CN116284924A - 一种用于热升华软标印刷的pp基材涂层膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜及其制备方法，涉及热升华打印领域，包括自下而上依次贴合的PP基材、底涂层和染料接收层；所述底涂层由底涂层涂料涂布而成，所述底涂层涂料包括底漆材料、平铺粘接剂及密合剂，所述底漆材料、所述平铺粘接剂与所述密合剂的质量用量比为(20～36)：(5～11)：(0.25～2)；所述染料接收层由染料接收层涂料涂布而成，所述染料接收层涂料包括主树脂材料与防粘剂，所述主树脂材料及所述防粘剂的质量用量比为(17～23)：(0.25～1)。本发明的PP基材涂层膜在用于热升华软标印刷时保证高色彩浓度、高附着力和高均匀性。

Description

一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及热升华打印领域，具体涉及一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜及其制备方法。
背景技术
热升华打印技术因其可实现连续色阶的打印而常用于替代传统写真打印。目前市面上的PP膜(又称为聚丙烯薄膜)用于热升华软标印刷时存在的问题:(1)热升华色带图像打印需要特殊的染料接收涂层，否则色彩浓度很低；(2)PP膜是结晶度较高、外表张力低的非极性分子构造的高分子材料，在其分子构造中并没有如羰基、羧基、羟基等的极性基团，表面涂覆染料接收涂层后附着力差，故打印时极易脱落；(3)哑光PP膜本身表面的不均匀性导致涂覆染料接收涂层的不均匀性，从而使软标印刷图案不均匀。鉴于此，本发明提供一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜及其制备方法。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜及其制备方法。目的是使本发明的PP基材涂层膜在用于热升华软标印刷时保证高色彩浓度、高附着力和高均匀性。
本发明为了解决上述技术问题，第一目的是提供一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜，包括自下而上依次贴合的PP基材、底涂层和染料接收层；
所述底涂层由底涂层涂料涂布而成，所述底涂层涂料包括底漆材料、平铺粘接剂及密合剂，所述底漆材料、所述平铺粘接剂与所述密合剂的质量用量比为(20～36)：(5～11)：(0.25～2)；
所述染料接收层由染料接收层涂料涂布而成，所述染料接收层涂料包括主树脂材料与防粘剂，所述主树脂材料及所述防粘剂的质量用量比为(17～23)：(0.25～1)。
说明：底涂层涂料和染料接收层涂料还包括了溶剂，但是烘干会去掉溶剂。
本发明的有益效果是：(1)本发明通过在PP基材上涂布主要由底漆材料、平铺粘接剂组成的底涂层涂料，来解决PP基材与染料接收层，及底涂层与染料接收层之间附着力的差的问题，主要通过采用平铺粘接剂和密合剂提高底涂层的密合性和染料接收层的平整性，从而提高打印均匀性，通过在染料接收层涂料中采用主树脂材料与防粘剂，来提高染料接收层的染料接收能力和耐热性，从而避免染料接收层与色带在打印时出现粘结和色晕；总之，通过采用上述的底涂层和染料接收层可使PP基材在用于热升华软标印刷时保证高色彩浓度、高附着力和高均匀性，同时不会出现色晕和掉色的异常。
(2)本发明通过将为了底漆材料与平铺粘接剂及密合剂联用作为底涂层涂料，降低成本和工艺的复杂性。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述底漆材料、所述平铺粘接剂与所述密合剂的质量用量比为(24～32)：(6～9)：(0.25～1.5)，所述主树脂材料与所述防粘剂的质量用量比为(18～22)：(0.25～0.7)；所述底涂层的厚度为1～5μm，所述染料接收层的厚度为5～15μm，优选地，所述底涂层的厚度为1～3μm，所述染料接收层的厚度为5～10μm。
进一步，所述底漆材料包括氯化聚丙烯(简称为CPP)、氯化聚丙烯改性的丙烯酸树脂、氯化聚丙烯改性的聚氨酯中的任意一种或至少2种以上(此处可以为任意比例的混合)；所述平铺粘接剂包括聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂中的任意一种或至少2种以上(此处可以为任意比例的混合)；所述密合剂为硅烷偶联剂。
