一种UV自动印刷镂空TPU高低温膜及其制备方法与流程

本发明涉及tpu膜，具体涉及一种uv自动印刷镂空tpu高低温膜及其制备方法。

背景技术：

1、tpu耐高低温膜是指在高温和低温环境下均能够维持良好特性的一类特殊的薄膜材料，其凭借优异的耐高温、耐低温和耐化学稳定性，在电子产品、汽车工业和航空工业等众多领域得到广泛应用。但随着市场应用的多元化发展，对于传统tpu耐高低温膜要做成镂空效果，通常是在tpu耐高低温膜的表面直接印刷油墨以形成镂空图案，但此类方式存在污染，残留在该tpu高低温膜上的气味较重，并且直接印刷油墨容易使得镂空图案龟裂或脱落。

2、而为了解决印刷油墨的不环保和污染问题，不少厂家通过采用水性油墨来替代传统油墨，水性油墨是以水为载体，具有无毒、低vocs、不易燃易爆和绿色环保等特点，其中聚酯丙烯酸乳液作为水性油墨的连接料树脂因其低毒、成膜性好、价格低廉、耐腐蚀性强和印刷适性好等优点，在水性油墨领域被广泛应用。但目前而言，多数水性丙烯酸酯存在对基材附着力较低、流平性能不佳、干燥速度慢和储存稳定性差等问题。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供一种uv自动印刷镂空tpu高低温膜及其制备方法。

2、本发明的目的通过下述技术方案予以实现：一种uv自动印刷镂空tpu高低温膜及其制备方法：包括如下制备步骤：

3、(1)取tpu薄膜，在tpu薄膜的一表面涂覆pu涂料，干燥后形成pu层；

4、(2)通过将水性油墨印刷在tpu薄膜的另一表面形成图案层；

5、(3)在图案层的表面贴合热熔胶膜，待其完全干透后复合成卷材；

6、(4)通过激光切割、自动振刀或模切方式对卷材进行加工以形成所需要的镂空形状，即得到所述uv自动印刷镂空tpu高低温膜。

7、进一步的，所述tpu薄膜的厚度为0.1-0.7mm。

8、进一步的，在步骤(2)中，所述水性油墨印刷的方式为uv印刷、网版印刷、凹版印刷、热转印或喷墨打印。

9、进一步的，在步骤(3)中，所述热熔胶膜为tpu热熔胶膜、eva热熔胶膜或po热熔胶膜中的任意一种。

10、进一步的，所述pu涂料的制备方法包括如下步骤：在真空条件下，将聚酯多元醇加热搅拌除气泡，然后加入异氰酸酯和溶剂，反应1-2h后，再加入扩链剂和抗氧剂在55-70℃条件下反应2-6h，即得到所述pu涂料。

11、进一步的，在所述pu涂料的制备方法中，所述聚酯多元醇是由质量比1:2-3的聚己内酯二元醇和聚碳酸酯二元醇混合而成，所述异氰酸酯是由质量比为1:1的二苯基甲烷二异氰酸酯和1,5-萘二异氰酸酯混合而成，扩链系数f值为0.97-1.02，硬段含量为34-38％。

12、进一步的，在所述pu涂料的制备方法中，所述扩链剂是由质量比为3-4:1的4,4-亚甲基双(3-氯-2,6-二乙基苯胺)和4,4-双仲丁氨基二苯基甲烷混合而成，所述扩链剂的用量为聚酯多元醇和异氰酸酯总量的0.5-5wt％，所述抗氧剂为质量比为1:2-3的亚磷酸三苯酯和抗氧剂1076复配而成的混合物，所述抗氧剂为的用量为聚酯多元醇和异氰酸酯总量的0.5-3wt％。

13、进一步的，所述水性油墨包括如下重量份的原料：丙烯酸酯乳液80-100份、分散剂0.2-5份、消泡剂0.5-2份、流平剂0.2-2份、颜料0-80份、光引发剂1-6份、活性稀释剂10-30份和水性溶剂150-200份。

