CN111619257B - 一种烫画膜及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种烫画膜及其生产工艺，所述烫画膜包括依次连接的防粘层、基底层、离型层、聚氨酯层、油墨层和胶层。本发明所涉及的烫画膜具有新型的六层结构，其中离型层是为了在加工过程中，让载体与油墨层更好地分离；其中防粘层是为了防止烫画膜卷起时与胶层黏在一起；其中聚氨酯层是主要的功能层，使得所述烫画膜的附着力和耐候性能更好。

Description

一种烫画膜及其生产工艺
技术领域
本发明属于烫画膜技术领域，具体涉及一种烫画膜及其生产工艺。
背景技术
烫画是印刷的一种类型，实质是将图案或文字预先印刷到基材薄膜上，然后通过热和压力的作用，再将印刷层的图文印在承印物如衣物上面的工艺。烫画作为一项比较成熟的印刷技术，绿色环保，无须制版，无须批量生产，并且可将多色图案一次成图，无须套色，图案层次丰富、色差小、再现性好，能达到设计图案者要求的效果。但现有的烫画膜仍然存在一些问题，比如附着力不够强、耐磨、耐腐、耐黄变、耐水等性能有限，这些弊端不利于图案在承印物上的长久保存。因此，开发出一种能克服上述弊端的新型的烫画膜是非常有意义的。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种烫画膜及其生产工艺。
为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：
一方面，本发明提供一种烫画膜，所述烫画膜包括依次连接的防粘层、基底层、离型层、聚氨酯层、油墨层和胶层。
本发明所涉及的烫画膜具有防粘层、基底层、离型层、聚氨酯层、油墨层和胶层六层结构，其中离型层是为了在加工过程中，让载体与油墨层更好地分离；其中防粘层是为了防止烫画膜卷起时与胶层黏在一起；其中聚氨酯层是主要的功能层，使得所述烫画膜的附着力和耐候性能更好。且本发明所涉及的烫画膜表面着色性能好。
本发明所涉及的烫画膜在未使用时其胶层一侧还覆有纸层(例如珠光纸、格拉辛纸、牛皮纸等)，使用时将纸层撕掉，将其热压至承印物上，操作温度100-130℃。
优选地，所述基底层包括PET膜或PVC膜。
优选地，所述PET膜的厚度为15-25μm，例如15μm、18μm、20μm、22μm、24μm或25μm等。
优选地，所述PVC膜的厚度为25-40μm，例如25μm、28μm、30μm、32μm、35μm、36μm、38μm或40μm等。
优选地，所述防粘层包括聚四氟乙烯涂层。
优选地，所述防粘层的厚度为5-10μm，例如5μm、6μm、7μm、8μm、9μm或10μm等。
优选地，所述离型层包括水基自交联有机硅层。
优选地，所述离型层的厚度为15-25μm，例如15μm、18μm、20μm、22μm、24μm或25μm等。
优选地，所述油墨层的厚度为10-15μm，例如10μm、11μm、12μm、13μm、14μm或15μm等。
优选地，所述胶层的厚度为30-50μm，例如30μm、32μm、33μm、34μm、35μm、40μm、42μm、45μm或50μm等。
在本发明中，所述聚氨酯层的制备原料包括如下组分：二异氰酸酯、聚乙二醇、扩链剂、催化剂、抗氧化剂、介孔二氧化硅纳米粒子。
制备原料中的二异氰酸酯、聚乙二醇是聚合形成聚氨酯材料的基本材料，其本来就拥有较好的柔韧性和机械强度，向其中添加介孔二氧化硅纳米粒子，使产品的耐候性能和附着力显著增强，且当各组分满足下述质量配比关系时，上述性能会更加显著。
优选地，所述聚氨酯层的制备原料以重量份数计包括如下组分：二异氰酸酯20-40份、聚乙二醇40-80份、扩链剂5-20份、催化剂5-10份、抗氧化剂5-10份、介孔二氧化硅纳米粒子20-40份。
