一种变水转印膜、制备方法及其水转印工艺与流程

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1.本发明涉及转印膜技术领域，特别涉及一种变水转印膜、制备方法及其水转印工艺。

背景技术：

2.随着生活水平的不断提高，人们对于美的追求也越来越高，变涂料开始走进人们的视野，在一些玻璃，陶瓷，金属等制品上添加变图案的要求也越来越多。在传统水转印花膜结构中，作为不可缺少的可剥胶承载层，往往含有大量溶剂，会直接影响到变层的显性能。导致变涂料特别是液晶变涂料难以应用于水转印工艺。

技术实现要素：

3.本发明的一个目的在于提供一种变水转印膜，通过保护层可避免可剥胶层中的溶剂渗透至变层，影响显效果，从而可使得变涂料应用于水转印工艺中。
4.本发明采用以下技术方案：
5.一种变水转印膜，依次包括底油层、含有液晶微胶囊的变层、保护层和可剥胶层。
6.优选地，所述保护层包括如下质量百分含量的组分：60～80％的uv树脂、10～30％的活性稀释剂、2～9％的光引发剂、0.2～1％的第一助剂。
7.优选地，所述uv树脂包括环氧改性丙烯酸树脂、聚酯改性丙烯酸树脂、氟改性丙烯酸树脂、聚氨酯改性丙烯酸树脂、聚醚改性丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸树脂中的一种或几种；优选地，所述uv树脂选自聚酯改性丙烯酸树脂、环氧改性丙烯酸树脂中的一种或几种。
8.优选地，所述活性稀释剂包括丙烯酸酯类、乙烯基醚类、氧杂环烷类、丙酰胺类、n-乙烯基类中的一种或多种。
9.优选地，所述保护层的断裂伸长率为50～200％。
10.优选地，所述变层包括如下质量百分含量的组分：10～30％的液晶微胶囊、68～85％的水性树脂、1～5％的第二助剂、余量去离子水。
11.优选地，所述液晶微胶囊的芯材为胆甾相液晶，所述胆甾相液晶包括胆固醇酯类液晶和手性向列相液晶。
12.优选地，所述水性树脂包括水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯、水性环氧树脂、水性聚酯树脂、水性醇酸树脂、水性氨基树脂、水性丙烯酸乳液、水性酚醛树脂、水性有机硅树脂中的一种或几种它们的相互改性的水性树脂。
13.本发明的另一个目的在于提供了一种变水转印膜的制备方法，包括如下步骤：
14.s1，底油层印制：将水转印底油印刷至底纸上，漆膜厚度为5～100μm，自然晾干，得到半成品1；
15.s2，变层印制：将变涂料印刷至步骤s1制得的半成品1上，漆膜厚度为5～100μ
m，自然晾干，得到半成品2；
16.s3，保护层印制：将保护层涂料印刷至步骤s2制得的半成品2上，uv固化得到半成品3；
17.s4，可剥胶层印制：将可剥胶层材料印刷至步骤s3制得的半成品3上，自然晾干，得到成品变水转印膜。
18.本发明的再一个目的在于提供了一种变水转印膜的水转印工艺，包括如下步骤：将变水转印膜置于冷水中，待底纸与上面的印刷漆膜分离，将上面的印刷漆膜贴到待转印物上，撕除可剥胶层，烘烤固化，即完成所述水转印工艺。
19.优选地，待转印物为陶瓷、金属、塑料、木材或玻璃。
20.优选地，烘烤温度为50℃～200℃，烘烤时间为10-120min。
21.本发明的变水转印膜依次包括底油层、含有液晶微胶囊的变层、保护层和可剥胶层，保护层交联密度高，可以隔绝可剥胶层中的溶剂，避免溶剂对变层的渗透，影响变效果。此外，保护层还具有一定的柔韧度，从而使变水转印膜能耐弯折，可应用于水转印工艺中。
22.本发明的变层为液晶变涂层，提高水转印制品显亮度，变效果更丰富，拓宽了应用领域。
附图说明
23.通过参照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：
24.图1是本发明变水转印膜的结构示意图；
25.其中，10为底油层，20为变层，30为保护层，40为可剥胶层，50为底纸。
具体实施方式
26.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。本发明所列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具体实施方案所限，仅以所附的权利要求书的范围为准。
