CN116790165B - 一种用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物及其制备的膜 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及热转印预涂膜技术领域，尤其是一种用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物及其制备的膜；其质量百分比组成如下：非离子型和/或阳离子型水性高分子聚合物15~25，水性离型蜡粉20~30，水性特殊改性聚胺固色剂5~10，20wt%浓度硫酸锌水溶液1~5，去离子水30~45，水性抗静电剂2~3，水性基材润湿剂0.1~0.5，上述所有组分之和等于100%；本发明通过对转印预涂基材的选择，转印涂层配方的研究和涂布工艺的优化整合，实现了以下有益效果：不需要制版；用环境更为友好的高耐候水性颜料墨；打印预涂层为单道水性涂层；简化了涂布工艺，降低了成本；可热撕和冷撕；环境湿度为90%时抖粉干净，不粘粉。
Description
技术领域
本发明涉及热转印预涂膜技术领域，尤其是一种PET热转印预涂膜及其制备方法。
背景技术
热转印技术用于纺织行业从上世纪60年代开始，历经几十年的发展。近些年数字化印刷的快速发展和消费者的个性化需求，催生了新的技术迭代。以往的热转印膜往往先在纸张或者薄膜上涂布离型层，油墨接受层，然后再在上面用丝网印刷，凹版印刷，喷墨印刷等方式形成图像层，使用的墨基本以溶剂型的为主，环保安全性不能很好满足行业的更高要求。热升华的染料耐候性不好，丝网印刷，凹版印刷都需要制版，颜色的丰富性灵活性都受到很大的制约。在使用的过程中，如果环境湿度过高，会发生打印的图案有水边，导致热熔胶粉抖粉不干净，转印到最终的产品上有胶边，影响产品品质。在图案的热压转印过程中不能热撕，需冷到室温后才能撕去转印薄膜，生产效率受影响。
发明内容
本发明的目的是：提供一种用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物及其制备的膜，用于解决上述技术问题中的至少一个。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物，所述涂层组合物的质量百分比组成如下：
非离子型和/或阳离子型水性高分子聚合物 15~25
水性离型蜡粉 20 ~30
水性特殊改性聚胺固色剂 5~10
20wt%浓度硫酸锌水溶液 1~5
去离子水 30 ~45
水性抗静电剂 2~3
水性基材润湿剂 0.1~0.5
上述所有组分之和等于100%。
进一步的，所述非离子型水性高分子聚合物选用水性非离子型聚氨酯AH-1704B-2，所述水性阳离子型水性高分子聚合物为水性阳离子型聚氨酯 102Y。
本发明中通过使用阳离子水性高分子聚合物作为打印接受层来实现对低粘度阴离子水性颜料墨的固墨，选用粒径为涂层干膜厚度2倍左右的离型蜡粉来实现热离型和室温下离型，同时搭配抗静电剂实现高湿度下良好的抖粉性。
进一步的，所述水性离型蜡粉选自蜡粉 PTFE-0101、蜡粉MPP-611XF中的一种。
进一步的，所述水性抗静电剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵。
进一步的，所述水性离型蜡粉的粒径为涂层组合物涂布后干膜厚度的1.5~2倍。
进一步的，所述水性基材润湿剂选自水性基材润湿剂 440。
一种用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物的制备方法，所述制备方法包括以下步骤：
首先加入水和水性基材润湿剂，高速搅拌下加入水性离型蜡粉分散均匀，后降速并依次加入水性抗静电剂，非离子型或者阳离子型水性高分子聚合物，水性特殊改性聚胺固色剂，20wt%浓度硫酸锌水溶液分散均匀制得用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物。
一种膜，包括PET基材层，所述PET基材层的电晕面上涂布有前述所述的用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物。
进一步的，涂布后的涂层组合物的干膜厚度为4~5µm。
进一步的，所述制备方法包括以下步骤：