采用上述进一步方案的有益效果是：本发明通过采用聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂和丙烯酸树脂中的任意一种或2种以上，与CPP或CPP改性树脂(氯化聚丙烯改性的丙烯酸树脂、氯化聚丙烯改性的聚氨酯)联用，它们相容性好，混合涂覆可有效解决底涂层与PP基材，及底涂层与染料接收层的附着力差的问题，提高染料接受层的平整度及打印图像的均匀性；通过加入一定量的硅烷偶联剂来提高底涂层的密合性，来解决低色阶区域打印均匀性较差的问题，硅烷偶联剂如加入过少则无明显改善，加入过多则有染料接收层与色带粘结的风险。
进一步，所述底涂层涂料还包括增亮剂和/或隔热材料，所述增亮剂与所述底漆材料的质量用量比为(10.1～22.8)：(20～36)，所述隔热材料与所述底漆材料的质量用量比为(0.25～2)：(20～36)，所述隔热材料的粒径为1～5μm。
进一步，所述增亮剂包括金红石型钛白粉和荧光增白剂，所述金红石型钛白粉与所述荧光增白剂的质量用量比为(10～22)：(0.1～0.8)；所述隔热材料为有机硅树脂微粒、气硅、发泡聚氨酯、空心微珠、金属无机氧化物中的任意一种或至少2种以上，所述金属无机氧化物包括氧化铝、氧化锌、氧化钛中的任意一种。
采用上述进一步方案的有益效果是：本发明通过在底涂层中加入一定量的增亮剂(金红石型钛白粉和荧光增白剂)，提高染料接受层的亮度。同时本发明还通过在底涂层中加入一定量的隔热材料，来提高染料接收层的染料接收能力，与增亮剂一起使用保证本发明的PP基材涂层膜的高色彩浓度、高附着力和高均匀性。添加的隔热材料如有机硅树脂微粒、气硅(气硅全称为气相二氧化硅，常温常压下呈白色蓬松粉末状，疏松多孔，是一种具有增稠、触变、补强、防流挂等作用的非晶态二氧化硅，也是极其重要的高科技超微细无机新材料之一)、发泡聚氨酯、空心微珠、金属无机氧化物，金属无机氧化物如氧化铝、氧化锌、氧化钛等，隔热材料的熔融点要高于300℃，粒径在1-5μm，优选的要低于3μm，粒径太大会影响涂层表面平整性，同样加入量太大也会影响涂层表面平整性，太少则起不到作用。
进一步，所述主树脂材料包括聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物中的任意一种或至少2种以上，所述氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物由氯乙烯与醋酸乙烯按照重量比例为80：20～90：10共聚而成；所述防粘剂包括苯环改性聚醚有机硅油或环氧改性有机硅油。
采用上述进一步方案的有益效果是：(1)本发明的染料接收层的主要作用是对热升华染料的接收，主树脂材料优选聚氯乙烯或聚偏二氯乙烯等卤化树脂，或氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物，更优选氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物，所述氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物由氯乙烯与醋酸乙烯的按照重量比例为80：20～90：10共聚而成。
(2)本发明为了防止打印过程中，染料接收层与色带因加热导致染料接收层熔融而产生粘结的问题，在染料接收层中加入一定量的防粘剂(苯环改性聚醚有机硅油或环氧改性有机硅油)进行防粘。原因在于：热升华打印过程中，染料接收层与色带紧密接触，染料接收层会逐渐向色带表面迁移，而同一位置的基材要与色带接触3次，也就是说染料接收层与色带产生粘结的风险逐级增大，本发明通过加入一定量的两种非反应型硅油，一种苯环改性聚醚有机硅油，该硅油在高温下(200℃左右)可提供较好的滑爽性，另一种为环氧改性有机硅油，该硅油可在低中温度提供较好的滑爽性。这二者对应于热升华打印的低中高色阶，即在打印不同浓度时，本发明提供的涂层均可保持优异的滑爽性，从而使打印时避免出现色带与染料接收层粘结出现的色晕乃至掉色的问题。
为了进一步降低成本，本发明通过加入一定量的反应型硅油和固化剂，来替代非反应型硅油，反应型硅油加入量为主树脂材料的0.5-1.5phr，通过固化剂将硅油与主树脂材料固定，增加染料接收层的密合性和粘结性，减少反应型硅油的热迁移。
