CN112239555A - 立体打印用薄膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种立体打印用薄膜及其制备方法。立体打印用薄膜包括依次层叠的基层、发泡层和吸墨涂层，所述吸墨涂层用于吸收打印油墨。这种立体打印用薄膜在用于立体打印时，可以直接在吸墨涂层上用打印油墨打印各种颜色的图案，再通过加热使得发泡层膨胀，或者先加热使得发泡层膨胀，再在膨胀后的发泡层上的吸墨涂层上用打印油墨打印各种颜色的图案，吸墨涂层可以吸收打印油墨并且干燥定型，从而避免打印油墨影响到发泡层的膨胀，从而得到具有立体效果的各种颜色的图案。这种立体打印薄膜可以在盲文打印的应用上扩展，可于手机壳打印、立体商标打印等。

Description

立体打印用薄膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及打印耗材技术领域，尤其是涉及一种立体打印用薄膜及其制备方法。
背景技术
随着科技的发展，盲文打印机出现在人们的视野里。现有的立体打印技术可以在特定的打印纸上打印立体图案，其利用“精密控制的热敏头实现高精度加热打印”的原理，打印时对纸张不同位置进行不同温度的处理，从而受热膨胀成预先想要的立体图案。上述立体打印技术的主要是将发泡微球分散到专用聚合物的连接料中，并加入一些其它原料制成微球发泡涂料，微球发泡涂料具有发泡微球的特有性能。微球发泡涂料可以通过丝网印刷方法印在纸张、纺织品等承印物上形成发泡层，发泡层低温干燥后加热到80℃～140℃，几秒钟后发泡层中的发泡微球的热塑性壳体软化，壳体里面的气体迅速膨胀到自身的几十倍，从而使打印出来的图文呈现出立体效果。
然而，现有的立体打印技术虽然可以打印出立体的图案效果，但目前市场上的立体打印纸打出来后只有立体打印纸的底色。
发明内容
基于此，有必要提供一种可以解决上述问题的立体打印用薄膜。
此外，还有必要提供一种上述立体打印用薄膜的制备方法。
一种立体打印用薄膜，包括依次层叠的基层、发泡层和吸墨涂层，所述发泡层用于受热后膨胀，所述吸墨涂层用于吸收打印油墨。
一种上述的立体打印用薄膜的制备方法，包括如下步骤：
提供基层；
配制发泡涂料，并且将所述发泡涂料均匀涂布在所述基层上，干燥后得到发泡层，所述发泡层用于受热后膨胀；以及
配制吸墨涂料，并且将所述吸墨涂料均匀涂布在所述发泡层上，干燥后得到吸墨涂层，所述吸墨涂层用于吸收打印油墨。
这种立体打印用薄膜在用于立体打印时，可以直接在吸墨涂层上用打印油墨打印各种颜色的图案，再通过加热使得发泡层膨胀，或者先加热使得发泡层膨胀，再在膨胀后的发泡层上的吸墨涂层上用打印油墨打印各种颜色的图案，吸墨涂层可以吸收打印油墨并且干燥定型，从而避免打印油墨影响到发泡层的膨胀，从而得到具有立体效果的各种颜色的图案。
相对于传统的立体打印纸，这种立体打印薄膜可以立体打印出具有立体效果的各种颜色的图案，从而使得立体打印出来的产品更美观，也更具有实用性。
这种立体打印薄膜可以在盲文打印的应用上扩展，可于手机壳打印、立体商标打印等。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
其中：
图1为一实施方式的立体打印用薄膜的结构示意图。
图2为如图1所示的立体打印用薄膜的制备方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示的一实施方式的立体打印用薄膜，包括依次层叠的基层10、发泡层20和吸墨涂层30，发泡层20用于受热后膨胀，吸墨涂层30用于吸收打印油墨。
这种立体打印用薄膜在用于立体打印时，可以直接在吸墨涂层30上用打印油墨打印各种颜色的图案，再通过加热使得发泡层20膨胀，或者先加热使得发泡层膨胀20，再在膨胀后的发泡层20上的吸墨涂层30上用打印油墨打印各种颜色的图案，吸墨涂层30可以吸收打印油墨并且干燥定型，从而避免打印油墨影响到发泡层20的膨胀，从而得到具有立体效果的各种颜色的图案。
相对于传统的立体打印纸，这种立体打印薄膜可以立体打印出具有立体效果的各种颜色的图案，从而使得立体打印出来的产品更美观，也更具有实用性。
基层10可以为PET薄膜、PI薄膜、TPU薄膜、PVC薄膜等。
