CN101423000B - 金属烫印箔及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种金属烫印箔及其制备方法，制成的金属烫印箔由带基和带基上涂布的热转印层构成，热转印层分为三部分，由带基一侧表面自内向外依次为保护层、图案层、连结层。采用本发明方案制成的金属烫印箔，产品性能要求在适当的温度、压力等工艺条件下经专用设备将保护层、图案层和连接层转印到金属制品表面，使其表面不仅图案美观清晰，而且具有耐刮擦、耐温度范围广、耐水、酸、碱等日常用溶剂、耐光耐候性优良等特点，具有保护和装饰金属制品表面的实际应用价值。本发明不但改变了金属制品表面颜色的单调，给人以清晰逼真的图案美感；同时加强了表面的防护功能而广泛应用于金属制品装饰行业。

Description

金属烫印箔及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种热转印用保护、装饰性材料。是用于各种金属制品外表面的防护、装饰用热转印箔。

背景技术

目前，国内铝合金门窗、不锈钢制品等金属制品大多没有经过表面的装饰和防护，并且装饰方法简单，装饰效果单一。国际上只有德国、日本、韩国的少数几家公司有此类产品供应，国内还没有相关产品的研发和生产。但进口的产品存在脆性大，易断裂，附着力不高等方面的不足而且价格昂贵。

发明内容

本发明的目的是提供一种能改变金属制表面的单调颜色，给人以清晰图逼真的图案美感，同时可加强其表面的防护功能的金属烫印箔及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：一种金属烫印箔，由带基和带基上涂布的热转印层构成，热转印层分为三部分，由带基一侧表面自内向外依次为保护层、图案层、连结层。

所述保护层由下述重量百分比的原料制成：连结料30-40％，填料55-66％，助剂3-5.5％。

所述保护层中连结料为丙烯酸树脂；所述填料为滑石粉；所述助剂包括酚类抗氧剂、二苯甲酮类光稳定剂、溴系阻燃剂和马来酸二丁酯增塑剂，四组分占保护层总重量百分比分别为：酚类抗氧剂0.5-1％、二苯甲酮0.5-1％、溴系阻燃剂0.5-1％、马来酸二丁酯增塑剂1.5-2.5％；所述保护层各原料的溶剂为甲苯和丁酯，按2∶1至4∶1的重量比例混合。

所述图案层由下述重量百分比的原料制成：连结料10-20％，颜料55-75％，填料15-28％。

所述图案层中连结料为醇酸树脂；所述颜料为黄色、红色、黑色、蓝色、白色、青色，其中黄色为永固黄，红色为铁红，黑色为碳黑，蓝色为钴蓝，白色为钛白，青色为群青；所述填料为滑石粉；所述图案层各原料的溶剂为甲苯。

所述连结层由下述重量百分比的原料制成：连结料75-85％，填料13-23％， 助剂1-2％。

所述连结层中连结料为环氧树脂、聚氨酯树脂和改性松香，三组分占连结层总重量百分比分别为：环氧树脂44-48％，聚氨酯树脂19-22％，改性松香12-15％；所述填料为滑石粉；所述助剂为钛酸酯类表面活性剂；所述连结层各原料的溶剂为丁酮和丁酯，按重量比2∶1至4∶1的比例混合。

所述带基由厚度21～23μm的BOPET材料构成。

所述BOPET材料为高强度聚酯薄膜。

本玻璃热转印箔的制备方法包括以下步骤：

a、首先用甲苯和丁酯，按2∶1至4∶1的重量比例混合后将保护层中的连接料溶解，然后再按比例加入填料和助剂，经球磨机充分研磨不少于12个小时后制成保护层涂料，用涂布机在带基表面均匀涂布6-8μm厚的涂层，在80℃-100℃的温度下烘干形成保护层进入到下一工序；

b、用甲苯将醇酸树脂溶解，再按比例加入填料和颜料经充分研磨制成图案层涂料，要求颜料要分散均匀、细度小于5μm，再经涂布机涂于保护层外面，经40℃-60℃的温度下烘干形成图案层，要求该层厚度4-6μm，保证色彩鲜艳干净、图案真实清晰美观；

c、用丁酮和丁酯按重量比2∶1至4∶1的比例混合后将连结层中的连结料加入溶解，然后再按比例加入填料和助剂充分研磨，形成均匀、稳定、25℃条件下黏度为14-16秒，细度小于4μm的连结层涂料，然后经涂布机涂在图案层的外面，经40℃-60℃的温度下彻底烘干，使该层厚度为4-6μm，在常温下成固态坚韧膜；此时带基和涂层的总厚度为35-43μm即形成本发明所述的金属烫印箔。