进一步，所述PP基材的厚度为50～250μm，克重为40～200g/m2。
本发明的第二个目的是提供一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜的制备方法，包括如下步骤：
步骤1：备液：
底涂层涂料：将底漆材料、平铺粘接剂、密合剂溶于丁酮和甲苯溶剂中，搅拌混合后，制成底涂层涂料，备用；
染料接收层涂料：将主树脂材料、防粘剂溶于丁酮和甲苯溶剂中，搅拌混合后，制成染料接收层涂料，备用；
步骤2：涂布：
取PP基材，将步骤1制成的所述底涂层涂料涂布在PP基材其中一个表面上，然后烘干形成底涂层，将步骤1制成的所述染料接收层涂料涂布在所述底涂层的表面，然后烘干形成染料接收层，即制得用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜。
进一步，步骤1中，将底漆材料、平铺粘接剂、密合剂溶于丁酮和甲苯溶剂中，再依次加入增亮剂和隔热材料，搅拌混合后，制成底涂层涂料；步骤2中，采用凹版涂布或狭缝涂布底涂层涂料，所述烘干温度为60-80℃，烘干时间10～60s；采用凹版涂布或狭缝涂布染料接收层涂料，所述烘干温度为60-80℃，烘干时间30～80s。
附图说明
图1为本发明的PP基材涂层膜的结构示意图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-PP基材，2-底涂层，3-染料接收层。
具体实施方式
以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实施例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
实施例1：
本实施例的一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜，包括自下而上依次贴合的PP基材1、底涂层2和染料接收层3；PP基材1使用75μm厚度，克重65g/m2的PP膜，厂家为中山新冠胶粘制品；
所述底涂层2由底涂层涂料涂布而成，所述底涂层涂料包括CPP改性丙烯酸树脂(YL-26GN2杭州运利)16份，聚酯树脂(VYLON-200日本东洋纺)4份，有机硅树脂微粒(KMP590信越有机硅)0.5份，硅烷偶联剂(KBM 403信越有机硅)0.5份，2-丁酮39.5份和甲苯39.5份；
通过凹版涂布机涂布底涂层涂料，在烘干温度为X℃，烘干时间Xs，烘干形成底涂层2，底涂层2厚度2μm。
所述染料接收层3由染料接收层涂料涂布而成，所述染料接收层涂料包括氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(CP-450韩华化学)20份，有机硅树脂(KF-6001信越有机硅)0.5份，异氰酸酯(
Figure BDA0004069661750000061
MDI-50F万华化学)0.5份，2-丁酮39.5份及甲苯39.5份；
通过凹版涂布机涂布染料接收层涂料，在烘干温度为60～80℃，烘干时间50s，烘干形成染料接收层3，涂层厚度5μm。
实施例2：
本实施例的一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜，包括自下而上依次贴合的PP基材1、底涂层2和染料接收层3；PP基材1使用75μm厚度，克重65g/m2的PP膜，厂家为中山新冠胶粘制品；
所述底涂层2由底涂层涂料涂布而成，所述底涂层涂料包括CPP改性丙烯酸树脂(YL-26GN2杭州运利)12份，聚酯树脂(VYLON-200日本东洋纺)4份，硅烷偶联剂(KBM 403信越有机硅)0.5份，金红石型钛白粉(BLR-699河北邦钛)8份，荧光增白剂(LR-B河南隆瑞化工)0.2份，2-丁酮37.65份及甲苯37.65份；
通过凹版涂布机涂布底涂层涂料，在烘干温度为60～80℃，烘干时间30s，烘干形成底涂层2，底涂层2厚度2μm。
所述染料接收层3与实施例1相同，不再重复的叙述。
实施例3：
本实施例的一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜，包括自下而上依次贴合的PP基材1、底涂层2和染料接收层3；PP基材1使用75μm厚度，克重65g/m2的PP膜，厂家为中山新冠胶粘制品；