27.下面结合附图对本发明的一种变水转印膜、制备方法及其水转印工艺，做详细描述。
28.正如现有技术所述，传统水转印花膜结构中，作为不可缺少的可剥胶承载层，往往含有大量溶剂，会透过一般保护层渗透至变层中，直接影响到变层的显性能，导致变涂料特别是液晶变涂料难以应用于水转印工艺。
29.为了解决上述问题，本发明提供了一种变水转印膜，如图1所示，依次包括底油层10、含有液晶微胶囊的变层20、保护层30和可剥胶层40。本发明的保护层交联密度较高，优选地，保护层的交联密度≥5mol/cm3，可避免可剥胶层中的溶剂对变层的渗透，从而保证了显效果。
30.在本发明中，保护层包括如下质量百分含量的组分：60～80％的uv树脂、10～30％的活性稀释剂、2～9％的光引发剂、0.2～1％的第一助剂。
31.上述uv树脂可以为丙烯酸类单体或预聚物及其衍生物，如环氧改性丙烯酸树脂、
聚酯改性丙烯酸树脂、氟改性丙烯酸树脂、聚氨酯改性丙烯酸树脂、聚醚改性丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸树脂中的一种或几种；优选地，uv树脂选自聚酯改性丙烯酸树脂、环氧改性丙烯酸树脂中的一种或几种。上述uv树脂有较高的交联密度。
32.上述活性稀释剂是末端带有反应官能团的低相对分子质量化合物，自由基型紫外光固化体系中选用的活性稀释剂通常为单官能团或多官能团单体，包括但不限于丙烯酸酯类，乙烯基醚类，氧杂环烷类，丙酰胺类，n-乙烯基类等中的一种或多种。优选单官或多官的丙烯酸酯类活性稀释剂。活性稀释剂不仅被用来调整固化体系的黏度，还可以改变体系的交联密度。
33.上述光引发剂可选用市售的1173、184、tpo、819、100等当中的一种或多种，也可选用其他的光引发剂。
34.上述第一助剂包括润湿剂、流平剂、增稠剂、分散剂、消泡剂中的一种或多种，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等。
35.润湿剂用以降低保护层固化体系的表面张力，使保护层材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、byk-358n，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。
36.流平剂用以有效降低保护层在基材上的表面张力，并控制其在均一的水平，从而帮助涂料在基材上润湿，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。
37.增稠剂用以改变整个体系的粘度，从而改善涂料体系的流平效果。优选地，增稠剂可以选用上海源禾化工的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。
38.消泡剂用以抑制或控制涂料体系中的泡沫，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。
39.在本发明另一种优选的实施方式中，为了保证变水转印膜能够弯折，上述保护层除了能隔绝可剥胶层的溶剂外，还具有一定的柔韧度。保护层的断裂伸长率越高，柔韧性越好，保持为50～200％之间最佳。
40.uv树脂作为保护层的主体树脂，需要具有较高的交联密度和断裂伸长率。在本发明中，uv树脂的断裂断裂伸长率为50～200％。优选地，uv树脂选自聚酯改性丙烯酸树脂，断裂伸长率在50～150％，或者环氧改性丙烯酸树脂，断裂伸长率为100％。
41.在本发明中，变层根据不同图文信息，可能但不限于包括一般漆，烫金涂层，变涂层。为了进一步提高变水转印膜的显亮度与丰富度，变层可以采用液晶变材料替换或配合层中一般颜涂料来增加美感。
42.在本发明一种优选的实施方式中，变层为液晶变涂层，可以提供更丰富的多变效果。液晶变涂层主要组成为液晶微胶囊与水性树脂混合而成后涂布的水性变
层。本发明的保护层可以阻止可剥胶层中的溶剂渗透至液晶涂料中，从而不会影响液晶显效果，而使得其可应用于水转印工艺。
43.上述变层，包括如下质量百分含量的组分：10～30％的液晶微胶囊、68～85％的水性树脂、1～5％的第二助剂、余量去离子水。其中水性树脂固化后可将液晶微胶囊固定在其中。