采用上述技术方案制成的金属烫印箔，产品性能要求在适当的温度、压力等工艺条件下经专用设备将保护层、图案层和连接层转印到金属制品表面，使其表面不仅图案美观清晰，而且具有耐刮擦、耐温度范围广、耐水、酸、碱等日常用溶剂、耐光耐候性优良等特点，具有保护和装饰金属制品表面的实际应用价值。本发明不但改变了金属制品表面颜色的单调，给人以清晰逼真的图案美感；同时加强了表面的防护功能而广泛应用于金属制品装饰行业。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明。

本发明的组成主要为带基和带基上涂布的热转印层构成，带基为BOPET 薄膜材料，该薄膜是金属烫印箔在转印前的附作基材，要求基材强度高、韧性好、耐热性好(可在250℃下使用不***)、传热性能好、耐溶剂性优良等特性，具体采用21～23μm的高强度聚酯薄膜。

热转印层分为三部分，由内到外依次为保护层、图案层、连结层。保护层介于基材膜和图案层之间，转印前起连接上下层的作用，在转印条件下能够迅速脱离基材膜与下面涂层一起转移到金属制品表面，冷却后形成坚韧的保护表面的涂层。要求该层与基材膜有适当的附着力以便在转印前粘附在基材膜表面不脱落、不脆断破碎，而在转印条件下又要很容易地与基材膜分离而转移。因为该层在转移到金属制品表面冷却后即形成坚韧的保护涂层，所以又要求该层表面坚韧、硬度高(大于2H铅笔硬度)、表面光滑有哑光光泽、耐热性能好(可以在-30℃-50℃下常年使用，短时间可耐130℃不软化变形)、耐光耐侯性卓越(抗老化性好，即使在户外恶劣环境下使用可达15年以上而性能无明显下降)、能够长期有效地保护金属制品表面且外观美感不减弱，图案清晰不褪色。

其中保护层具体由下述各重量百分比组分的原料制成：连结料30-40％，填料55-66％，助剂3-5.5％。其中连结料为丙烯酸树脂；填料为滑石粉；溶剂为甲苯和丁酯，按2∶1至4∶1的比例混合；助剂包括酚类抗氧剂、二苯甲酮类光稳定剂、溴系阻燃剂和马来酸二丁酯增塑剂，四组分占保护层总重量百分比分别为：酚类抗氧剂0.5-1％、二苯甲酮0.5-1％、溴系阻燃剂0.5-1％、马来酸二丁酯增塑剂1.5-2.5％。抗氧剂具体采用二叔丁基甲苯酚，光稳定剂具体采用二苯甲酮，阻燃剂具体采用溴代二苯醚，增塑剂具体采用马来酸二丁酯。

图案层为整个涂层体系的图案色彩部分，要求颜色搭配合理、纹理清晰完整、外观真实鲜明、色彩鲜艳耐候经久不变色褪色。图案层由下述重量百分比的原料制成：连结料10-20％，颜料55-75％，填料15-28％。其中连结料为醇酸树脂；图案由所需颜料调色而成，其中黑色为碳黑，红色为铁红，黄色为永固黄，蓝色为钴蓝，白色为钛白，还有群青；填料为滑石粉。

金属烫印箔使用原理就是利用箔层与金属表面两者间的附着力大于箔层与基材膜两者间的附着力，在转印条件下完成由基材膜表面向金属表面的转移；所以转移的效果不仅和脱膜效果有关，更主要的是连结层与金属表面两者间的附着力越大则完成转移后两者间的界面粘接越牢固，转印效果越好。 连结层由下述重量百分比的原料制成：连结料75-85％，填料13-23％，助剂1-2％。其中连结料为环氧树脂、聚氨酯树脂和改性松香，三组分占连结层总重量百分比分别为：环氧树脂44-48％，聚氨酯树脂19-22％，改性松香12-15％；填料为滑石粉，其占连结层总重量百分比为13-23％；助剂为钛酸酯类表面活性剂，具体采用异丙基十二烷基苯磺酸钛酸酯，其占连结层总重量百分比为1-2％。

金属烫印箔的各层组份中树脂起到主体成份的骨架作用，保护层中酚类抗氧剂能提高涂层的耐候性，二苯甲酮类光稳定剂为了防止强光照射发生氧化降解，溴系阻燃剂用于提高涂层的阻燃性，马来酸二丁酯增塑剂为改善涂层的转印性能。图案层各组份中连结料作为颜料的载体。连接层各组份中连结料起到与承印物的粘结作用，填料可以增强连结料与玻璃表面的粘结强度，钛酸酯类表面活性剂可以对增加填料表面活性，增强填料与连结料的结合作用。