首先加入水和水性基材润湿剂，在高速搅拌下加入水性离型蜡粉分散均匀，后降速并依次加入水性抗静电剂、非离子型或者阳离子型水性高分子聚合物、水性特殊改性聚胺固色剂、20wt%浓度硫酸锌水溶液分散均匀后制得用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物备用；
涂层组合物通过微凹涂布的方式涂布于透明耐热PET的电晕面，烘干，得到PET热转印预涂膜。
采用本发明中的技术方案的有益效果是：
本发明通过对转印预涂基材的选择，不再采用挺刮度差的纸质基材，而使用在150℃，30分钟烘烤后MD≤1.2%，TD≤0.2%的透明耐热PET为基材，考虑到热传递和综合成本等因素优选75μm透明耐热PET。转印涂层配方的研究和涂布工艺的优化整合，克服了以往由于离型层为溶剂型体系或者水性阴离子有机硅体系不能与面层为水性阳离子的固墨涂层二合一的技术障碍，而且进一步解决了以往涂层有离型效果后涂层表面较难润湿，在后续的喷墨打印的过程中无法固墨成像的矛盾。
实现了以下有益效果：
①实现不需要制版。
②使用环境更为友好的高耐候水性颜料墨。
③打印预涂层为单道水性涂层，把以往需要多道涂布工艺才能实现的离型，抗静电，固墨涂层三合一。简化了涂布工艺，降低了成本。本领域技术人员可以理解的是：实现多道涂布简化为一道涂布，并不是把几步涂布的涂层简单混合就能实现的，需解决离型层高疏水和吸墨层高亲水的矛盾，离型蜡粉添加后，水性颜料喷墨墨滴不易在其表面铺展润湿，打印后颜色不均匀，离型蜡粉不足又不能很好的热撕和冷撕，本发明通过有机固色剂和无机固色剂的协同使用改变离型蜡粉表面的亲水性能和固墨能力最终解决了该矛盾，提高了打印后墨的抗流挂性，选用水性非离子型和阳离子树脂体系从而与水性阳离子抗静电剂聚二甲基二烯丙基氯化铵实现很好的混溶。
④可热撕和冷撕。
⑤环境湿度为90%时抖粉干净，不粘粉。
具体实施方式
本发明不局限于下列具体实施方式，本领域一般技术人员根据本发明公开的内容，可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的，或者凡是采用本发明的设计结构和思路，做简单变化或更改的，都落入本发明的保护范围。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
实施例中的原料来源如下：
PVA 44-88 日本可乐丽
PVA JR-05 上海外电
水性非离子型聚氨酯AH-1704B-2 安徽安大华泰新材料有限公司
水性阳离子型聚氨酯 102Y 泰兴中纺
蜡粉MPP-611XF 美国微粉公司
蜡粉 PTFE-0101 南京天诗新材料科技有限公司
水性特殊改性聚胺POLYFIX 700 昭和高分子株式会社
硫酸锌 无锡市晶科化工有限公司
水性基材润湿剂 440 气体化工
水性抗静电剂 聚二甲基二烯丙基氯化铵PDLS41 无锡市蓝森化工产品有限公司
实施例1
本实施例中的PET热转印预涂膜，包括PET基材层，PET基材层的电晕面上涂布有具有离型、抗静电和固墨功能的水性涂层，水性涂层胶水的质量百分比组成如下：
PVA 44-88(10%水溶液) 15
蜡粉 PTFE-0101 30
水性特殊改性聚胺固色剂 POLYFIX700 5
20wt%浓度硫酸锌水溶液 1.5
去离子水 45
水性抗静电剂 PDLS 41 3
水性基材润湿剂 440 0.5
本实施例中的PET热转印预涂膜的制备方法如下：
S1首先加入水和水性基材润湿剂，在1200rpm高速搅拌下加入水性离型蜡粉PTFE-0101分散1小时，后降速至500rpm依次加入水性抗静电剂PDLS41，PVA44-88(10%水溶液)，水性特殊改性聚胺固色剂，20wt%浓度硫酸锌水溶液分散20分钟制得水性涂层胶水。
S2将水性功能层胶水用10μ丝棒刮涂在75μm的电晕处理PET膜上，放入160℃的烘箱中烘干，烘干时间为60秒，然后冷却至室温进行性能测试。
实施例1中制备的PET热转印预涂膜进行性能测试的结果如下：
实施例2
本实施例中的PET热转印预涂膜，包括PET基材层，PET基材层的电晕面上涂布有具有离型、抗静电和固墨功能的水性涂层，水性涂层胶水的质量百分比组成如下：
PVA JR05(10%水溶液) 23.5
蜡粉MPP-611XF 30
水性特殊改性聚胺固色剂 POLYFIX700 5
