CN112721517A

CN112721517A - 热转印膜及其制备和应用方法

Info

Publication number: CN112721517A
Application number: CN201911031887.XA
Authority: CN
Inventors: 熊春荣; 马超龙; 陆健健; 沈戌铖
Original assignee: Jiangsu Jitri Smart Liquid Crystal Sci and Tech Co Ltd
Current assignee: Jiangsu Jitri Smart Liquid Crystal Sci and Tech Co Ltd
Priority date: 2019-10-28
Filing date: 2019-10-28
Publication date: 2021-04-30

Abstract

本发明提供了一种热转印膜，包括依次层叠设置的基底层、离型层和感温变色层，其中感温变色层由感温变色浆料固化形成，感温变色浆料包括液晶微胶囊、水性树脂、其他助剂和水。本发明还公开了此热转印膜的制备和应用方法。本发明公开的热转印膜，在转印到布料上可提供柔软手感和立体感，更具有随温度变色的效果。且经热转印膜形成的涂层耐水性和耐摩擦性可进一步提高。同时其制备和应用工艺大大简化，从而节约生产成本，安全环保。

Description

热转印膜及其制备和应用方法

技术领域

本发明涉及一种热转印膜，具体涉及一种包含有液晶微胶囊的热转印膜。此外，本发明还涉及这种包含液晶微胶囊的热转印膜的制备和应用方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们在服装方面不仅仅要求舒服和整洁，同时也追求个性化，希望通过服装上的不同装饰来表达个人的兴趣爱好、审美和心理需求，而流水线生产出来的传统服饰远远不能这个需求。同时服装上的图案对服装具有标识和宣传作用，使得个性化的装饰更受市场的欢迎，其中可逆的温感变色功能的服装织物更有着广阔的市场前景。

胆甾相液晶分子基本呈扁平形状，依靠端基的相互作用彼此平行排列成层状结构，在每个平面内分子以长轴基本平行的方式排列，层与层之间分子长轴取向逐渐偏移，形成螺旋状结构。两个长轴取向相同的最近层间的距离称为胆甾相液晶的螺距P，胆甾相液晶能反射的入射光波长与螺距P有关，可用布拉格反射公式：λ=2nPsinφ表示，其中λ为反射光的波长，n为胆甾相液晶的平均折射率，φ为反射光与液晶表面的夹角。大多数胆甾相液晶的螺距受温度、磁场、化学环境等的影响比较大，当外界温度发生变化时，其螺距就会发生较大改变，从而导致液晶表面色彩发生明显变化。

液晶在使用过程中由于本身的敏感性和混合液晶的互溶性，易受到外界温度、溶剂等影响，而改变其本身的性能。而微胶囊化的液晶可以更好的保护芯材液晶，从而拓宽液晶的使用范围。常用的液晶微胶囊整理在织物上的方法有：（1）在涂料印花时将液晶微胶囊加入涂料印花浆中或在涂料染色时将微胶囊加入涂料染色液中，然后按常规工艺印花或染色；（2）在纺织后整理过程中加入，及与柔软剂、防水剂、抗静电剂等同浴整理；（3）让液晶微胶囊通过纺丝嘴直接进入纤维，制成化纤纺织品。这些普通印花方法都存在问题，如影响织物手感，耐磨性、洗涤性和干洗性均有下降等。

热转移印花是织物印花方法中的一种，它是将织物和印有花纹图案的热转移膜相贴，在热转印机上热压，将热转印膜上的花纹转印到织物上。这种方法的优点在于耗水少、污染少，印花后的织物色感强烈、耐腐蚀、图像清晰、色彩鲜艳，不褪色等特点。

发明内容

为解决上述问题，本发明的一个方面提供一种热转印膜，包括依次层叠设置的基底层、离型层和感温变色层，其中感温变色层由感温变色浆料固化形成，感温变色浆料包括液晶微胶囊、水性树脂、其他助剂和水。在优选实施方案中，其他助剂包括润湿剂、流平剂、消泡剂、增稠剂和防腐剂。