本发明中，首先要分别制备用于形成热转印层中保护层、图案层、连结层的涂料，再依次用涂布机均匀涂布在基材膜表面。具体步骤如下：

a、首先用甲苯和丁酯，按2∶1至4∶1的重量比例混合后将保护层中的连接料溶解，然后再按比例加入填料和助剂，经球磨机充分研磨不少于12个小时后制成保护层涂料，用涂布机在带基表面均匀涂布6-8μm厚的涂层，在80℃-100℃的温度下烘干形成保护层进入到下一工序；

b、用甲苯将醇酸树脂溶解，再按比例加入填料和颜料经充分研磨制成图案层涂料，要求颜料要分散均匀、细度小于5μm，再经涂布机涂于保护层外面，经40℃-60℃的温度下烘干形成图案层，要求该层厚度4-6μm，保证色彩鲜艳干净、图案真实清晰美观；

c、用丁酮和丁酯按重量比2∶1至4∶1的比例混合后将连结层中的连结料加入溶解，然后再按比例加入填料和助剂充分研磨，形成均匀、稳定、25℃条件下黏度为14-16秒，细度小于4μm的连结层涂料，然后经涂布机涂在图案层的外面，经40℃-60℃的温度下彻底烘干，使该层厚度为4-6μm，在常温下成固态坚韧膜；此时带基和涂层的总厚度为35-43μm即形成本发明所述的金属烫印箔。

本发明金属烫印箔采用的三层涂布层和复合树脂，其特点是保护层介于基材膜和图案层之间，在转印条件下能够迅速脱离基材膜与下面涂层一起转 移到金属制品表面，冷却后形成坚韧、光滑、耐热、耐光、耐候卓越的保护载体的表面涂层。图案层为整个涂层体系的图案色彩部分，颜色搭配合理、图案清晰完整、外观真实、色彩鲜艳耐候经久不变色褪色。连结层采用的是复合树脂，对金属表面能产生高附着力。

下面是若干实施例的组分列表：

实施例1

实施例2

实施例3

实施例4

在实施例1～4中，带基选用21μm厚的高强度聚酯薄膜，其转印层中保护层各原料的溶剂为按重量比2∶1混合的甲苯和丁酯，涂布厚度为6μm；图案层各原料的溶剂为甲苯，涂布厚度为4μm；连结层各原料的溶剂为按重量比2∶1混合的丁酮和丁酯，涂布厚度为4μm，转印层总厚度为14μm。

实施例5

实施例6

实施例7

实施例8

实施例9

在实施例5～9中，带基选用22μm厚的高强度聚酯薄膜，其转印层中保护层各原料的溶剂为按重量比3∶1混合的甲苯和丁酯，涂布厚度为7μm；图案层各原料的溶剂为甲苯，涂布厚度为5μm；连结层各原料的溶剂为按重量比3∶1混合的丁酮和丁酯，涂布厚度为5μm，转印层总厚度为17μm。

实施例10

实施例11

实施例12

实施例13

在实施例10～13中，带基选用23μm厚的高强度聚酯薄膜，其转印层中保护层各原料的溶剂为按重量比4∶1混合的甲苯和丁酯，涂布厚度为8μm；图案层各原料的溶剂为甲苯，涂布厚度为6μm；连结层各原料的溶剂为按重量比4∶1混合的丁酮和丁酯，涂布厚度为6μm，转印层总厚度为20μm。

实施例14

实施例15

在实施例14～15中，带基选用22μm厚的高强度聚酯薄膜，其转印层中保护层各原料的溶剂为按重量比2.5∶1混合的甲苯和丁酯，涂布厚度为6μm；图案层各原料的溶剂为甲苯，涂布厚度为5μm；连结层各原料的溶剂为按重量比2.5∶1混合的丁酮和丁酯，涂布厚度为4μm，转印层总厚度为15μm。

实施例16

实施例17

实施例18

在实施例16～18中，带基选用22μm厚的高强度聚酯薄膜，其转印层中保护层各原料的溶剂为按重量比2.5∶1混合的甲苯和丁酯，涂布厚度为6μm；图案层各原料的溶剂为甲苯，涂布厚度为5μm；连结层各原料的溶剂为按重量比2.5∶1混合的丁酮和丁酯，涂布厚度为5μm，转印层总厚度为16μm。