所述二异氰酸酯的重量份数可以为20份、25份、28份、30份、32份、34份、35份、38份或40份等。范围内的点值均可选择，在此不进行一一赘述。
所述聚乙二醇的重量份数可以为40份、45份、50份、55份、60份、65份、70份、75份或80份等。范围内的点值均可选择，在此不进行一一赘述。
所述扩链剂的重量份数可以为5份、8份、10份、12份、15份、16份、17份、18份或20份等。范围内的点值均可选择，在此不进行一一赘述。
所述催化剂的重量份数可以为5份、6份、7份、8份、9份或10份等。范围内的点值均可选择，在此不进行一一赘述。
所述抗氧化剂的重量份数可以为5份、6份、7份、8份、9份或10份等。范围内的点值均可选择，在此不进行一一赘述。
所述介孔二氧化硅纳米粒子的重量份数可以为20份、25份、28份、30份、32份、34份、35份、38份或40份等。范围内的点值均可选择，在此不进行一一赘述。
优选地，所述二异氰酸酯包括脂肪族二异氰酸酯和/或芳香族二异氰酸酯，优选脂肪族二异氰酸酯。脂肪族二异氰酸酯比芳香族二异氰酸酯的效果更佳。
优选地，所述聚乙二醇的相对分子质量为4000-8000，例如4000、5000、6000、7000或8000等。较低聚合度的聚乙二醇比较高聚合度的聚乙二醇的效果更佳。
优选地，所述扩链剂包括乙二醇、乙二胺、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、己二醇、二乙二醇或1,5-戊二醇中的任意一种或至少两种的组合；所述至少两种的组合例如乙二醇和乙二胺的组合、1,3-丙二醇和1,4-丁二醇的组合、1,4-丁二醇、己二醇和二乙二醇的组合等，其他任意的组合方式不再此一一赘述。优选1,4-丁二醇、己二醇和二乙二醇的组合。
优选地，所述催化剂包括辛酸亚锡、二辛酸二丁锡或月桂酸二丁锡中的任意一种或至少两种的组合；所述至少两种的组合例如辛酸亚锡和二辛酸二丁锡的组合、二辛酸二丁锡和月桂酸二丁锡的组合、辛酸亚锡和月桂酸二丁锡的组合等，其他任意的组合方式不在此一一赘述。
优选地，所述抗氧化剂包括受阻酚类抗氧化剂、受阻胺类抗氧化剂或亚磷酸酯类抗氧化剂中的任意一种或至少两种的组合；所述至少两种的组合例如受阻酚类抗氧化剂和受阻胺类抗氧化剂的组合、受阻胺类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧化剂的组合、受阻酚类抗氧化剂和亚磷酸酯类抗氧化剂的组合等，其他任意的组合方式不在此一一赘述。
优选地，所述介孔二氧化硅纳米粒子的平均粒径为200-500nm，例如200nm、250nm、300nm、350nm、400nm、450nm或500nm等。
所述介孔二氧化硅纳米粒子的粒径在满足上述数值范围时，其即可以使烫画膜具有较好的耐候性，也能保证膜结构的稳定性。
另一方面，本发明提供一种如上所述的烫画膜的生产工艺，所述生产工艺包括：在基底层一侧依次涂覆离型层、聚氨酯层、油墨层、胶层并烘干，然后在基底层另一侧涂覆防粘层并烘干，得到所述烫画膜。
本发明所涉及的烫画膜的生产工艺简单易操作，适用于工业扩大生产。
优选地，所述涂覆离型层后在60-100℃(例如60℃、70℃、80℃、90℃或100℃等)下烘干7-8h(7h、7.5h或8h等)。
优选地，所述涂覆聚氨酯层后在40-80℃(例如40℃、50℃、60℃、70℃或80℃等)下烘干2-3h(2h、2.5h或3h等)。
优选地，所述涂覆油墨层后在80-120℃(例如80℃、90℃、100℃、110℃或120℃等)下烘干3-4h(3h、3.5h或4h等)。
优选地，所述涂覆胶层后在60-90℃(例如60℃、65℃、70℃、80℃或90℃等)下烘干1-2h(1h、1.5h或2h等)。
