CN112457749A - 一种热转印涂料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

针对金属铝基材表面形成热转印涂层，现有的技术大都使用聚氨酯粉末喷涂工艺施工，存在喷涂效率低、劳动强度大、涂料损耗大、涂层膜厚不均匀等问题，在实际应用中也存在性能指标不能满足热转印要求，转印图像效果不理想。本发明所提供的一种热转印涂料，包括以下重量组分：聚酯树脂30‑60份、氨基树脂10‑35份、催化剂适量、溶剂适量，经混合制备；其与金属铝基材的聚酯树脂底漆配合使用，通过辊涂工艺涂布在底漆表面，可以连续高速的生产形成热转印涂层，具有辊涂生产效率高、良品率高、对环境危害小等特点，以及具有良好的热转印效果。

Description

一种热转印涂料及其制备方法

技术领域

本发明属于涂料技术领域，具体涉及一种在铝基材底漆面上再通过辊涂工艺涂布形成面漆层的热转印涂料，及其所述热转印涂料的制备方法。

背景技术

热转印工艺是指以涂有颜料或染料的转印纸为媒介，通过加热、加压，将媒介上的油墨层的花纹图案转移到承印物上的一种印刷方式。热转印使用的油墨通常由色料和树脂基料等材料组成。在底基介质表面，特别是无机材料介质表面无图像承载膜的情况下，前述油墨不能同无机材料介质表面形成直接粘结，因此在无机材料介质表面上实施热转印印刷技术时，必须对其表面进行预处理，通常的预处理方式是在无机材料介质涂布一层热转印涂料膜层，在高温转印时用于承接成像，使转印效果清晰，成像还原。热转印带来的其独特的装饰效果和靓丽的外观，倍受人们钟爱。近年来转印技术在装饰和食品包装领域中开始应用.使我们可以随心所欲地获得各种复杂、高清逼真的纹理图案。

聚氨酯和环氧粉末涂料被广泛应用于热转印，而且采用聚氨酯体系热转印粉末涂料也取得了较大进展，可是由于价格的昂贵，市场推广和使用受限，另外在一些性能指标上不尽如人意，实际生产中有时也存在着转印效果不理想的问题；另外，喷涂传统粉末涂料存在喷涂效率低、劳动强度大、涂料损耗大、涂层膜厚不均匀等问题。

采用聚酯/TGIC型涂料作为热转印涂料，通常是一种单组分涂料，以TGIC为固化剂，专门用于热转印技术的底膜涂装，可以在金属铝基材上使用辊涂工艺进行涂布形成热转印涂层。

在一项公布号为CN109486376A的发明专利申请中，公开了一种陶瓷和玻璃杯用高耐水煮热转印涂料，通过以下重量份组分反应得到：新戊二醇10-18份；三羟甲基丙烷4-8份；间苯二甲酸-5-磺酸钠2-5份；六氢苯酐11-16份；己二酸6-11份；去离子水29-35份；有机锡催化剂0.05-0.3份；端羧基丙烯酸预聚体4-10份；密着剂0.5-1份以及去离子水适量。该发明主要发明点在于合成特定结构的聚丙烯酸树脂，主要应用在陶瓷或玻璃表面形成热转印涂层。

在另一项公布号CN101985537A的发明专利申请中，公开了一种用于无机介质的热转印涂料，该涂料含有以下重量组分：热固性树脂3-60％、交联剂3-20％、偶联剂0.3-2.0％、余量为溶剂。该发明主要发明点在于通过添加特定结构的偶联剂提高热转印牢固度，主要应用在陶瓷表面形成热转印涂层。

以上在无机材料介质表面形成的热转印涂层，基本都是一次涂布形成，在实际热转印中并没有得到其所述的良好热转印效果。

发明内容

针对以上问题，尤其对于前述金属铝基材表面形成一层底漆作为承载热转印涂层，在实际应用中不能充分满足热转印要求，为此，本发明所提供的一种热转印涂料，属于面漆，即与金属铝基材的聚酯树脂底漆配合使用，面漆通过辊涂工艺涂布在底漆表面，可以连续高速的生产形成热转印涂层，具有辊涂生产效率高、良品率高、对环境危害小等特点，以及具有良好的热转印效果。本发明的还提供了一种热转印涂料的制备方法。

为实现解决上述技术问题目的，本发明所采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供的一种热转印涂料，包括以下重量组分：

所述聚酯树脂为饱和聚酯树脂，其羟值为50-100mgKOH/g。

所述聚酯树脂是可以优选部分支链型聚酯树脂，其数均分子量3000-5000、粘度10000-50000Pa·s。所述聚酯树脂可通过市售购买，例如：南雄市三本化学科技有限公司的RP7555等。