44.液晶微胶囊主要由壁材和芯材组成。其中芯材主要是胆甾相液晶，主要包括胆固醇酯类液晶和手性向列相液晶，胆甾相液晶螺距会随着温度的改变而发生变化，通过调节液晶的比例和手性剂的含量，可以制备得在不同温度变的液晶配方，从而使液晶微胶囊呈现不同的颜，最终使液晶变层根据外界温度呈现不同的温度。壁材主要是高分子材料，高分子材料经过常规的溶剂挥发法、界面聚合法、复凝聚法或者原位聚合法等微胶囊制备方法在芯材表面形成壁材，起到稳定芯材的作用。
45.水性树脂主要包括水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯、水性环氧树脂、水性聚酯树脂、水性醇酸树脂、水性氨基树脂、水性丙烯酸乳液、水性酚醛树脂、水性有机硅树脂等一种或几种它们的相互改性水性树脂。如聚乙烯醇(pva)、聚酯、聚丙烯醇、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮(pvp)；天然高分子如明胶、海藻酸钠、壳聚糖。优选为水性聚氨酯树脂。
46.第二助剂主要包括流平剂、增稠剂、润湿剂、分散剂、消泡剂等中的一种或多种，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。第二助剂可以与第一助剂相同或不同。
47.变层的厚度一般为5～100μm，优选地，变层的厚度为30μm。
48.在本发明中，可剥胶层40提供漆膜承载力，保证变水转印膜泡水后能继续流畅转印。主要为市场上常见溶剂型可剥胶，含有二甲苯，防白水等溶剂。
49.底油层10组成多为溶剂型自干丝印底油，目的为提供变层20与底纸50的附着力。来源于市场上常见水转印底油。
50.本发明还提供了一种变水转印膜的制备方法，包括如下步骤：
51.s1，底油层印制：将水转印底油印刷至底纸上，漆膜厚度为5～100μm，自然晾干，得到半成品1；
52.s2，变层印制：将变涂料印刷至步骤s1制得的半成品1上，漆膜厚度为5～100μm，自然晾干，得到半成品2；
53.s3，保护层印制：将保护层涂料印刷至步骤s2制得的半成品2上，uv固化得到半成品3；
54.s4，可剥胶层印制：将可剥胶层材料印刷至步骤s3制得的半成品3上，自然晾干，得到成品变水转印膜。
55.在本发明中，底纸为含有水溶胶层的底纸，此为专用水转印纸，后续涂层都在其基础上印刷。来源于市场上常见水转印底纸。
56.底油层组成多为溶剂型自干丝印底油，目的为提供层与底纸的附着力。来源于市场上常见水转印底油。
57.变层配置方法：将液晶微胶囊、水性树脂、第二助剂与去离子水按一定比例混合均匀。
58.保护层配置方法：将uv树脂、活性稀释剂、光引发剂、第一助剂按一定比例混合均
匀。
59.上述底油层、变层、可剥胶层自然晾干。上述保护层用uv机固化。
60.上述印刷工艺可以为涂布，喷涂，丝印等常见工艺。
61.本发明还提供了一种变水转印膜的水转印工艺，包括如下步骤：将上述变水转印膜置于冷水中，待底纸与上面的印刷漆膜分离，将变水转印膜贴到待转印物上，排除气泡后撕除可剥胶层，烘烤固化，即完成水转印工艺。上述待转印物为陶瓷、金属、塑料、木材或玻璃。上述烘烤温度为50℃～200℃，烘烤时间为10-120min，优选地，150℃烘烤30min。
62.实施例1
63.(1)液晶变涂料配置时其重量比为：
[0064][0065][0066]
液晶微胶囊芯材为胆甾相液晶，壁材为复凝聚法制备的明胶阿拉伯胶混合壁材，温变范围为12℃-35℃。
[0067]
将液晶微胶囊、水性聚氨酯树脂、去离子水及助剂按一定比例混合均匀。
[0068]
(2)保护层配制：
[0069]
组成名称百分比厂商环氧改性丙烯酸树脂l-611180％蓝柯路光引发剂8192％凯茵化工光引发剂tpo5％厚诚精化单官能团丙烯酸酯类活性稀释剂iboa12％凯茵化工润湿剂byk-35001％毕克化学
[0070]
将引发剂tpo、819加热溶解于环氧改性丙烯酸树脂l-6111中，与润湿剂混合均匀，该配方涂料体系的断裂伸长率为150％。
[0071]
使用300目网板将底油丝印于底纸上自然晾干；使用150目网板将液晶变涂料丝印于底层之上自然晾干；使用300目网板将保护层丝印于变层之上，通过uv固化机固化；使用60目网板将可剥胶丝印于uv保护层之上，自然晾干得到变水转印膜纸。
[0072]
将膜纸浸泡于冷水中，等纸膜分离后，将膜取出转贴于陶瓷制品上，使用胶刮排出