优选地，所述涂覆防粘层后在60-90℃(例如60℃、65℃、70℃、80℃或90℃等)下烘干1-2h(1h、1.5h或2h等)。
所述烫画膜在制备时，各层材料涂覆后都需要在不同的烘干条件下进行烘干，才能最好地保证产品结构的稳定性，进而保证产品的优良性能。
作为本发明的优选技术方案，所述烫画膜的生产工艺具体包括如下步骤：
(1)在基底层一侧涂覆离型层，在60-100℃下烘干7-8h；
(2)在离型层背离基底层的一侧涂覆聚氨酯层，在40-80℃下烘干2-3h；
(3)在聚氨酯层背离离型层的一侧涂覆油墨层，在80-120℃下烘干3-4h；
(4)在油墨层背离聚氨酯层的一侧涂覆胶层，在60-90℃下烘干1-2h；
(5)在基底层的另一侧涂覆防粘层，在60-90℃下烘干1-2h，得到所述烫画膜。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明所涉及的烫画膜具有防粘层、基底层、离型层、聚氨酯层、油墨层和胶层六层结构，其中离型层是为了在加工过程中，让载体与油墨层更好地分离；其中防粘层是为了防止烫画膜卷起时与胶层黏在一起；其中聚氨酯层是主要的功能层，使得所述烫画膜的附着力和耐候性能更好。且本发明所涉及的烫画膜表面着色性能好。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明所采取的技术手段及其效果，以下结合本发明的优选实施例来进一步说明本发明的技术方案，但本发明并非局限在实施例范围内。
以下实施例和对比例涉及的聚氨酯材料是根据本领域技术人员所公知的常规技术方法制备得到的，即将二异氰酸酯、聚乙二醇、催化剂、扩链剂和抗氧化剂进行真空脱水后，按配方比例混合在搅拌状态下进行反应，得到聚氨酯材料。
以下实施例和对比例涉及的离型层材料为水基自交联有机硅，是采用以八甲基环四硅氧烷、乙烯基硅烷偶联剂和丙烯酸单体为原料，采用乳液聚合工艺制备得到的。以下实施例和对比例涉及的胶层材料为热熔胶，涉及的防粘层为聚四氟乙烯涂层，涉及的基底层为PET膜，涉及的油墨为胶印热固型油墨。
实施例1
本实施例提供一种烫画膜，所述烫画膜包括依次连接的防粘层8μm、基底层20μm、离型层15μm、聚氨酯层10μm、油墨层12μm和胶层30μm。
所述聚氨酯层中聚氨酯的制备原料包括二异氰酸酯(异佛尔酮二异氰酸酯)30份、聚乙二醇(MW＝6000)60份、扩链剂(乙二醇)10份、催化剂(辛酸亚锡)5份、抗氧化剂(CHEMNOX 1076)5份、介孔二氧化硅纳米粒子(平均粒径400nm)30份。
其制备方法为：
(1)在基底层一侧涂覆离型层，在80℃下烘干7h；
(2)在离型层背离基底层的一侧涂覆聚氨酯层，在40℃下烘干3h；
(3)在聚氨酯层背离离型层的一侧涂覆油墨层，在80℃下烘干4h；
(4)在油墨层背离聚氨酯层的一侧涂覆胶层，在80℃下烘干1h；
(5)在基底层的另一侧涂覆防粘层，在80℃下烘干2h，得到所述烫画膜。
实施例2
本实施例提供一种烫画膜，所述烫画膜包括依次连接的防粘层5μm、基底层15μm、离型层15μm、聚氨酯层10μm、油墨层10μm和胶层30μm。
所述聚氨酯层中聚氨酯的制备原料包括二异氰酸酯(六亚甲基止异氰酸酯)20份、聚乙二醇(MW＝4000)40份、扩链剂(乙二胺)5份、催化剂(二辛酸二丁锡)10份、抗氧化剂(CHEMNOX 1010)10份、介孔二氧化硅纳米粒子(平均粒径500nm)20份。
其制备方法为：
(1)在基底层一侧涂覆离型层，在90℃下烘干6h；
(2)在离型层背离基底层的一侧涂覆聚氨酯层，在60℃下烘干2h；
(3)在聚氨酯层背离离型层的一侧涂覆油墨层，在100℃下烘干3h；