采用高羟值的聚酯树脂，能使涂膜有较高的交联密度，对涂膜的硬度有利，热转印图案清晰，易于撕膜。

所述氨基树脂可以优选全甲醚化氨基树脂。所述氨基树脂可通过市售购买得到，例如：氰特化工(上海)公司的CYMEL 303等。

所述催化剂可以优选对甲基苯磺酸，属于强酸，所述催化剂可通过市售购买得到。该类催化剂主要可以将聚酯树脂与氨基树脂催化交联反应，催化剂添加量以达到发生交联反应即可，通常催化剂重量份为0.5-1.0份。

所述溶剂可以优选S-100#芳烃溶剂、乙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯的一种或多种，其所占的重量分根据施工要求调整，通常为10-30份，所述溶剂能够通过市售容易购买得到。

进一步，本发明提供的一种热转印涂料，还包括流平剂，其重量分为0.2-0.5份，所述流平剂可以优选氟丙烯酸酯，能够通过市售购买得到，例如：埃夫科纳化学有限公司的EFKA-3777等。

进一步，本发明提供的一种热转印涂料，还包括消光粉，其重量分为2～8份，所述消光粉可以优选表面有机表面处理的二氧化硅。添加消光粉是为了涂层具有亚光效果，能够通过市售购买得到，例如：德固赛消光粉OK-520等。

进一步地，所述溶剂是S-100#芳烃溶剂、乙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯的混合物，所述溶剂各部分可通过市售购买混合得到。

另一方面，本发明还提供了如上的热转印涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将所需份数的聚酯树脂和氨基树脂投入到拉缸中，以转速600-800转/分钟分散5-10分钟；

步骤二：调整转速至400-600转/分钟，投入催化剂和溶剂，以转速600-800转/分钟分散10-15分钟；

步骤三：调整转速至400-600转/分钟投入溶剂，以转速600-800转/分钟分散10-15分钟；至按标准检测粘度为120-140s是(s代表时间单位秒)(涂-4杯，25℃)。

步骤四：使用300-400目滤布过滤，得到本发明的热转印涂料。

本发明制备的热转印涂料，呈浆料状，以不同包装形式市售。

进一步，优选在步骤二与催化剂和溶剂同步或先后投入流平剂。或者在步骤二与步骤三之间，增加附加步骤：调整转速至400-600转/分钟，投入流平剂，以转速600-800转/分钟分散10-15分钟。

进一步，在步骤二与步骤三之间，增加附加步骤：调整转速至400-600转/分钟，投入消光粉，以转速600-800转/分钟分散10-15分钟，且检测细度在10μm以下。

本发明的有益效果和优点如下：

(1)采用耐热性良好的较高羟值聚酯树脂，固化后涂层交联密度大，不沾纸，图案清晰，渗透性、扩散性小、高温不易泛黄、表面光泽度高、丰满度高逼真，且易撕纸等诸多优点，同时具有较高的保光、保色性，优异的耐候性，极强的附着力、柔韧性、耐冲击性、硬度、耐磨性以及优异的耐化学品性，施工简单方便，不易产生流挂、起泡等漆病。

(2)涂料复合建材家居要求，成本较低，适用辊涂工艺施工，涂装速度快，效率高。采用辊涂的施工方式，相较于传统粉末涂料的喷涂效率高、劳动强度小、涂料损耗小、涂层膜厚均匀。

具体实施方式

为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。

实施例1

1、制备本实施例1的热转印涂料，按以下重量组分比例：

RP7555型号聚酯树脂45份、CYMEL 303型号氨基树脂14份、对甲基苯磺酸催化剂0.8份、S-100#芳烃溶剂、乙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯按6:2:2重量比得到的混合溶剂20份。

2、按以下步骤制备热转印涂料的制备方法：

将所需上述重量份数的聚酯树脂和氨基树脂投入到拉缸中，以转速600-800转/分钟分散5-10分钟；

调整转速至400-600转/分钟，投入上述重量份数的催化剂和上述重量份数一半的混合溶剂，以转速600-800转/分钟分散10-15分钟；

调整转速至400-600转/分钟投入余下的混合溶剂，以转速600-800转/分钟分散10-15分钟；

检测浆料粘度，至检测粘度120-140s(s代表时间单位秒)(按标准检测浆料粘度，涂-4杯，25℃)，使用300-400目滤布过滤，得到实施例1的热转印涂料浆料，供检测或成品包装市售。

实施例2

制备本实施例2的热转印涂料，按以下重量组分比例：

RP7555型号聚酯树脂55份、CYMEL 303型号氨基树脂30份、对甲基苯磺酸催化剂0.8份、EFKA-3777型号流平剂0.4份、OK520S型号消光粉5份、S-100#芳烃溶剂和乙二醇丁醚按5:5重量比得到的混合溶剂30份。

参照实施例1的制备步骤，在催化剂和部分溶剂的投入步骤中，同步投入流平剂0.4份；之后增加一个附加步骤：调整转速至400-600转/分钟，投入消光粉5份，以转速600-800转/分钟分散10-15分钟，且检测细度在10μm以下；其他步骤不变，即可得到本实施例2的热转印涂料。

