一种高耐刮的数码转印膜及其制备方法和应用与流程

本发明涉及打印材料，更具体地，涉及一种高耐刮的数码转印膜及其制备方法和应用。

背景技术：

1、近年来，烫画印刷技术受到了国内外的广泛关注。烫画印刷不拘泥于产品的形状，具有操作简单、印刷产品精美细腻等特点。其中，烫画印刷膜是数码印刷的核心技术之一，而烫画印刷膜的固色层又是烫画印刷膜的核心技术之一。固色层一般由胶乳、固色剂、填料、流平剂以及助剂组成。

2、目前，烫画印刷膜固色层采用水性涂料制得，水性涂料绿色环保，对环境友好，但是水性涂料制备的固色层容易出现涂层牢固度差、耐刮性能差的问题。固色层的胶乳越少，成膜性越差，固色层的牢固度和耐刮性就越差；反之，胶乳越多，成膜性越好，固色层的牢固度和耐刮性就越好，但是成膜性太好，转印则容易出现掉皮、图像边缘有毛边的问题。如何在保证转印质量的基础上，提高固色层的牢固度和耐刮性能成为目前数码转印膜的一个难点。

3、因此，亟需开发一种数码转印膜，在保证能够正常使用的情况下，转印不出现掉皮、图像边缘有毛边的问题，成膜性良好，具有高牢固度和优异的耐刮性。

技术实现思路

1、本发明旨在至少解决上述现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种高耐刮的数码转印膜及其制备方法和应用。本发明提供的数码转印膜可用于打印，在保证能够正常使用的情况下，膜面爽滑，固色层具有牢固度高和耐刮性好的特点(至少可耐30次洗刷，甚至可耐高达42次洗刷，涂层强度高，牢固度高；在耐刮测试中，磨损轻微，耐刮性能好)。

2、本发明的第一方面提供一种高耐刮的数码转印膜。

3、具体地，一种高耐刮的数码转印膜，包括固色层，所述固色层包括如下原料组分：

4、胶乳、固色剂、耐刮剂、填料；

5、所述胶乳包括胶乳a和胶乳b，所述胶乳a的玻璃化转变温度为0-45℃，所述胶乳b的玻璃化转变温度大于45℃且小于等于100℃；

6、所述固色剂为阳离子树脂型固色剂；

7、所述耐刮剂为改性聚硅氧烷和/或蜡类物质；

8、所述填料的粒径d90为200-1000nm。

9、本发明采用的阳离子树脂型固色剂本身具有成膜性能，但是成膜涂层刚性大、柔韧性较差和延伸率过低，呈现出脆性较大，因此本发明还添加了胶乳来提高涂层的柔软性。胶乳a的玻璃化转变温度较低，可提高涂层的柔软性，但是硬度低。胶乳b的玻璃化转变温度较高，硬度高，但是脆性大，缺乏柔软性。当采用tg高低不同的两种胶乳a和胶乳b结合，既可以提高涂层的硬度，同时又具有一定的柔软性。胶乳用量高，成膜性好，涂层的耐刮性和牢固度也较好，但是容易出现掉皮，为此本发明还添加了特定粒径的填料，填料粒径过大会导致涂层表面颗粒感太强，容易被刮掉，导致涂层强度、耐刮性能、防水性下降，膜面不够爽滑，出现粘粉现象；而填料粒径过小，由于膜面缺乏一定的粗糙度，也会导致膜面不够爽滑，粘粉。另外，本发明添加了改性聚硅氧烷和/或蜡类物质作为耐刮剂，其中改性聚硅氧烷的加入可以增加胶乳的硬度和减少表面的摩擦，而爽滑的蜡类物质成膜后会在涂层表面形成一层保护层，本发明通过添加耐刮剂使膜表面爽滑、耐刮、牢固度高。

10、优选地，所述阳离子树脂型固色剂包括胺醛树脂型双氰胺甲醛初缩体、多胺缩合体、酚醛缩合体中的至少一种。

11、进一步优选地，所述阳离子树脂型固色剂包括改性双氰胺甲醛树脂和/或聚二甲二烯丙基氯化铵。

12、优选地，所述胶乳a的玻璃化转变温度为0-20℃。

13、优选地，所述胶乳b的玻璃化转变温度为55-65℃。

14、优选地，所述胶乳a包括丙烯酸乳液、聚氨酯乳液、丁苯乳液、生物胶乳、丁腈胶乳、氯丁胶乳、羟基胶乳、丁苯吡胶乳、丁基胶乳、异戊胶乳、聚硫胶乳、苯丙胶乳、羧基丁苯胶乳、乙丙胶乳、丁二烯胶乳中的至少一种。