14、进一步的，所述丙烯酸酯乳液的制备方法包括如下步骤：

15、s1、将去离子水、乳化剂、ph缓冲剂置于反应容器中搅拌均匀，并升高温度至70-80℃，向其中加入10wt％的单体和引发剂；

16、s2、将剩余90wt％的单体、链转移剂、去离子水、乳化剂、ph缓冲剂搅拌均匀形成预乳液，并将预乳液滴加至步骤s1所述的反应容器中，滴加时间为1-2h，滴完后保温1-3h，降低体系温度至50-60℃，加入ph调节剂调节体系ph为7-8，再向体系中加入交联剂搅拌均匀后，再研磨至指定细度，即得到丙烯酸酯乳液。

17、进一步的，所述乳化剂为过硫酸铵、烯丙氧基聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚芳基聚氧乙烯硫酸盐铵盐和烯丙氧基羟丙基磺酸钠中的至少一种，所述乳化剂的用量为单体质量的5-6wt％；所述ph缓冲剂为碳酸氢钠；所述链转移剂为正十二硫醇，所述链转移剂的用量为单体质量的2-3wt％；

18、进一步的，所述单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸异冰片酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯和丙烯酸异辛酯中的至少一种；所述引发剂为过硫酸铵，所述引发剂的用量为单体质量的0.3-2wt％；

19、进一步的，所述ph调节剂是由质量比为2:1-2:5-7的氢氧化钠、amp-95和氨水复配而成的混合物；所述交联剂为乙二酸二酰肼。

20、进一步的，所述水性油墨的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸酯乳液和颜料搅拌均匀，再分别加入活性稀释剂、分散剂、消泡剂、流平剂和水性溶剂混合搅拌，向其中加入光引发剂混合均匀，即得到所述水性油墨。

21、进一步的，所述活性稀释剂为丙烯酸羟乙酯或1,6-己二醇二丙烯酸酯；所述分散剂为十二烷基硫酸钠；所述消泡剂为聚硅氧烷溶液；所述流平剂为有机硅丙烯酸酯或聚醚改性硅氧烷；所述水性溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇和水中的至少一种；所述光引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、二苯甲酮或光引发剂1173中的至少一种。

22、本发明还提供了一种uv自动印刷镂空tpu高低温膜，通过上述制备方法所制得。

23、本发明的有益效果在于：

24、(1)在本发明中，所述uv自动印刷镂空tpu高低温膜是以tpu薄膜为基体，通过在tpu薄膜的一面设置pu层，然后在tpu薄膜的另一面印刷uv水性油墨，再对图案层进行镂空加工处理，其中，图案层是设置在tpu薄膜和热熔胶膜之间的，不容易脱落；而通过pu层的设置能够降低tpu高低温膜在镂空加工处理过程对其强度、耐磨性和剥离性方面产生的影响，有助于提高该tpu高低温膜的强度和耐磨性；

25、(2)在本发明中，通过上述聚酯多元醇、异氰酸酯和扩链剂的相互作用得到的pu涂料，赋予了该pu层良好的强度和耐高温性能，并且耐撕裂和耐拉伸性能好；

26、(3)在本发明中，由丙烯酸酯乳液为连接料制得的水性油墨对tpu薄膜具有良好的附着力，同时形成的胶膜交联密度较大，成膜速度快且稳定性较高；

27、(4)本发明所述uv自动印刷镂空tpu高低温膜具有良好的耐磨性、耐老化性和耐水煮性，同时对tpu薄膜基材的附着力强，并且该uv自动印刷镂空tpu高低温膜的制备方法简单可控、清洁环保、生产效率高，还能直接回收边角料，减少浪费。

技术特征：

1.一种uv自动印刷镂空tpu高低温膜的制备方法，其特征在于：包括如下制备步骤：

2.根据权利要求1所述的一种uv自动印刷镂空tpu高低温膜的制备方法，其特征在于：在步骤(2)中，所述水性油墨印刷的方式为uv印刷、网版印刷、凹版印刷、热转印或喷墨打印。