优选的，基层10的厚度可以为50μm～200μm。
一般来说，吸墨涂层30的材料包括吸墨填料和粘合剂。
吸墨填料的作用在于快速的吸收打印油墨并且干燥定型，从而防止打印油墨对发泡层20造成影响，具有稳定的油墨吸附性。
粘合剂用于将吸墨填料粘附在发泡层20上，增加吸墨填料的吸附性能，不容易脱落。
优选的，按照质量份数，吸墨涂层30的材料包括10份～15份的吸墨填料和20份～30份的粘合剂。
本实施方式中，吸墨填料选自二氧化硅颗粒和氧化铝颗粒中的至少一种，吸墨填料的粒径为2μm～10μm。
二氧化硅颗粒和氧化铝颗粒具有较好的油墨吸收特性，可以快速的吸收打印油墨，并且干燥定型。
优选的，粘合剂包括改性水性丙烯酸和水性聚氨酯。
本实施方式中，粘合剂为质量比为3：7的改性水性丙烯酸和水性聚氨酯。
优选的，按照质量份数，吸墨涂层30的材料还包括2份～5份的吸墨助剂。
吸墨助剂可以进一步改善涂布工艺和满足纸张打印性能及其他物理性能的需要。
吸墨助剂包括颜料分散剂、消泡剂、阳离子固色剂、润湿剂、粘度调节剂、表面活性剂和抗氧化剂中的至少一种。
具体来说，颜料分散剂可以为斯洛柯7135W，消泡剂可以为改性聚醚，阳离子固色剂可以为聚二甲基二烯丙基氯化铵，润湿剂可以为异丙基萘磺酸钠，粘度调节剂可以为BYK-402，表面活性剂可以为亚油酸或2,3-羟基丙酯，抗氧化剂可以为聚合受阻酚/硫酯混合物。
具体来说，在一个特别优选的实施例中，按照质量份数，吸墨涂层30的材料包括6份的吸墨填料、12份的粘合剂和1.5份的吸墨助剂。
优选的，吸墨涂层30的厚度可以为30μm～60μm。
本实施方式中，按照质量份数，发泡层20的材料包括10份～20份的发泡剂、50份～70份的树脂和8份～18份的发泡助剂。
具体来说，发泡剂可以为膨胀微球，树脂可以为水性丙烯酸树脂或水性聚氨酯。
发泡助剂包括分散剂、表面活性剂和润湿剂中至少一种，分散剂可以为斯洛柯7135W，表面活性剂可以为亚油酸或2,3-羟基丙酯，润湿剂可以为异丙基萘磺酸钠。
具体来说，8份～18份的发泡助剂为5份～10份的分散剂、2份～5份的表面活性剂以及1份～3份的润湿剂。
发泡层20受热发泡膨胀要达到一定温度，受热的地方膨胀，没有达到温度的地方不膨胀，对温度的感应有明显分界点，并且受热膨胀后快速稳定，从而使打印出来的图案有立体效果。
一般来说，发泡层20可以在80℃～140℃时膨胀。
本申请中，发泡层20受热发泡膨胀后所凸起显示的图案与电脑预设的图案一致。
优选的，发泡层20的厚度可以为80μm～100μm。
本申请中，基层10、发泡层20和吸墨涂层30三层结构互不影响，发泡层20膨胀后吸墨涂层30仍然层叠在发泡层20上。
这种立体打印薄膜克服了现有技术中立体打印(盲文打印机)颜色单一的问题。在基层10上涂布一层发泡层20，可实现颜色单一但可随意变化的的立体图案，发泡层20上的吸墨涂层30保证了吸墨涂层30对水性油墨的吸附性能和速干性能。发泡层20的发泡温度较低，这是PET等薄膜耐热性在150°以上会对膜层产生影响。同时，较低的发泡温度可以更好控制发泡膨胀。热量传递到发泡层是有损失的，发泡温度太高，需要预设的温度也就越高。
这种立体打印薄膜可以以普通PET为基层10，依次涂布发泡层20和吸墨涂层30，该立体打印薄膜不仅能够借用盲文打印机达到原有盲文打印纸的立体效果，且能够借助普通的喷墨打印机使用水性墨水来进行上色，以实现立体彩色复合的打印效果，并且价格相对较低。
这种立体打印薄膜可以在盲文打印的应用上扩展，可于手机壳打印、立体商标打印等。
如图2所示的一实施方式的上述立体打印用薄膜的制备方法，包括如下步骤：
S10、提供基层10。
S20、配制发泡涂料，并且将发泡涂料均匀涂布在基层10上，干燥后得到发泡层20。
发泡层20用于受热后膨胀。
优选的，S20中，干燥的操作为75℃干燥。
优选的，S20中，配制发泡涂料的操作包括如下步骤：按照质量份数，将10份～20份的发泡剂、50份～70份的树脂、5份～10份的分散剂、2份～5份的表面活性剂、1份～3份的润湿剂以及5份～10份的水混匀，得到发泡涂料。
S30、配制吸墨涂料，并且将吸墨涂料均匀涂布在发泡层20上，干燥后得到吸墨涂层30。
吸墨涂层30用于吸收打印油墨。
优选的，S30中，干燥的操作为75℃干燥。