20wt%浓度硫酸锌水溶液 1.5
去离子水 36.5
水性抗静电剂 PDLS 41 3
水性基材润湿剂 440 0.5
本实施例中的PET热转印预涂膜的制备方法如下：
S1首先加入水，水性基材润湿剂，在1200rpm高速搅拌下加入水性离型蜡粉MPP-611XF分散1小时，后降速至500rpm依次加入水性抗静电剂PDLS41，PVA JR05(10%水溶液)，水性特殊改性聚胺固色剂 POLYFIX700 20wt%浓度硫酸锌水溶液，分散20分钟制得水性涂层胶水。
S2将水性功能层胶水用10μ丝棒刮涂在75μm的电晕处理PET膜上，放入160℃的烘箱中烘干，烘干时间为60秒，然后冷却至室温进行性能测试。
实施例2中制备的PET热转印预涂膜进行性能测试的结果如下：
实施例3
本实施例中的PET热转印预涂膜，包括PET基材层，PET基材层的电晕面上涂布有具有离型、抗静电和固墨功能的水性涂层，水性涂层胶水的质量百分比组成如下：
水性非离子型聚氨酯AH-1704B-2 23.5
蜡粉MPP-611XF 30
水性特殊改性聚胺固色剂 POLYFIX700 5
20wt%浓度硫酸锌水溶液 1.5
去离子水 36.5
水性抗静电剂 PDLS 41 3
水性基材润湿剂 440 0.5
本实施例中的PET热转印预涂膜的制备方法如下：
S1首先加入水，水性基材润湿剂，在1200rpm高速搅拌下加入水性离型蜡粉MPP-611XF分散1小时，后降速至500rpm依次加入水性抗静电剂PDLS41，水性非离子型聚氨酯AH-1704B-2，水性特殊改性聚胺固色剂 POLYFIX700 20wt%浓度硫酸锌水溶液分散20分钟制得水性涂层胶水。
S2将水性功能层胶水用10μ丝棒刮涂在75μm的电晕处理PET膜上，放入160℃的烘箱中烘干，烘干时间为60秒，然后冷却至室温进行性能测试。
实施例3中制备的PET热转印预涂膜进行性能测试的结果如下：
实施例4
本实施例中的PET热转印预涂膜，包括PET基材层，PET基材层的电晕面上涂布有具有离型、抗静电和固墨功能的水性涂层，水性涂层胶水的质量百分比组成如下：
水性阳离子型聚氨酯 102Y 14
水性非离子型聚氨酯AH-1704B-2 8.5
MPP-611XF 30
蜡粉水性特殊改性聚胺固色剂 POLYFIX700 6
20wt%浓度硫酸锌水溶液 1.5
去离子水 36.5
水性抗静电剂 PDLS 41 3
水性基材润湿剂 440 0.5
本实施例中的PET热转印预涂膜的制备方法如下：
S1首先加入水，水性基材润湿剂，在1200rpm高速搅拌下加入水性离型蜡粉MPP-611XF分散1小时，后降速至500rpm依次加入水性抗静电剂PDLS41，水性阳离子型聚氨酯102Y和水性非离子型聚氨酯AH-1704B-2，水性特殊改性聚胺固色剂 POLYFIX700 ，20wt%浓度硫酸锌水溶液，分散20分钟制得水性涂层胶水。
分散20分钟制得水性涂层胶水。
S2将水性功能层胶水用10μ丝棒刮涂在75μm的电晕处理PET膜上，放入160℃的烘箱中烘干，烘干时间为60秒，然后冷却至室温进行性能测试。
实施例4中制备的PET热转印预涂膜进行性能测试的结果如下：
实施例5
本实施例中的PET热转印预涂膜，包括PET基材层，PET基材层的电晕面上涂布有具有离型、抗静电和固墨功能的水性涂层，水性涂层胶水的质量百分比组成如下：
水性阳离子型聚氨酯 102Y 30
蜡粉MPP-611XF 20
水性特殊改性聚胺固色剂 POLYFIX700 8
20wt%浓度硫酸锌水溶液，分散20分钟制得水性涂层胶水。 2
去离子水 36.5
水性抗静电剂 PDLS 41 3
水性基材润湿剂 440 0.5
本实施例中的PET热转印预涂膜的制备方法如下：
S1首先加入水，水性基材润湿剂，在1200rpm高速搅拌下加入水性离型蜡粉MPP-611XF分散1小时，后降速至500rpm依次加入水性抗静电剂PDLS41，水性阳离子型聚氨酯102Y，水性特殊改性聚胺固色剂 POLYFIX700 20wt%浓度硫酸锌水溶液，分散20分钟制得水性涂层胶水。
S2将水性功能层胶水用10μ丝棒刮涂在75μm的电晕处理PET膜上，放入160℃的烘箱中烘干，烘干时间为60秒，然后冷却至室温进行性能测试。
实施例5中制备的PET热转印预涂膜进行性能测试的结果如下：
实施例6