[0086]
液晶微胶囊芯材为胆甾相液晶，壁材为溶剂挥发法制备的聚甲基丙烯酸树脂，温变范围为26-40℃。
[0087]
将液晶微胶囊、pva 1788、去离子水及助剂按一定比例混合均匀。
[0088]
(2)保护层配制：
[0089][0090][0091]
将引发剂tpo、1173加热溶解于有机硅改性丙烯酸树脂jz-311中，与润湿剂，活性稀释剂混合均匀；该配方涂料体系断裂伸长率为200％。
[0092]
使30μm线棒将底油涂布于底纸上自然晾干；使用200μm线棒将液晶变涂料涂布于底油层之上自然晾干；使用60μm线棒将保护层涂布于变层之上，通过uv固化机固化；使用250μm线棒将可剥胶涂布于保护层之上，自然晾干得到变水转印膜纸。
[0093]
将膜纸浸泡于冷水中，等纸膜分离后，将膜取出转贴于金属制品上，使用胶刮排出气泡撕去最上层的可剥胶；将转贴完成的金属制品放入130℃烘箱中，烘烤40min后，取出自然冷却，得到成品。
[0094]
以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其他具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种变水转印膜，其特征在于，依次包括底油层、含有液晶微胶囊的变层、保护层和可剥胶层。2.根据权利要求1所述的变水转印膜，其特征在于，所述保护层包括如下质量百分含量的组分：60～80％的uv树脂、10～30％的活性稀释剂、2～9％的光引发剂、0.2～1％的第一助剂。3.根据权利要求2所述的变水转印膜，其特征在于，所述uv树脂包括环氧改性丙烯酸树脂、聚酯改性丙烯酸树脂、氟改性丙烯酸树脂、聚氨酯改性丙烯酸树脂、聚醚改性丙烯酸树脂、有机硅改性丙烯酸树脂中的一种或几种；优选地，所述uv树脂选自聚酯改性丙烯酸树脂、环氧改性丙烯酸树脂中的一种或几种。4.根据权利要求2所述的变水转印膜，其特征在于，所述活性稀释剂包括丙烯酸酯类、乙烯基醚类、氧杂环烷类、丙酰胺类、n-乙烯基类中的一种或多种。5.根据权利要求1所述的变水转印膜，其特征在于，所述保护层的断裂伸长率为50～200％。6.根据权利要求1所述的变水转印膜，其特征在于，所述变层包括如下质量百分含量的组分：10～30％的液晶微胶囊、68～85％的水性树脂、1～5％的第二助剂、余量去离子水。7.根据权利要求1所述的变水转印膜，其特征在于，所述液晶微胶囊的芯材为胆甾相液晶，所述胆甾相液晶包括胆固醇酯类液晶和手性向列相液晶。8.根据权利要求6所述的变水转印膜，其特征在于，所述水性树脂包括水性丙烯酸树脂、水性聚氨酯、水性环氧树脂、水性聚酯树脂、水性醇酸树脂、水性氨基树脂、水性丙烯酸乳液、水性酚醛树脂、水性有机硅树脂中的一种或几种它们的相互改性的水性树脂。9.一种变水转印膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：s1，底油层印制：将水转印底油印刷至底纸上，漆膜厚度为5～100μm，自然晾干，得到半成品1；s2，变层印制：将变涂料印刷至步骤s1制得的半成品1上，漆膜厚度为5～100μm，自然晾干，得到半成品2；s3，保护层印制：将保护层涂料印刷至步骤s2制得的半成品2上，uv固化得到半成品3；s4，可剥胶层印制：将可剥胶层材料印刷至步骤s3制得的半成品3上，自然晾干，得到成品变水转印膜。10.一种变水转印膜的水转印工艺，其特征在于，包括如下步骤：将变水转印膜置于冷水中，待底纸与上面的印刷漆膜分离，将上面的印刷漆膜贴到待转印物上，撕除可剥胶层，烘烤固化，即完成所述水转印工艺。11.根据权利要求10所述变水转印膜的水转印工艺，其特征在于，所述待转印物为陶瓷、金属、塑料、木材或玻璃。12.根据权利要求10所述变水转印膜的水转印工艺，其特征在于，所述烘烤温度为50℃～200℃，烘烤时间为10-120min。

技术总结

本发明公开了一种变水转印膜、制备方法及其水转印工艺。该变水转印膜，依次包括底油层、含有液晶微胶囊的变层、保护层和可剥胶层，保护层交联密度高，可以隔绝可剥胶层中的溶剂，避免溶剂对变层的渗透。此外，保护层还具有一定的柔韧度，从而使变水转印膜能耐弯折，可应用于水转印工艺中。本发明的变层为液晶变涂层，提高水转印制品显亮度，变效果更丰富，拓宽了应用领域。拓宽了应用领域。拓宽了应用领域。