CN114701275B

CN114701275B - 可数码打印水披覆膜、墨水、水转印方法及水转印产品

Info

Publication number: CN114701275B
Application number: CN202210259125.0A
Authority: CN
Inventors: 刘德祥; 余钰祺
Original assignee: Zhuhai Print Rite New Materials Corp ltd
Current assignee: Zhuhai Print Rite New Materials Corp ltd
Priority date: 2022-03-16
Filing date: 2022-03-16
Publication date: 2023-09-05
Anticipated expiration: 2042-03-16
Also published as: CN114701275A

Abstract

本发明提供一种可数码打印水披覆膜、墨水、水转印方法及水转印产品，可数码打印水披覆膜包括支撑层和吸墨层，吸墨层设置在支撑层上，按质量百分比，吸墨层包括80％～85％重芳香烃、1％～5％偶联剂和5.5％～15％助剂，弱溶剂墨水包括3％～5％颜料、2％～5％氯醋树脂、0.1％～1.0％润湿流平剂和90％～95％有机溶剂，含有重芳香烃的吸墨层能够牢牢固定墨水，使墨水吸附在吸膜层表面形成油墨层，从而很好地锁定墨点，从而使用该种水披覆膜进行墨水图像的打印时，无需使用丝网印刷固定墨水，通过喷印墨水进行打印，使得水披覆转印的工艺更加简单，得到的产品图像清晰，附着力强。

Description

可数码打印水披覆膜、墨水、水转印方法及水转印产品

技术领域

本发明涉及水转印领域，具体是涉及一种可数码打印水披覆膜、墨水、水转印方法及水转印产品。

背景技术

水转印技术广泛应用于非平面物体的印刷，例如汽车方向盘、迎宾踏板、汽车内饰件、童车、玩具和工艺装饰品等的印刷。传统的水转印工艺首先制备聚乙烯醇(PVA)水溶膜，然后通过凹版印刷，将图案印刷到PVA膜上，然后再使用印刷有图像的PVA膜进行水转印。由于PVA膜非常柔软，无法直接进行数码喷墨打印，因此需要进行凹版印刷或丝印，在印刷过程需要制造凹版或网线版；并且PVA膜具有较高的拉伸强度，印刷时容易导致PVA膜发生形变，因此会导致操作工艺复杂冗长，不适合高品质、小批量、花样多样化和个性化要求。

公开号为CN111391531A、名称为：一种数码喷墨打印水膜的制备方法、水膜及水转印方法的中国发明专利公开一种数码喷墨打印水膜的制备方法、水膜及水转印方法，其中水膜主要包括纸张、PET、PVA和聚氨酯光油层，在使用过程中具有如下缺陷：(1)该水膜材料无法使用普通的弱溶剂墨水打印，且打印后墨水无渗透性，出现流挂；(2)转印过程图案粗糙、还原度差等问题。

公开号为CN111923628A、名称为一种可打印水膜的制备方法及其可打印水膜的中国发明专利公开了一种可打印水膜的制备方法及其可打印水膜，其中水膜包括PET层、改性PVA配方层和打印涂层，且在打印涂层的涂抹前需对材料进行电晕工艺处理。电晕处理是在介质中发生局部放电的现象，一方面，电晕处理对材料表面不可避免的产生一定影响，如材料表面层皱褶或破损等；另一方面，电晕处理过的材料表面张力稳定性差，随着时间的推移，电晕效果会逐渐减弱，影响转印品图像质量。再者，该法较为繁琐，效率低下，对操作人员要求较高，使用具有一定难度，限制了打印操作性。

因此现需要一种能够使用弱溶剂墨水打印，且喷印转印质量好的同时，制作工艺简单，使用工艺简单的水披覆膜。

发明内容

本发明的第一目的是提供一种能够与弱溶剂墨水配合使用的可数码打印的水披覆膜。

本发明的第二目的是提供一种能够喷印至上述水披覆膜的弱溶剂墨水。

本发明的第三目的是一种能够实现喷墨墨水的水转印方法。

本发明的第四目的是一种通过上述水转印方法得到的水转印产品。

为了实现上述的第一目的，本发明提供的可数码打印水披覆膜包括支撑层和吸墨层，吸墨层设置在支撑层上，按质量百分比，吸墨层包括80％～85％重芳香烃、1％～5％偶联剂和5.5％～15％助剂。