本实施例中的PET热转印预涂膜，包括PET基材层，PET基材层的电晕面上涂布有具有离型、抗静电和固墨功能的水性涂层，水性涂层胶水的质量百分比组成如下：
水性阳离子型聚氨酯 102Y 23
蜡粉MPP-611XF 30
水性特殊改性聚胺固色剂 POLYFIX700 5
20wt%浓度硫酸锌水溶液，分散20分钟制得水性涂层胶水。 2
去离子水 36.5
水性抗静电剂 PDLS 41 3
水性基材润湿剂 440 0.5
S1首先加入水，水性基材润湿剂，在1200rpm高速搅拌下加入水性离型蜡粉MPP-611XF分散1小时，后降速至500rpm依次加入水性抗静电剂PDLS41，水性阳离子型聚氨酯102Y，水性特殊改性聚胺固色剂 POLYFIX700 20wt%浓度硫酸锌水溶液，分散20分钟制得水性涂层胶水。
S2将水性功能层胶水用10μ丝棒刮涂在75μm的电晕处理PET膜上，放入160℃的烘箱中烘干，烘干时间为60秒，然后冷却至室温进行性能测试。
实施例6中制备的PET热转印预涂膜进行性能测试的结果如下：
从以上各例的测试结果可以看出，在固定水性离型蜡和亲水性聚合物的比例的情况下，实施例1中的离型和图像颜色残留不符合要求。例二固墨和抖粉不符合要求。例三淌墨。例四都符合要求。例五水性离型蜡减少至20wt%后，离型不符合要求。例六的测试结果符合要求。所以可以选用例四和例六的方案为最终方案。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。
Claims (7)
1.一种用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物，其特征在于：所述涂层组合物的质量百分比组成如下：
非离子型和/或阳离子型水性高分子聚合物 15~25
水性离型蜡粉 20 ~30
水性特殊改性聚胺固色剂 5~10
20wt%浓度硫酸锌水溶液 1~5
去离子水 30 ~45
水性抗静电剂 2~3
水性基材润湿剂 0.1~0.5
上述所有组分之和等于100%；
所述非离子型水性高分子聚合物选用水性非离子型聚氨酯AH-1704B-2，所述水性阳离子型水性高分子聚合物为水性阳离子型聚氨酯 102Y；
所述水性离型蜡粉选自蜡粉 PTFE-0101、蜡粉MPP-611XF中的一种；
所述水性离型蜡粉的粒径为涂层组合物涂布后干膜厚度的1.5~2倍。
2.根据权利要求1所述的一种用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物，其特征在于：所述水性抗静电剂为聚二甲基二烯丙基氯化铵。
3.根据权利要求1所述的一种用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物，其特征在于：所述水性基材润湿剂选自水性基材润湿剂 440。
4.如权利要求1-3中任一项所述的一种用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
首先加入水和水性基材润湿剂，在高速搅拌下加入水性离型蜡粉分散均匀后降速并依次加入水性抗静电剂、非离子型或者阳离子型水性高分子聚合物、水性特殊改性聚胺固色剂、20wt%浓度硫酸锌水溶液分散均匀后制得用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物。
5.一种膜，其特征在于：包括PET基材层，所述PET基材层的电晕面上涂布有如权利要求1-3中任一项所述的用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物。
6.根据权利要求5所述的一种膜，其特征在于：涂布后的涂层组合物的干膜厚度为4~5µm。
7.如权利要求5-6中任一项所述的膜的制备方法，其特征在于：所述制备方法包括以下步骤：
首先加入水和水性基材润湿剂，在高速搅拌下加入水性离型蜡粉分散均匀后降速并依次加入水性抗静电剂、非离子型或者阳离子型水性高分子聚合物、水性特殊改性聚胺固色剂、20wt%浓度硫酸锌水溶液分散均匀后制得用于水性颜料墨接收转移的涂层组合物备用；
涂层组合物通过微凹涂布的方式涂布于透明耐热PET的电晕面，烘干，得到PET热转印预涂膜。
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