所述底涂层2与实施例1相同，不再重复的叙述。
所述染料接收层3由染料接收层涂料涂布而成，所述染料接收层涂料包括氯乙烯-醋酸乙烯共聚物(CP-450韩华化学)20份，有机硅树脂(KF-6001信越有机硅)0.5份，有机硅树脂(BYK-322德国毕克)0.5份，2-丁酮39.5份及甲苯39.5份；
通过凹版涂布机涂布染料接收层涂料，在烘干温度为60～80℃，烘干时间50s，烘干形成染料接收层3，涂层厚度5μm。
实施例4：
本实施例的一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜，包括自下而上依次贴合的PP基材1、底涂层2和染料接收层3；PP基材1使用75μm厚度，克重65g/m2的PP膜，厂家为中山新冠胶粘制品；
所述底涂层2与实施例2相同，不再重复的叙述。
所述染料接收层3与实施例3相同，不再重复的叙述。
对比例1：
本对比例直接采用PP基材1，无底涂层2和染料接收层3。PP基材1使用75μm厚度，克重65g/m2的PP膜，厂家为中山新冠胶粘制品。
对比例2：
本对比例无底涂层2，染料接收层3与实施例1相同。PP基材1使用75μm厚度，克重65g/m2的PP膜，厂家为中山新冠胶粘制品。
对比例3：
本对比例无底涂层2，染料接收层3与实施例3相同。PP基材1使用75μm厚度，克重65g/m2的PP膜，厂家为中山新冠胶粘制品。
对比例4：
本对比例包括自下而上依次贴合的PP基材1、底涂层2和染料接收层3，PP基材1使用75μm厚度，克重65g/m2的PP膜，厂家为中山新冠胶粘制品；
所述底涂层2包括CPP改性丙烯酸树脂(YL-26GN2杭州运利)16份，聚酯树脂(VYLON-200日本东洋纺)4份，2-丁酮39.5份及甲苯39.5份；通过凹版涂布机涂布底涂层涂料，在烘干温度为60～80℃，烘干时间30s，烘干形成底涂层2，底涂层2厚度2μm。
所述染料接收层3与实施例1一致。
对比例5：
本对比例包括自下而上依次贴合的PP基材1、底涂层2和染料接收层3，PP基材1使用75μm厚度，克重65g/m2的PP膜，厂家为中山新冠胶粘制品。
所述底涂层2包括CPP改性丙烯酸树脂(YL-26GN2杭州运利)20份，2-丁酮39.5份，及甲苯39.5份；
所述染料接收层3与实施例3一致。
性能测试
使用DNP DS620热升华打印机进行打印测试，色带使用DNP DS620原装色带，色密度测试图案为255灰阶图，打印样张大小为6×8寸。色彩均匀性测试图案为150灰阶图，打印样张大小为6×6寸。打印使用爱色丽i1-PRO3色差仪进行色密度和Lab测试，测试点数为256(16×16)。色密度取256点的平均数，色差△E*ab计算以第1点为基准。附着力测试使用19mm宽幅的3M SCOTCH胶带，垂直90°撕扯测试。测试样张为打印纯黑图案的样张。附着力评价标准如下：
A：打印样张涂层无脱落，且表面无痕迹。
B：打印样张涂层无脱落，有轻微痕迹。
C：打印样张涂层脱落。
打印基材为实施例1-4的PP基材涂层膜与对比例1-5的PP基材1膜。测试结果如下表1。表1实施例1-4的PP基材涂层膜与对比例1-5的PP基材膜的测试结果
Figure BDA0004069661750000091
从测试结果表1可以可知，实施例1-4中PP基材涂层膜的无论从色密度还是均匀性都接近于DNP原装相纸的效果，表明本发明的PP基材涂层膜在用于热升华软标印刷时保证高色彩浓度、高附着力和高均匀性。
综上可知，本发明通过在PP基材1上涂布主要由底漆材料、平铺粘接剂组成的底涂层涂料，来解决PP基材1与染料接收层3，及底涂层2与染料接收层3之间附着力的差的问题，通过采用平铺粘接剂和密合剂来提高底涂层2的密合性，来提高染料接收层3的平整性，从而提高打印均匀性，通过在染料接收层涂料中添加主树脂材料与防粘剂，来提高染料接收层3的染料接收能力和耐热性，从而避免染料接收层3与色带在打印时出现粘结和色晕；总之，通过采用上述的底涂层2和染料接收层3可使PP基材1在用于热升华软标印刷时保证高色彩浓度、高附着力和高均匀性，同时不会出现色晕和掉色的异常。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜，其特征在于，包括自下而上依次贴合的PP基材(1)、底涂层(2)和染料接收层(3)；