由上述方案可见，水披覆膜上的吸墨层中含有重芳香烃和偶联剂，重芳香烃中含有大量苯环，对偶联剂具有较好的溶解能力，既可提高吸墨层与承印介质间的粘结性，又可协同偶联剂与墨水中的颜料或树脂之间进行化学键的连接或发生化学反应，从而使得含有重芳香烃的吸墨层能够牢牢固定墨水，使墨水吸附在吸墨层表面形成油墨层，从而很好地锁定墨点，从而使用该种水披覆膜进行墨水图像的打印时，无需使用丝网印刷固定墨水，通过喷印墨水进行打印，使得水披覆转印的工艺更加简单。

进一步的方案是，重芳香烃为至少含有两种碳原子数在6～10的芳烃的混合物；偶联剂为丙烯酸树脂。

可见，重芳香烃中优选碳原子在6～10的芳烃进行混合，使得在相同的分子量中可含有更多苯环，提供更多反应位，保证吸墨层固定墨水的效果；选择丙烯酸树脂可使墨水在吸墨层的附着效果更好。

进一步的方案是，5.5％～15％的助剂包括0.5％～5％增稠剂和5％～10％天那水。

可见，天那水作为有机溶剂，而增稠剂则增加吸墨层的粘度，使其更好地粘附在支撑层上，提高图像转印质量和牢度。

进一步的方案是，支撑层包括承载介质层和PVA层，PVA层设置在承载介质层上，PVA层为PET膜或涂覆有离型材料的离型纸层。

进一步的方案是，PVA层的厚度为30μm～70μm。

可见，PVA层在上述厚度范围内时，在进行活化处理时，PVA可快速溶解，并给与承载介质层分离。

为实现上述的第二目的，本发明弱溶剂墨水按质量百分比包括3％～5％颜料、2％～5％氯醋树脂、0.1％～1.0％润湿流平剂和90％～95％有机溶剂；弱溶剂墨水打印在上述的可数码打印水披覆膜上形成油墨层。

可见，弱溶剂墨水中含有大量的有机溶剂以及少量树脂，在控制粘度的同时，使得墨水的打印流程性更好，并且弱溶剂墨水选用弱溶剂有机溶剂，对环境更加友好。

进一步的方案是，有机溶剂包括醇醚类有机溶剂和酯类有机溶剂中的至少一种。

为实现上述的第三目的，本发明提供的水转印方法包括以下步骤：

S1、材料制备步骤包括可数码打印水披覆膜的制备和墨水的制备，可数码打印水披覆膜为权利要求1至5任一项的可数码打印水披覆膜，墨水为权利要求6或7的弱溶剂墨水；

S2、图像形成步骤包括将墨水通过喷墨打印至可数码打印水披覆膜上，得到形成有图案的水披覆膜；

S3、图像活化步骤包括将步骤S2得到的形成有图案的水披覆膜平铺于水面上，图案朝上，将活化剂均匀喷洒在图像表面；

S4、水披覆步骤包括将需要承印的介质沿其轮廓逐渐浸泡到水中，图像附着在介质表面，得到有图案的半成品；

S5、水洗干燥步骤包括从水中取出介质后，用清水清洗步骤S4得到的有图案的半成品表面的浮层后进行干燥；

S6、喷漆步骤包括将干燥后的半成品表面喷涂保护光油，在进行固化。

可见，在上述水转印方法中，由于水披覆膜中含有吸墨层，该吸膜层能够牢牢固定墨水，从而无需使用丝网印刷形成图像，可直接通过喷印墨水进行图像形成，使得水转印工艺操作更加简单。

进一步的方案是，在步骤S1中，可数码打印水披覆膜的制备包括以下步骤：

a1、PVA溶液的制备：将PVA颗粒在40℃～60℃下与醇类溶剂溶解后得到PVA溶液；

a2、支撑层的形成：将步骤a1得到的PVA溶液用涂布机均匀涂布在承载介质上，经80℃～140℃加热挥发后形成支撑层；

a3、吸墨层的形成：将含有重芳香烃的溶液通过涂布机涂布于步骤a2得到的支撑层上。

进一步的方案是，活化剂含有芳香族化合物，活化剂的用量为每平方30g～70g。

可见，喷洒活化剂目的在于活化图层，溶解水溶膜，使得支撑层上的涂层处于游离状态，与承载介质分离，而活化剂中含有芳香族化合物，由于水披覆膜的吸墨层中含有重芳香烃，可利用相似相溶原理，使得水溶膜溶解的同时，活化剂中的芳香族物质还能保证吸墨层与支撑层分离后，仍能固定住墨水使墨水不散开。