在优选实施方案中，热转印膜还包括亮光保护层，亮光保护层设置在感温变色层和离型层之间。

在优选实施方案中，基底层的材质为PET、PBT或PI。在另一优选实施方案中，转印层的厚度为1~50微米。在更优选实施方案中，转印层的厚度为5~20微米。

在优选实施方案中，水性树脂的质量百分比为40%~80%，液晶微胶囊的质量百分比为10%~50%，润湿剂的质量百分比为0.05%~0.5%，述流平剂的质量百分比为0.05%~1%，消泡剂的质量百分比为0.1%~2%，增稠剂的质量百分比为0.1%~2%，防腐剂的质量百分比为0.05%~1%。

另一方面，本发明还公开了热转印膜的制备方法，包括：按照一定比例配制感温变色浆料，并混合分散均匀；将感温变色浆料均匀涂布在带有离型层的基底层上；加热固化感温变色浆料，形成感温变色层。

本发明还公开了转印膜的应用方法，包括：在需印刷的材料表面涂覆一层热转印黏胶剂；将热转印膜覆盖在热转印黏胶剂上，使感温变色层与热转印黏胶剂相接触；利用加热板或加热辊轮对热转印膜施加压力；移除离型层和基底层。在优选实施方案中，热转印黏胶剂在材料表面形成一定的图案或花纹。在优选实施方案中，需印刷的材料为合成纤维或植物纤维。

本发明提供了一种包含液晶微胶囊的热转印膜，在转印到布料上时可提供柔软手感和立体感，更具有随温度变色的效果。且经热转印膜形成的涂层耐水性和耐摩擦性可进一步提高。同时其制备和应用工艺可大大简化，从而节约生产成本，安全环保。

附图说明

通过参照对本发明的实施方案的图示说明可以更好地理解本发明，在附图中：

图1是根据本发明实施方案的热转印膜的结构示意图；

图2是根据本发明实施方案的应用方法的示意图。

具体实施方式

在以下的描述中，为了达到解释说明的目的以对本发明有一个全面的认识，阐述了大量的具体细节，然而，很明显的，对本领域技术人员而言，无需这些具体细节也可以实现本发明。所举的说明性的示例实施方案仅为了说明，并不对本发明造成限制。因此，本发明的保护范围并不受上述具体实施方案所限，仅以所附的权利要求书的范围为准。

在以下的实施例中所采用的各成分，均可以通过公知的方法进行合成，或者通过商业途径获得。这些合成技术是常规的，所得到各化合物经测试符合电子类化合物标准。

如图1所示，本发明公开了一种热转印膜，包括依次层叠设置的基底层3、离型层2和感温变色层1。其中，感温变色层1由感温变色浆料固化形成，感温变色浆料包括液晶微胶囊、水性树脂、其他助剂和水，其中水性树脂固化后可形成均匀的感温变色层1，并将液晶微胶囊固定在其中。液晶微胶囊由芯材和壳材两部分组成，壳材为天然或合成高分子材料，而芯材为常用的胆甾相液晶，其螺距会随着温度的改变而发生变化，从而使液晶微胶囊呈现不同的颜色，最终使感温变色层1根据外界温度呈现不同的温度。液晶微胶囊占整个感温变色浆料的质量百分比为10%~50%。其他助剂可以包括润湿剂、流平剂、消泡剂、增稠剂和防腐剂，但本发明不限于此，也可以根据需要添加具有其他功能的助剂。

感温变色层1的厚度一般为1~50微米。更优地，感温变色层1的厚度为5~20微米。基底层3的材质可以是热转印膜常用的PET、PBT或PI，但本发明不限于此，也可采用符合热转印条件的其他材料。基底层3的厚度范围为10~100微米。离型层2由热转印技术中常用的离型剂直接涂布在基底层3上，并烘干形成，具有优异的剥离性能，且对后期形成的感温变色层1的性能无影响。热转印膜还可包括亮光保护层4，设置在感温变色层1和离型层2之间。转印时，亮光保护层4随感温变色层1留在织物上，用于提升感温变色层的亮度，同时还能后提高感温变色层1的耐磨性。

水性树脂可为常用的水溶性高分子树脂，如水溶性丙烯酸树脂（如韩华化学生产的S-60L）、丙烯酸乳液（如安徽中恩化工生产的3810）、水溶性聚氨酯树脂（如安徽中恩化工生产的4303B）等。水性树脂占整个感温变色浆料的质量百分比为40%~80%。