3.根据权利要求1所述的一种uv自动印刷镂空tpu高低温膜的制备方法，其特征在于：所述pu涂料的制备方法包括如下步骤：在真空条件下，将聚酯多元醇加热搅拌除气泡，然后加入异氰酸酯和溶剂，反应1-2h后，再加入扩链剂和抗氧剂在55-70℃条件下反应2-6h，即得到所述pu涂料。

4.根据权利要求3所述的一种uv自动印刷镂空tpu高低温膜的制备方法，其特征在于：在所述pu涂料的制备方法中，所述聚酯多元醇是由质量比1:2-3的聚己内酯二元醇和聚碳酸酯二元醇混合而成，所述异氰酸酯是由质量比为1:1的二苯基甲烷二异氰酸酯和1,5-萘二异氰酸酯混合而成。

5.根据权利要求1所述的一种uv自动印刷镂空tpu高低温膜的制备方法，其特征在于：所述水性油墨包括如下重量份的原料：丙烯酸酯乳液80-100份、分散剂0.2-5份、消泡剂0.5-2份、流平剂0.2-2份、颜料0-80份、光引发剂1-6份、活性稀释剂10-30份和水性溶剂150-200份。

6.根据权利要求5所述的一种uv自动印刷镂空tpu高低温膜的制备方法，其特征在于：所述丙烯酸酯乳液的制备方法包括如下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种uv自动印刷镂空tpu高低温膜的制备方法，其特征在于：所述乳化剂为过硫酸铵、烯丙氧基聚氧乙烯醚硫酸铵、烯丙基脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚、聚芳基聚氧乙烯硫酸盐铵盐和烯丙氧基羟丙基磺酸钠中的至少一种；所述单体为甲基丙烯酸、丙烯酸、丙烯酸丁酯、醋酸乙烯酯、苯乙烯、丙烯酸异冰片酯、二缩三丙二醇二丙烯酸酯和丙烯酸异辛酯中的至少一种；所述引发剂为过硫酸铵，所述引发剂的用量为0.3-2wt％；所述链转移剂为正十二硫醇，所述链转移剂的用量为2-3wt％；所述交联剂为乙二酸二酰肼；所述ph调节剂是由质量比为2:1-2:5-7的氢氧化钠、amp-95和氨水复配而成的混合物；所述ph缓冲剂为碳酸氢钠。

8.根据权利要求5所述的一种uv自动印刷镂空tpu高低温膜的制备方法，其特征在于：所述水性油墨的制备方法包括以下步骤：将丙烯酸酯乳液和颜料搅拌均匀，再分别加入活性稀释剂、分散剂、消泡剂、流平剂和水性溶剂混合搅拌，向其中加入光引发剂混合均匀，即得到所述水性油墨。

9.根据权利要求8所述的一种uv自动印刷镂空tpu高低温膜的制备方法，其特征在于：所述活性稀释剂为丙烯酸羟乙酯或1,6-己二醇二丙烯酸酯；所述光引发剂为偶氮二异丁腈、过氧化二异丙苯、二苯甲酮或光引发剂1173中的至少一种。

10.一种uv自动印刷镂空tpu高低温膜，其特征在于：采用如权利要求1-9中任一项所述的制备方法制得。

技术总结本发明具体涉及一种UV自动印刷镂空TPU高低温膜及其制备方法，所述制备方法包括如下制备步骤：(1)取TPU薄膜，在TPU薄膜的一表面涂覆PU涂料，干燥后形成PU层；(2)通过将水性油墨印刷在TPU薄膜的另一表面形成图案层；(3)在图案层的表面贴合热熔胶膜，待其完全干透后复合成卷材；(4)通过激光切割、自动振刀或模切方式对卷材进行加工以形成所需要的镂空形状，即得到所述UV自动印刷镂空TPU高低温膜。通过上述制备方法制得的TPU高低温膜的图案层是设置在TPU薄膜和热熔胶膜之间的，不容易脱落；而通过PU层的设置有助于提高该TPU高低温膜的强度和耐磨性。技术研发人员：李锋,杨蓉,刘永忠,肖智辉受保护的技术使用者：广东中鼎科技发展有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9