为实现上述的第四目的，本发明提供的水转印产品通过上述的水转印方法制备得到。

附图说明

图1是本发明可数码打印水披覆膜实施例的剖视图。

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

具体实施方式

本发明的水披覆膜应用于水转印工艺中，可进行如汽车零件、个性化定制等产品的水转印工艺中；水披覆膜通过在支撑层上设置吸墨层，在吸墨层中的重芳香烃与偶联剂的作用下，吸墨层能够固定墨水，从而实现在水转印工艺中无需采用丝网印刷进行图像打印，则可通过喷墨打印图像，使得水转印工艺更加简单。

参见图1，可数码打印水披覆膜包括支撑层和吸墨层3，吸墨层设置在支撑层上。支撑层包括承载介质层1和PVA层2，PVA层2设置在承载介质层1上，PVA层2为PET膜或涂覆有离型材料的离型纸层，而PVA层2通过将PVA溶液通过涂布机涂布在承载介质层1上，PVA层2的厚度为30μm～70μm，PVA层2在上述厚度范围内，在于承载介质层1的支撑下，得到的水披覆膜较薄，易卷易收放，所用打印机无需较长长度，大大较大了机器设计，解决目前大型印刷机价格昂贵的问题，大大降低成本。按质量百分比，吸墨层3包括80％～85％重芳香烃、1％～5％偶联剂和5.5％～15％助剂，优选地吸墨层包括85％重芳香烃、2％偶联剂和13％助剂，其中重芳香烃是指分子量大于二甲苯的混合芳烃，重芳香烃为至少含有两种碳原子数在6～10的芳烃的混合物；偶联剂为丙烯酸树脂；5.5％～15％助剂包括0.5％～5％增稠剂和5％～10％天那水，再进一步优地，吸墨层3包括85％重芳香烃、2％偶联剂和5％增稠剂和8％天那水。

弱溶剂墨水按质量百分比包括3％～5％颜料、2％～5％氯醋树脂、0.1％～1.0％润湿流平剂和90％～95％有机溶剂，优选地，弱溶剂墨水包括3％颜料、3％氯醋树脂、0.3％润湿流平剂和93.7％有机溶剂，有机溶剂包括醇醚类有机溶剂和酯类有机溶剂中的至少一种。醇醚类有机溶剂可为常用的醇醚类溶剂，其中具体如二乙二醇二甲醚、二乙二醇甲乙醚、二丙二醇甲醚、丙二醇甲醚、二乙二醇二乙醚、乙二醇单丁醚等。酯类溶剂举例如二元酯、二乙二醇丁醚醋酸酯、二乙二醇乙醚醋酸酯、1,2丙二醇二乙酸酯、二丙二醇甲醚醋酸酯、乙二醇丁醚醋酸酯、乙二醇乙醚醋酸酯、丁内酯等。

弱溶剂墨水打印在上述的可数码打印水披覆膜上形成油墨层4。采用弱溶剂墨水作为水转印专用墨水，可以支持喷头的高速喷印，大大提高生产效率，干燥速度快，活化效果好，有较高数码喷墨打印的精度，具有色泽绚丽、光亮度饱满、转印效果好、生产速度高、清晰度高、耐侯性好、耐划伤耐磨、耐酸碱抗腐蚀、不易开裂的优点。水披覆膜上的吸墨层中含有重芳香烃和偶联剂，在重芳香烃与偶联剂的作用下，吸墨层能够牢牢固定墨水，既不会聚墨也不会化墨，使墨水吸附在吸膜层表面形成油墨层，从而很好地锁定墨点，从而使用该种水披覆膜进行墨水图像的打印时，无需使用丝网印刷固定墨水，放置图案无序扩散，保持水披覆膜的原始画面。通过喷印墨水进行打印，使得水披覆转印的工艺更加简单的同时，采用弱溶剂墨水进行图像打印，能够减少对环境的污染，并给使用喷印的方式进行墨水在可披覆膜上的打印，可根据需要随时调整打印图案，实现个性化定制，该种方式对操作人员要求不高，降低使用难度，解决事实生产问题。

转印方法包括以下步骤：

S1、材料制备步骤包括可数码打印水披覆膜的制备和墨水的制备，可数码打印水披覆膜的制备和弱溶剂墨水的制备，其中可数码打印水披覆膜的制备包括以下步骤：

a1、PVA溶液的制备：按质量分数，将20％PVA颗粒(醇解度：80％～90％)在40℃～60℃下与80％醇类溶剂溶解后得到PVA溶液；

a3、吸墨层的形成：将含有重芳香烃的溶液通过涂布机涂布于步骤a2得到的支撑层上；

墨水的制备为：将墨水的各组成成分按比例混合后搅拌均匀后过滤；

S3、图像活化步骤包括将步骤S2得到的形成有图案的水披覆膜平铺于水面上，图案朝上，将活化剂均匀喷洒在图像表面，其中活化剂包括芳香族化合物与丙烯酸酯漆稀释剂，且两者比例范围为1:1～1:10。芳香族化合物优选二甲苯和/或四甲苯，活化剂的用量为每平方30g～70g；