实施例19

实施例20

实施例21

在实施例19～21中，带基选用22μm厚的高强度聚酯薄膜，其转印层中保护层各原料的溶剂为按重量比3.5∶1混合的甲苯和丁酯，涂布厚度为8μm； 图案层各原料的溶剂为甲苯，涂布厚度为5μm；连结层各原料的溶剂为按重量比3.5∶1混合的丁酮和丁酯，涂布厚度为5μm，转印层总厚度为18μm。

实施例22

实施例23

在实施例22～23中，带基选用22μm厚的高强度聚酯薄膜，其转印层中 保护层各原料的溶剂为按重量比3.5∶1混合的甲苯和丁酯，涂布厚度为8μm；图案层各原料的溶剂为甲苯，涂布厚度为5μm；连结层各原料的溶剂为按重量比3.5∶1混合的丁酮和丁酯，涂布厚度为6μm，转印层总厚度为19μm。

Claims (8)

1.一种金属烫印箔，由带基和带基上涂布的热转印层构成，热转印层分为三部分，由带基一侧表面自内向外依次为保护层、图案层、连结层，保护层由下述重量百分比的原料制成：连结料30-40％，填料55-66％，助剂3-5.5％，其特征是所述连结料为丙烯酸树脂；所述填料为滑石粉；所述助剂包括酚类抗氧剂、二苯甲酮类光稳定剂、溴系阻燃剂和马来酸二丁酯增塑剂，四组分占保护层总重量百分比分别为：酚类抗氧剂0.5-1％、二苯甲酮0.5-1％、溴系阻燃剂0.5-1％、马来酸二丁酯增塑剂1.5-2.5％；所述保护层各原料的溶剂为甲苯和丁酯，按2∶1至4∶1的重量比例混合。

2.根据权利要求1所述的金属烫印箔，其特征是图案层由下述重量百分比的原料制成：连结料10-20％，颜料55-75％，填料15-28％。

3.根据权利要求2所述的金属烫印箔，其特征是所述连结料为醇酸树脂；所述颜料为黄色、红色、黑色、蓝色、白色、青色，其中黄色为永固黄，红色为铁红，黑色为碳黑，蓝色为钴蓝，白色为钛白，青色为群青；所述填料为滑石粉；所述图案层各原料的溶剂为甲苯。

4.根据权利要求1所述的金属烫印箔，其特征是连结层由下述重量百分比的原料制成：连结料75-85％，填料13-23％，助剂1-2％。

5.根据权利要求4所述的金属烫印箔，其特征是所述连结料为环氧树脂、聚氨酯树脂和改性松香，三组分占连结层总重量百分比分别为：环氧树脂44-48％，聚氨酯树脂19-22％，改性松香12-15％；所述填料为滑石粉；所述助剂为钛酸酯类表面活性剂；所述连结层各原料的溶剂为丁酮和丁酯，按重量比2∶1至4∶1的比例混合。

6.根据权利要求1所述的金属烫印箔，其特征是所述带基由厚度21～23μm的BOPET材料构成。

7.根据权利要求6所述的金属烫印箔，其特征是所述BOPET材料为高强度聚酯薄膜。

8.根据权利要求1至9中任一所述的金属烫印箔的制备方法，其特征 是包括以下步骤：

a、首先用甲苯和丁酯，按2∶1至4∶1的重量比例混合后将保护层中的连接料溶解，然后再按比例加入填料和助剂，经球磨机充分研磨不少于12个小时后制成保护层涂料，用涂布机在带基表面均匀涂布6-8μm厚的涂层，在80℃-100℃的温度下烘干形成保护层进入到下一工序；

b、用甲苯将醇酸树脂溶解，再按比例加入填料和颜料经充分研磨制成图案层涂料，要求颜料要分散均匀、细度小于5μm，再经涂布机涂于保护层外面，经40℃-60℃的温度下烘干形成图案层，要求该层厚度4-6μm，保证色彩鲜艳干净、图案真实清晰美观；

c、用丁酮和丁酯按重量比2∶1至4∶1的比例混合后将连结层中的连结料加入溶解，然后再按比例加入填料和助剂充分研磨，形成均匀、稳定、25℃条件下黏度为14-16秒，细度小于4μm的连结层涂料，然后经涂布机涂在图案层的外面，经40℃-60℃的温度下彻底烘干，使该层厚度为4-6μm，在常温下成固态坚韧膜；此时带基和涂层的总厚度为35-43μm即形成本发明所述的金属烫印箔。