润湿剂用以降低整个浆料体系的表面张力，使浆料在涂抹时与表面有更好的铺展效果。润湿剂可以是阴离子表面活性剂、非离子表面活性剂（如迪高的TEGO Wet 505）和聚醚改性硅氧烷类化合物（如毕克化学的BYK-333、BYK-348，迪高的TEGO Twin 4000等）中的至少一种。但本发明不限于此，也可以市售的其他类型的润湿剂。

流平剂用以有效降低浆料在基材上的表面张力，并控制其在均一的水平，从而帮助浆料在基材上润湿，改善流动流平性，可以是市售的任意流平剂。优选地，流平剂为有机硅型流平剂（如迪高的TEGO Glide 406、TEGO Glide 110、TEGO Glide 410等）和丙烯酸型流平剂（如毕克化学的BYK-381、广东粤美化工的AMS-2020等）中的至少一种。

消泡剂用以抑制或控制浆料体系中的泡沫，使形成的膜层更加均一。优选地，消泡剂为有机硅类消泡剂（如毕克化学的BYK-024、BYK-028，德丰的DK-151，迪高的TEGOFoamex 805、TEGO Foamex 810等）和非有机硅消泡剂（毕克化学的BYK-011、BYK-012等）中的至少一种。

增稠剂用以改变整个体系的粘度，从而改善浆料体系的流平效果。优选地，增稠剂可以选用上海源和化工的Viscolam PS 166、迪高的TEGO Visco Plus 3010、广东粤美化工的AMS-201和RM-2020、或毕克化学的BYK-420中的至少一种。但本发明不限于此，也可采用市售的其他增稠剂。

由于体系中含有水分，容易滋生细菌，影响最终的效果，感温变色浆料中可加入防腐剂，包括山梨酸钾、对羟基苯甲酸乙酯、对羟基苯甲酸丙酯、苯并咪唑氨基甲酸甲酯、羟乙基六氢均三嗪中的一种或多种。但本发明不限于此，也可采用市售的其他防腐剂。

本发明还公开了一种制备包含液晶微胶囊的热转印膜的方法，包括以下步骤：按照一定比例配制感温变色浆料，并混合分散均匀；将感温变色浆料均匀涂布在带有离型层的基底层上；加热固化感温变色浆料，形成感温变色层。具体地，先将水性树脂、液晶微胶囊和水按一定比例混合后，用高速分散机在400~1000r/min的转速下，将其分散均匀，然后将润湿剂、流平剂、增稠剂、消泡剂和防腐剂依次加入，搅拌0.5~2hr。接着将分散好的感温变色浆料用涂布器在带有离型层的基底层（如市售的离型纸）上进行涂布，形成均匀的一层湿膜，湿膜的厚度可根据需要调整，一般为5~150微米。最后将涂布好的膜层放入80~120℃烘箱中烘烤0.5~10min，湿膜形成感温变色层，最终形成包含液晶微胶囊的热转印膜。

如图2所示，本发明还公开了一种应用热转印膜的方法，包括以下步骤：在需印刷的材料5表面涂覆一层热转印黏胶剂6；将热转印膜覆盖在热转印黏胶剂6上，使感温变色层1与热转印黏胶剂6相接触；利用加热板或加热辊轮对热转印膜施加压力，使热转印黏胶剂6溶化后将该热转印膜与材料5表面粘合在一起；移除离型层2和基底层3，最终在材料5的表面形成随温度变化迅速发生颜色变化的涂层。热转印黏胶剂6可以像图上一样形成完整的一整层，也可以在材料表面形成一定的图案或花纹，如鳞片状或菱形状，使转印至材料5上的涂层具有相应的图案或花纹，进一步增添了美观性。其中，热转印黏胶剂为热转印技术中常用到的热溶胶，对感温变色层1和材料5具有很强的粘结性，其工作温度范围在120℃~180℃。优选地，需印刷的材料为合成纤维或植物纤维，如涤纶、氨纶、棉纶、腈纶以及棉麻丝绸类。

下面将结合具体实施例，对包含液晶微胶囊的热转印膜的成分、结构和性能进行详细说明。在以下实施例中，热转印膜的基底层的材质为PET。

实施例1

按照上述配方，制备均匀的感温变色浆料，其中液晶微胶囊的壳材为PMMA，芯材为胆甾相液晶（胆固醇油烯基碳酸酯44%，胆固醇壬酸酯46%，胆固醇苯甲酸酯10%）。将所得感温变色浆料按照上述方法制备形成热转印膜，其中固化后的感温变色层的厚度为10微米。再将所得的热转印膜通过上述应用方法转印至布料上，即可得到变色灵敏，颜色鲜艳，手感柔软的彩色布料。布料上的涂层在环境温度小于30℃和大于33℃时为透明，从30℃到33℃呈现从红色到蓝色的转变。热转印后的布料根据GB/T3921-2008的标准进行色牢度试验，循环5次后涂层仍然完好无损。