实施例3-8

参照实施例2的物料组分型号，将实施例3-8的热转印涂料的重量组分以表格方式，分别列举如下：

参照实施例2的制备步骤，分别制备得到本实施例3-8的热转印涂料。

对比例1-4

参照实施例2的物料组分型号，将对比例1-4的热转印涂料的重量组分以表格方式，分别列举如下：

参照实施例2的制备步骤，分别制备得到本对比例1-2的热转印涂料。

性能测试

1、涂层性能测试步骤：

分别将前述制备得到的实施例1-8、对比例1-2的热转印涂料，用24#线棒涂覆在经聚酯树脂底漆涂布处理后的铝板上面，烘烤温度216-224℃，干膜厚度12±1μ，并按照国家涂层性能标准检测方法，测试其主要热转印性能指标。

2、性能测试结果如下表：

3、结合实施例和对比例对比分析

对比例1由于氨基重量份过少，涂料固化时大量聚酯没有参与反应，成膜后漆膜过软，耐化学品性能差，硬度差，热转印膜难剥离，图像雾影严重，图案不清晰。

对比例2由于聚酯树脂重量份过少，未反应的氨基树脂残留较多，成膜后漆膜硬度差，热转印膜难剥离，图像雾影严重，图案不清晰。

对比例3(原因及效果)催化剂用量过少，催化效率降低，反应时间不够，漆膜较软，转印不易撕纸，图案不清晰。

对比例4(原因及效果)过多的酸催化剂使漆膜变硬变脆，柔韧性降低，加工性能变差，并且使体系中残留的酸性物质过多。

4、有关测试标准说明

耐MEK擦拭性能，目的在于表征热转印涂料的交联程度性能指标，检测方法按照GB/T23989-200操作，其数值不小于100为合格，。

硬度性能，目的在于表征热转印涂料的耐划伤性能指标，检测方法按照GB/T6739操作，其数值不小于H为合格，小于H如HB、B皆为不合格。

T弯性能，目的在于表征热转印涂料的加工性能指标，检测方法按照GB/T1731-1993操作，其数值不大于0为合格，大于0为不合格。

热转印效果，以手工剥离方式检测涂层剥离难易程度、及眼睛观察方式检测图像是否清晰。

5、其他一般性性能指标

对于实施例1-8的热转印涂料，对其进行其他一般性能的检测，均合格，列表如下：

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种热转印涂料，其特征在于，包括以下重量组分：

聚酯树脂 30-60份、

氨基树脂 10-35份、

催化剂 适量

溶剂 适量

所述聚酯树脂为饱和聚酯树脂，其羟值为50-100mgKOH/g。

2.根据权利要求1所述的热转印涂料，其特征在于，所述聚酯树脂是部分支链型饱和聚酯树脂，其数均分子量为3000-5000、粘度为10000-50000Pa·s/25℃。

3.根据权利要求1所述的热转印涂料，其特征在于，所述氨基树脂是全甲醚化氨基树脂。

4.根据权利要求1所述的热转印涂料，其特征在于，所述催化剂是对甲基苯磺酸。

5.根据权利要求1所述的热转印涂料，其特征在于，所述溶剂是S-100#芳烃溶剂、乙二醇丁醚和丙二醇甲醚醋酸酯的一种或多种。

6.根据权利要求1所述的热转印涂料，其特征在于，其还包括以下重量组分：流平剂0.2-0.5份，所述流平剂是氟丙烯酸酯。

7.根据权利要求1所述的热转印涂料，其特征在于，其还包括以下重量组分：消光粉2～8份，所述消光粉是表面有机表面处理的二氧化硅。

8.一种如权利要求1～5中任意一项所述的热转印涂料的制备方法，包括以下步骤：

步骤一：将所需份数的聚酯树脂和氨基树脂投入到拉缸中，以转速600-800转/分钟分散5-10分钟；

步骤二：调整转速至400-600转/分钟，投入催化剂和溶剂，以转速600-800转/分钟分散10-15分钟；

步骤三：调整转速至400-600转/分钟投入余量溶剂，以转速600-800转/分钟分散10-15分钟；至按标准检测粘度为120s-140s。

步骤四：使用300-400目滤布过滤，得到本发明的热转印涂料。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于：投入流平剂，投入方式是在步骤二过程中加入；或者在步骤二与步骤三之间，增加步骤：调整转速至400-600转/分钟，投入流平剂，以转速600-800转/分钟分散10-15分钟。

10.根据权利要求8或9所述的制备方法，其特征在于：投入消光粉，投入方式是在步骤二与步骤三之间，增加步骤：调整转速至400-600转/分钟，以转速600-800转/分钟分散10-15分钟，且检测细度在10μm以下。