权利要求8所述的用于健身器材表面的转印膜的制备方法，其特征在于，所述聚乙烯醇的熬制过程为：称取3g聚乙烯醇置于有95g水的烧杯中，将烧杯放于水浴锅中，开启恒速搅拌器，升温至90℃，保温1小时，直至聚乙烯醇全部溶解，整个聚乙烯醇溶液呈透明状，冷却至常温，期间保持溶液的固含量为4-5％。
10.根据权利要求9所述的用于健身器材表面的转印膜的制备方法，其特征在于，离型剂的制备方法：先将聚甲基丙烯酸甲酯，表面活性剂一起分散于甲苯溶剂中，搅拌速度为300～1000r/min。温度90～120℃，一边加热一边缓慢加入SiO2和聚氨酯，最后倒入乙酸乙酯，反应时间约为30～60min。
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