S5、水洗干燥步骤包括从水中取出介质后，用清水清洗步骤S4得到的有图案的半成品表面的浮层后进行干燥，干燥的方式可为自然放置干燥或45℃～120℃温度烘箱烘干；

S6、喷漆步骤包括将干燥后的半成品表面喷涂保护光油，在进行固化，其中保护光油可为UV光油或PU光油，固化的方式可为UV固化或加热固化。通过水转印方法制备得到的水转印产品图像清晰。

结合下面实施例对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

以下述表1所示得到弱溶剂墨水实施例1-4中的质量百分比的组分，其中墨水中的制备方法均按照上述水转印方法中的墨水的制备步骤进行。

表1：弱溶剂墨水实施例1-3各质量百分比组分，总质量为1：

以下述表2所示得到水披覆膜实施例1-3中的质量百分比的组分，其中水披覆膜中的制备方法均按照上述水转印方法中的水披覆膜的制备步骤进行。

表2:水披覆膜实施例1-6各质量百分比组分，总质量为1：

本发明实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用未注明生产厂商者的原料、试剂等，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

将水披覆膜实施例1-6分别采用墨水1-3进行打印得到18组形成有图案的水披覆膜，然后分别将水披覆膜打印有图案的一面朝上放入水中并加入活化剂，观察每一组水披覆膜的外观变化，结果如下表3。

表3水披覆膜实施例1-6在活化剂的作用下的外观变化结果：

由表3的结果看，水披覆膜实施例1-4中均与支撑层的完全分离，并且墨水无扩散，而实施例5中的水披覆膜由于使用环氧树脂代替丙烯酸树脂，环氧树脂与重芳香烃的溶解能力较差，溶解后不能很好地固定住墨水，或出现扩散现象，或可能由于环氧树脂未被完全溶解，所以残留的环氧树脂易贴附在支撑层上，导致喷涂活化剂后出现膜与支撑层不完全分离的现象。实施例6中的水披覆膜中由于吸墨层中的重芳香烃过量，对墨水的吸附能力和墨点锁定较强，所以会产生聚墨，出现收缩现象。

最后需要强调的是，以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种变化和更改，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.可数码打印水披覆转印膜，其特征在于，包括：支撑层和吸墨层，所述吸墨层设置在所述支撑层上，按质量百分比，所述吸墨层包括80％～85％重芳香烃、1％～5％偶联剂和5.5％～15％助剂；

所述重芳香烃为至少含有两种碳原子数在6～10的芳烃的混合物；

所述偶联剂为丙烯酸树脂。

2.根据权利要求1所述的可数码打印水披覆转印膜，其特征在于：

5.5％～15％的所述助剂包括0.5％～5％增稠剂和5％～10％天那水。

3.根据权利要求1或2所述的可数码打印水披覆转印膜，其特征在于：

所述支撑层包括承载介质层和PVA层，所述PVA层设置在所述承载介质层上，所述PVA层为PET膜或涂覆有离型材料的离型纸层。

4.根据权利要求3所述的可数码打印水披覆转印膜，其特征在于：

所述PVA层的厚度为30μm～70μm。

5.弱溶剂墨水，其特征在于，包括：按质量百分比，所述墨水包括3％～5％颜料、2％～5％氯醋树脂、0.1％～1.0％润湿流平剂和90％～95％有机溶剂；所述弱溶剂墨水打印在权利要求1或2所述的可数码打印水披覆转印膜上形成油墨层。

6.根据权利要求5所述的弱溶剂墨水，其特征在于：

所述有机溶剂包括醇醚类有机溶剂和酯类有机溶剂中的至少一种。

7.水转印方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、材料制备步骤包括可数码打印水披覆转印膜的制备和墨水的制备，所述可数码打印水披覆转印膜为权利要求1至4任一项所述的可数码打印水披覆转印膜，所述墨水为权利要求5或6所述的弱溶剂墨水；

S2、图像形成步骤包括将所述墨水通过喷墨打印至所述可数码打印水披覆转印膜上，得到形成有图案的水披覆膜；

8.根据权利要求7所述的水转印方法，其特征在于：

在步骤S1中，所述可数码打印水披覆转印膜的制备包括以下步骤：

9.根据权利要求7所述的水转印方法，其特征在于：

所述活化剂含有芳香族化合物，所述活化剂的用量为每平方30g～70g。

10.水转印产品，其特征在于：所述水转印产品通过权利要求7至9任一项所述的水转印方法制备得到。