实施例2

按照上述配方，制备均匀的感温变色浆料，其中液晶微胶囊的壳材为PMMA，芯材为胆甾相液晶（胆固醇油烯基碳酸酯60%，胆固醇壬酸酯40%）。将所得感温变色浆料按照上述方法制备形成热转印膜，其中固化后的感温变色层的厚度为15微米。再将所得的热转印膜通过上述应用方法转印至布料上，即可得到变色灵敏，颜色鲜艳，手感柔软的彩色布料。布料上的涂层在环境温度小于31℃和大于34℃时为透明，从31℃到34℃呈现从红色到蓝色的转变。热转印后的布料根据GB/T3921-2008的标准进行色牢度试验，循环5次后涂层仍然完好无损。

实施例3

按照上述配方，制备均匀的感温变色浆料，其中液晶微胶囊的壳材为PMMA，芯材为胆甾相液晶（胆固醇油烯基碳酸酯40%，胆固醇壬酸酯50%，胆固醇苯甲酸酯10%）。将所得感温变色浆料按照上述方法制备形成热转印膜，其中固化后的感温变色层的厚度为10微米。再将所得的热转印膜通过上述应用方法转印至布料上，即可得到变色灵敏，颜色鲜艳，手感柔软的彩色布料。布料上的涂层在环境温度小于32℃和大于35℃时为透明，从32℃到35℃呈现从红色到蓝色的转变。热转印后的布料根据GB/T3921-2008的标准进行色牢度试验，循环5次后涂层仍然完好无损。

尽管已经在上面以细节描述了数个示例性实施方案，但是所公开的实施方案仅是示例性而非限制性的，并且本领域技术人员将容易意识到，在示例性实施方案中很多其他修改、改动和/或替换是可能的，而不实质偏离本公开的新颖性教导和优点。因此，所有这些修改、改动和/或替换意图被包括在如所附权利要求书所限定的本公开的范围内。

Claims

1.一种热转印膜，所述热转印膜包括依次层叠设置的基底层、离型层和感温变色层，其中所述感温变色层由感温变色浆料固化形成，所述感温变色浆料包括液晶微胶囊、水性树脂、其他助剂和水。

2.如权利要求1所述的热转印膜，所述其他助剂包括润湿剂、流平剂、消泡剂、增稠剂和防腐剂。

3.如权利要求1或2所述的热转印膜，所述热转印膜还包括亮光保护层，所述亮光保护层设置在所述感温变色层和所述离型层之间。

4.如权利要求1或2所述的热转印膜，所述基底层的材质为PET、PBT或PI。

5.如权利要求1或2所述的热转印膜，其中所述感温变色层的厚度为1~50微米。

6.如权利要求2所述的热转印膜，其中所述水性树脂的质量百分比为40%~80%，所述液晶微胶囊的质量百分比为10%~50%，所述润湿剂的质量百分比为0.05%~0.5%，所述流平剂的质量百分比为0.05%~1%，所述消泡剂的质量百分比为0.1%~2%，所述增稠剂的质量百分比为0.1%~2%，所述防腐剂的质量百分比为0.05%~1%。

7.一种制备如权利要求1-6任一项所述热转印膜的方法，包括：

1）按照一定比例配制感温变色浆料，并混合分散均匀；

2）将所述感温变色浆料均匀涂布在带有离型层的基底层上；

3）加热固化所述感温变色浆料，形成感温变色层。

8.一种应用如权利要求1-6任一项所述热转印膜的方法，包括：

1）在需印刷的材料表面涂覆一层热转印黏胶剂；

2）将热转印膜覆盖在所述热转印黏胶剂上，使所述感温变色层与所述热转印黏胶剂相接触；

3）利用加热板或加热辊轮对所述热转印膜施加压力；

4）移除所述离型层和所述基底层。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述热转印黏胶剂在所述材料表面形成一定的图案或花纹。

10.如权利要求8所述的方法，其中所述需印刷的材料为合成纤维或植物纤维。