(4)在油墨层背离聚氨酯层的一侧涂覆胶层，在60℃下烘干2h；
(5)在基底层的另一侧涂覆防粘层，在60℃下烘干2h，得到所述烫画膜。
实施例3
本实施例提供一种烫画膜，所述烫画膜包括依次连接的防粘层10μm、基底层25μm、离型层25μm、聚氨酯层20μm、油墨层15μm和胶层50μm。
所述聚氨酯层中聚氨酯的制备原料包括二异氰酸酯(甲苯二异氰酸酯)40份、聚乙二醇(MW＝8000)80份、扩链剂(己二醇)20份、催化剂(二辛酸二丁锡)10份、抗氧化剂(CHEMNOX 1010)10份、介孔二氧化硅纳米粒子(平均粒径200nm)40份。
其制备方法为：
(1)在基底层一侧涂覆离型层，在90℃下烘干6h；
(2)在离型层背离基底层的一侧涂覆聚氨酯层，在60℃下烘干2h；
(3)在聚氨酯层背离离型层的一侧涂覆油墨层，在100℃下烘干3h；
(4)在油墨层背离聚氨酯层的一侧涂覆胶层，在60℃下烘干2h；
(5)在基底层的另一侧涂覆防粘层，在60℃下烘干2h，得到所述烫画膜。
实施例4
本实施例提供一种烫画膜，所述烫画膜与实施例1中的烫画膜的区别仅在于聚氨酯的制备原材料中二异氰酸酯的类型为甲苯二异氰酸酯，其他均保持一致。其制备方法同样参照实施例1。
实施例5
本实施例提供一种烫画膜，所述烫画膜与实施例1中的烫画膜的区别仅在于聚氨酯的制备原材料中二异氰酸酯的类型为二苯基甲烷二异氰酸酯，其他均保持一致。其制备方法同样参照实施例1。
实施例6
本实施例提供一种烫画膜，所述烫画膜与实施例1中的烫画膜的区别仅在于聚氨酯的制备原材料中聚乙二醇的相对分子质量为15000，其他均保持一致。其制备方法同样参照实施例1。
实施例7
本实施例提供一种烫画膜，所述烫画膜与实施例1中的烫画膜的区别仅在于聚氨酯的制备原材料中介孔二氧化硅的平均粒径为100nm，其他均保持一致。其制备方法同样参照实施例1。
实施例8
本实施例提供一种烫画膜，所述烫画膜与实施例1中的烫画膜的区别仅在于聚氨酯的制备原材料中介孔二氧化硅的平均粒径为700nm，其他均保持一致。其制备方法同样参照实施例1。
对比例1
本对比例提供一种烫画膜，所述烫画膜与实施例1中的烫画膜的区别仅在于不具有聚氨酯层，其他均保持一致。
其制备方法为：
(1)在基底层一侧涂覆离型层，在80℃下烘干7h；
(2)在离型层背离基底层的一侧涂覆油墨层，在80℃下烘干4h；
(3)在油墨层背离聚氨酯层的一侧涂覆胶层，在80℃下烘干1h；
(4)在基底层的另一侧涂覆防粘层，在80℃下烘干2h，得到所述烫画膜。
评价试验：
对实施例1-8和对比例1制得的烫画膜分别进行如下评价试验：
(1)防水性能测试，按照GB/T 18173.1-2012进行测试；
(2)耐磨性能测试，按照R.C.A测试方式，使用RCA纸带摩擦试验机，以175g荷重在产品的防粘层一侧表面摩擦100次，以肉眼观察表面状况；
(3)热空气老化测试，将各产品置于80℃环境下168h，测试各产品的拉伸强度保持率和断裂伸长率保持率；
(4)耐黄变性能测试，按照HG/T 3689-2014(A法)进行测试。
结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002459338110000091
Figure BDA0002459338110000101
由表1可知：本发明所涉及的烫画膜具有很好的耐候性能，即良好的防水性、耐磨性、耐老化性和耐黄变性，其中聚氨酯的制备原材料中二异氰酸酯的类型选择脂肪族二异氰酸酯时效果更好，聚氨酯的制备原材料中聚乙二醇选择较低分子量的聚乙二醇时效果更好，聚氨酯的制备原材料中介孔二氧化硅的粒径也会影响产品的耐候性能。