优选的，S30中，配制吸墨涂料的操作包括如下步骤：
按照质量份数，将10份～15份的吸墨填料、2份～5份的吸墨助剂和40份～50份的水混合均匀得到第一组份；
将质量浓度为30％～40％的改性水性丙烯酸乳液和质量浓度为40％～50％的水性聚氨酯溶液混匀，得到第二组分；以及
将第一组份和第二组分混合均匀，得到吸墨涂料，其中，改性水性丙烯酸和水性聚氨酯的质量之和与吸墨填料的质量比为20～30：10～15。
以下为具体实施例。
实施例1
提供厚度为100μm的PET薄膜。
选用发泡倍数为50倍的发泡剂配制发泡涂料，选用二氧化硅颗粒配制吸墨涂料，将发泡涂料均匀涂布在PET薄膜上，75℃干燥后得到发泡层，将吸墨涂料均匀涂布在发泡层上，75℃干燥后得到吸墨涂层30，得到立体打印薄膜。
对立体打印薄膜进行先打印油墨得到彩色图案，后立体打印立体图案的处理方式。打印油墨得到彩色图案后，效果与普通彩色打印机效果一致，显示图案为电脑预设图案。立体打印立体图案后，可观察到明显彩色立体图案，彩色立体图案与电脑预设图案一致。
对立体打印薄膜进行先立体打印立体图案，后打印油墨得到彩色图案的处理方式。立体打印立体图案后，可观察到无颜色电脑预设立体图案，打印油墨得到彩色图案后，可观察到明显彩色立体图案，彩色立体图案与电脑预设图案一致。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种立体打印用薄膜，其特征在于，包括依次层叠的基层、发泡层和吸墨涂层，所述发泡层用于受热后膨胀，所述吸墨涂层用于吸收打印油墨。
2.根据权利要求1所述的立体打印用薄膜，其特征在于，所述吸墨涂层的材料包括吸墨填料和粘合剂。
3.根据权利要求2所述的立体打印用薄膜，其特征在于，按照质量份数，所述吸墨涂层的材料包括10份～15份的吸墨填料和20份～30份的粘合剂。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的立体打印用薄膜，其特征在于，所述吸墨填料选自二氧化硅颗粒和氧化铝颗粒中的至少一种，所述吸墨填料的粒径为2μm～10μm。
5.根据权利要求4所述的立体打印用薄膜，其特征在于，所述粘合剂包括改性水性丙烯酸和水性聚氨酯。
6.根据权利要求4所述的立体打印用薄膜，其特征在于，按照质量份数，所述吸墨涂层的材料还包括2份～5份的吸墨助剂；
所述吸墨助剂包括颜料分散剂、消泡剂、阳离子固色剂、润湿剂、粘度调节剂、表面活性剂和抗氧化剂中的至少一种。
7.根据权利要求6所述的立体打印用薄膜，其特征在于，按照质量份数，所述吸墨涂层的材料包括6份的所述吸墨填料、12份的所述粘合剂和1.5份的所述吸墨助剂。
8.根据权利要求1所述的立体打印用薄膜，其特征在于，按照质量份数，所述发泡层的材料包括10份～20份的发泡剂、50份～70份的树脂和8份～18份的发泡助剂；
所述发泡剂为膨胀微球，所述树脂为水性丙烯酸树脂或水性聚氨酯；
所述发泡助剂包括分散剂、表面活性剂和润湿剂中至少一种，所述分散剂为斯洛柯7135W，所述表面活性剂为亚油酸或2,3-羟基丙酯，所述润湿剂为异丙基萘磺酸钠。
9.一种权利要求1～8中任意一项所述的立体打印用薄膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供基层；
配制发泡涂料，并且将所述发泡涂料均匀涂布在所述基层上，干燥后得到发泡层，所述发泡层用于受热后膨胀；以及
配制吸墨涂料，并且将所述吸墨涂料均匀涂布在所述发泡层上，干燥后得到吸墨涂层，所述吸墨涂层用于吸收打印油墨。
10.根据权利要求9所述的立体打印用薄膜的制备方法，其特征在于，所述配制吸墨涂料的操作包括如下步骤：
按照质量份数，将10份～15份的吸墨填料、2份～5份的吸墨助剂和40份～50份的水混合均匀得到第一组份；
将质量浓度为30％～40％的改性水性丙烯酸乳液和质量浓度为40％～50％的水性聚氨酯溶液混匀，得到第二组分；以及
将所述第一组份和所述第二组分混合均匀，得到所述吸墨涂料，其中，改性水性丙烯酸和水性聚氨酯的质量之和与吸墨填料的质量比为20～30：10～15。
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