所述底涂层(2)由底涂层涂料涂布而成，所述底涂层涂料包括底漆材料、平铺粘接剂和密合剂，所述底漆材料、所述平铺粘接剂与所述密合剂的质量用量比为(20～36)：(5～11)：(0.25～2)；
所述染料接收层(3)由染料接收层涂料涂布而成，所述染料接收层涂料包括主树脂材料和防粘剂，所述主树脂材料与所述防粘剂的质量用量比为(17～23)：(0.25～1)。
2.根据权利要求1所述一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜，其特征在于，所述底漆材料、所述平铺粘接剂与所述密合剂的质量用量比为(24～32)：(6～9)：(0.25～1.5)，所述主树脂材料与所述防粘剂的质量用量比为(18～22)：(0.25～0.7)；所述底涂层(2)的厚度为1～5μm，所述染料接收层(3)的厚度为5～15μm。
3.根据权利要求1所述一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜，其特征在于，所述底漆材料包括氯化聚丙烯、氯化聚丙烯改性的丙烯酸树脂、氯化聚丙烯改性的聚氨酯中的任意一种或至少2种以上；所述平铺粘接剂包括聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂中的任意一种或至少2种以上；所述密合剂为硅烷偶联剂。
4.根据权利要求1所述一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜，其特征在于，所述底涂层涂料还包括增亮剂和/或隔热材料，所述增亮剂与所述底漆材料的质量用量比为(10.1～22.8)：(20～36)，所述隔热材料与所述底漆材料的质量用量比为(0.25～2)：(20～36)。
5.根据权利要求4所述一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜，其特征在于，所述增亮剂包括金红石型钛白粉和荧光增白剂，所述金红石型钛白粉与所述荧光增白剂的质量用量比为(10～22)：(0.1～0.8)；所述隔热材料为有机硅树脂微粒、气硅、发泡聚氨酯、空心微珠、金属无机氧化物中的任意一种或至少2种以上，所述金属无机氧化物包括氧化铝、氧化锌、氧化钛中的任意一种；所述隔热材料的粒径为1～5μm。
6.根据权利要求1所述一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜，其特征在于，所述主树脂材料包括聚氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物中的任意一种或至少2种以上；所述防粘剂包括苯环改性聚醚有机硅油或环氧改性有机硅油。
7.根据权利要求6所述一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜，其特征在于，所述氯乙烯-醋酸乙烯酯系共聚物由氯乙烯与醋酸乙烯按照重量比例为80：20～90：10共聚而成。
8.根据权利要求1至7任一项所述一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜，其特征在于，所述PP基材(1)的厚度为50～250μm，克重为40～200g/m2。
9.基于权利要求1至8任一项所述一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1：备液：
底涂层涂料：将底漆材料、平铺粘接剂、密合剂溶于丁酮和甲苯溶剂中，搅拌混合后，制成底涂层涂料，备用；
染料接收层涂料：将主树脂材料、防粘剂溶于丁酮和甲苯溶剂中，搅拌混合后，制成染料接收层涂料，备用；
步骤2：涂布：
取PP基材(1)，将步骤1制成的所述底涂层涂料涂布在PP基材(1)其中一个表面上，然后烘干形成底涂层(2)，将步骤1制成的所述染料接收层涂料涂布在所述底涂层(2)的表面，然后烘干形成染料接收层(3)，即制得用于热升华软标印刷的PP基材(1)涂层膜。
10.根据权利要求9所述一种用于热升华软标印刷的PP基材涂层膜的制备方法，其特征在于，步骤2中，采用凹版涂布或狭缝涂布底涂层涂料，所述烘干温度为60-80℃，烘干时间10～60s；采用凹版涂布或狭缝涂布染料接收层涂料，所述烘干温度为60-80℃，烘干时间30～80s。
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