申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的一种烫画膜及其生产工艺，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。
以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

Claims (16)

1.一种烫画膜，其特征在于，所述烫画膜为依次连接的防粘层、基底层、离型层、聚氨酯层、油墨层和胶层；
所述离型层为水基自交联有机硅层；
所述聚氨酯层的制备原料为如下组分：脂肪族二异氰酸酯20-40份、聚乙二醇40-80份、扩链剂5-20份、催化剂5-10份、抗氧化剂5-10份、介孔二氧化硅纳米粒子20-40份；
所述介孔二氧化硅纳米粒子的平均粒径为200-500nm；
所述烫画膜由包括以下生产工艺的方法制备得到：在基底层一侧依次涂覆离型层、聚氨酯层、油墨层、胶层并烘干，然后在基底层另一侧涂覆防粘层并烘干，得到所述烫画膜；
所述防粘层为聚四氟乙烯涂层；
所述聚乙二醇的相对分子质量为4000-8000；
所述催化剂包括辛酸亚锡、二辛酸二丁锡或月桂酸二丁锡中的任意一种或至少两种的组合；
所述抗氧化剂包括受阻酚类抗氧化剂、受阻胺类抗氧化剂或亚磷酸酯类抗氧化剂中的任意一种或至少两种的组合。
2.如权利要求1所述的烫画膜，其特征在于，所述基底层包括PET膜或PVC膜。
3.如权利要求2所述的烫画膜，其特征在于，所述PET膜的厚度为15-25μm。
4.如权利要求2所述的烫画膜，其特征在于，所述PVC膜的厚度为25-40μm。
5.如权利要求1所述的烫画膜，其特征在于，所述防粘层的厚度为5-10μm。
6.如权利要求1所述的烫画膜，其特征在于，所述离型层的厚度为15-25μm。
7.如权利要求1所述的烫画膜，其特征在于，所述油墨层的厚度为10-15μm。
8.如权利要求1所述的烫画膜，其特征在于，所述胶层的厚度为30-50μm。
9.如权利要求1所述的烫画膜，其特征在于，所述扩链剂包括乙二醇、乙二胺、1,3-丙二醇、1,4-丁二醇、己二醇、二乙二醇或1,5-戊二醇中的任意一种或至少两种的组合。
10.如权利要求1所述的烫画膜的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺包括：在基底层一侧依次涂覆离型层、聚氨酯层、油墨层、胶层并烘干，然后在基底层另一侧涂覆防粘层并烘干，得到所述烫画膜。
11.如权利要求10所述的烫画膜的生产工艺，其特征在于，所述涂覆离型层后在60-100℃下烘干7-8h。
12.如权利要求10所述的烫画膜的生产工艺，其特征在于，所述涂覆聚氨酯层后在40-80℃下烘干2-3h。
13.如权利要求10所述的烫画膜的生产工艺，其特征在于，所述涂覆油墨层后在80-120℃下烘干3-4h。
14.如权利要求10所述的烫画膜的生产工艺，其特征在于，所述涂覆胶层后在60-90℃下烘干1-2h。
15.如权利要求10所述的烫画膜的生产工艺，其特征在于，所述涂覆防粘层后在60-90℃下烘干1-2h。
16.如权利要求10所述的烫画膜的生产工艺，其特征在于，所述生产工艺具体包括如下步骤：
(1)在基底层一侧涂覆离型层，在60-100℃下烘干7-8h；
(2)在离型层背离基底层的一侧涂覆聚氨酯层，在40-80℃下烘干2-3h；
(3)在聚氨酯层背离离型层的一侧涂覆油墨层，在80-120℃下烘干3-4h；
(4)在油墨层背离聚氨酯层的一侧涂覆胶层，在60-90℃下烘干1-2h；
(5)在基底层的另一侧涂覆防粘层，在60-90℃下烘干1-2h，得到所述烫画膜。
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