15、优选地，所述胶乳b包括聚碳酸酯、含亲水单体的聚氨酯乳液、含亲水单体的丙烯酸酯共聚物乳液中的至少一种。

16、优选地，所述含亲水单体的聚氨酯乳液为含(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、马来酸酐、二羟甲基丙酸中的至少一种的聚氨酯乳液。

17、优选地，所述含亲水单体的丙烯酸酯共聚物乳液中为含(甲基)丙烯酸、(甲基)丙烯酸羟乙酯、(甲基)丙烯酸羟丙酯、马来酸酐、二羟甲基丙酸中的至少一种的丙烯酸酯共聚物乳液。

18、优选地，所述胶乳a和胶乳b的质量比为(1:10)-(10:1)。

19、优选地，所述改性聚硅氧烷为氨基改性聚二甲基硅氧烷、环氧基改性聚二甲基硅氧烷、异丙烯改性聚二甲基硅氧烷、巯基改性聚二甲基硅氧烷中的至少一种。

20、优选地，所述蜡类物质为聚乙烯蜡、聚丙烯蜡、硅蜡、费托蜡中的至少一种。

21、优选地，所述填料的粒径d90为300-1000nm。

22、优选地，所述填料为硬脂酸锌和/或纳米填料。

23、进一步优选地，所述填料为硬脂酸盐和纳米填料的组合。

24、优选地，所述硬脂酸盐为硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁中的一种。

25、优选地，所述纳米填料包括气体二氧化硅、纳米滑石粉、纳米纤维素、石墨烯纤维中的一种。纳米填料具有硬度高的特点。

26、胶乳上的端基含羟基、羧基、羧甲基、醛基中的至少一种自交联基团，可以和硬脂酸锌、硬脂酸钙、硬脂酸镁的金属离子发生交联反应，提高填料与涂层的牢固度。纳米填料粒径小、硬度高、亲水性好，填料形成的涂层致密性、爽滑性优异，同时，填料可以减少因为胶乳用量过多导致的转印掉皮。因此，本发明采用硬度高的纳米填料以及带金属离子的填料互相配合，有助于提高固色层的涂层致密性、爽滑性、耐水性能，同时，填料的加入可减少因胶乳用量过多导致的转印掉皮现象。

27、优选地，所述流平剂选自聚醚改性硅氧烷。

28、优选地，所述数码转印膜还包括离型层。

29、优选地，按照重量份计，所述固色层包括如下原料组分：

30、胶乳20-50份、

31、固色剂15-30份、

32、耐刮剂1-10份、

33、填料15-50份。

34、进一步优选地，按照重量份计，所述固色层包括如下原料组分：

35、胶乳20-45份、

36、固色剂17-25份、

37、耐刮剂2-8份、

38、填料22-40份。

39、优选地，所述固色层还包括流平剂，按照重量份计，所述流平剂1-10份。

40、进一步优选地，所述固色层还包括流平剂，按照重量份计，所述流平剂5-6份。

41、本发明的第二方面提供一种高耐刮的数码转印膜的制备方法。

42、一种高耐刮的数码转印膜的制备方法，包括如下步骤：

43、将各原料组分混合，涂布，干燥，制得所述高耐刮的数码转印膜。

44、优选地，所述涂布的方式包括狭缝涂布、坡流涂布、气刀涂布、网纹辊涂布、刮棒涂布中的一种。

45、优选地，所述涂布在离型层上，干燥，固色层，制得含固色层的数码转印膜。

46、优选地，所述干燥的温度为100-150℃，和/或所述干燥的时间为0.5-10min。

47、进一步优选地，所述干燥的温度为130-140℃，和/或所述干燥的时间为1-5min。

48、优选地，所述涂布的涂布量为2-4g/m2。

49、本发明的第三方面提供一种数码转印膜的应用。

50、一种高耐刮的数码转印膜在烫画印刷中的应用。

51、相对于现有技术，本发明的有益效果如下：

52、本发明利用胶乳、固色剂、耐刮剂、填料作为数码转印膜固色层的主要原料组分，其中采用了tg高低不同的两种胶乳a和胶乳b结合，既可以提高涂层的硬度，同时又具有一定的柔软性，再配合阳离子树脂型固色剂作为固色剂，改性聚硅氧烷和/或蜡类物质作为耐刮剂，限定填料的粒径d90为200-1000nm，使得所制得的数码转印膜用于打印时，可在保证能够正常使用的情况下，固色层牢固度高和耐刮性好，至少可耐30次洗刷，甚至可耐高达42次洗刷，涂层强度高，在耐刮测试中，磨损轻微。