CN105398249A - 一种可喷墨印刷薄膜及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种可喷墨印刷薄膜，该薄膜优选自聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯，其中该薄膜涂覆有可喷墨印刷的油墨接受层。该油墨接受层是一种具有特殊微米结构的聚合物层，聚合物优选聚氧乙烯醚、聚丙烯酸酯类、聚酯、聚酰胺，聚合物层的厚度为0.1-10微米，特殊的微米结构为柱状的阵列结构，柱状的形状包括圆形、椭圆形及多边形，阵列包括三角阵列、矩形阵列、六角阵列等。阵列的间距为10-200微米，柱状的高度为0.1-5微米，这种特殊的微结构阵列，有效限制了油墨的流动和扩散，不仅适用于溶剂型油墨，也适用于UV油墨。

Description

一种可喷墨印刷薄膜及其制备方法

技术领域

本发明属于喷墨印刷领域，更具体地，涉及一种可喷墨印刷薄膜及其制备方法。

背景技术

数码印刷是将电脑文件直接印刷在纸张上，有别于传统印刷繁琐的工艺过程的一种全新印刷方式。它具有一张起印，无需制版，立等可取，即时纠错，可变印刷，按需印刷等优点。目前已经广泛引用于标签、广告牌等的制作。

喷墨印刷是数字印刷的主要发展方向。喷墨印刷油墨分水性油墨、溶剂型油墨和UV油墨。水性喷墨印刷适合于纸张表面印刷和多孔结构上印刷，而在塑料薄膜及制件上，需要采用溶剂性油墨和UV油墨。喷墨印刷油墨具有极低的粘度，才能从形成细小的墨滴，从细小的喷嘴中喷出。同时，喷墨印刷油墨具有较低表面张力，油墨才能在塑料表面铺展，否则，会出现色密度低和条纹现象。

油墨低粘度和低表面张力的特性使油墨在塑料基材上较好的铺展，但是也容易形成扩散和变形，使图案色彩失真和分辨率下降。针对该问题，不少业内人士进行了相关改进，主要提出了在塑料表面印刷油墨接受层，一种油墨接受层是在塑料表面增加一层可喷墨印刷的化学物质，参见中国专利CN1476460A，CN1620369A，CN1642749A，CN1692024A，CN101983133B，CN102497993A，CN103429435A；另一种油墨接受层是在塑料表面增加一层多孔结构，参见中国专利CN101687425B，CN1263501A。

发明内容

针对现有技术中图案色彩失真、分辨率下降，本发明的目的在于解决以上技术的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种可喷墨印刷薄膜，其特征在于，该薄膜包括基膜和涂覆于所述基膜表面的油墨接收层，该油墨接收层表面含有阵列状的凸出结构。

优选地，所述基膜为聚合物薄膜材料，所述材料选自优选自聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯；

优选地，所述油墨接收层是达因值大于38的聚合物涂层，所述聚合物涂层选自聚氧乙烯醚、聚丙烯酸酯、聚酯、聚酰胺，所述油墨接收层的厚度为0.1-10微米；

优选地，所述的凸出结构为三角形柱状、矩形柱状、多边形柱状、圆柱状，所述凸出结构的高度为0.1-2微米；

优选地，所述阵列为三角阵列、六角阵列、矩形阵列，其周期为10-200微米。

根据本发明的另一个发明，提供了一种上述可喷墨薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)在所述基膜上涂布一层聚合物层作为油墨接收层；

(2)通过电子束刻蚀、激光直写、掩膜版光刻等方式制作微结构阵列的光刻胶版；

(3)通过电铸、复制制备含有所述凹结构阵列的金属母版；

(4)通过热压的方式将金属表面的微结构复制到所述基膜上，形成所述阵列状的凸出结构。

优选地，所述油墨接受层的厚度为0.5-2微米。油墨接受层的厚度与凸出结构有关，太薄不足于压出合适凸出结构，太厚浪费聚合物材料。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

(1)本发明由于采用的喷墨印刷层具有阵列状的凸出结构，因而避免了现有技术中油墨在基膜表面快速扩散和流动，避免了印刷文字或图案变形或出现毛刺；

(2)本发明可喷墨印刷的聚合物薄膜适用于多种溶剂型油墨和UV油墨，而其他印刷化学物质的方式只针对特定的油墨；

(3)本发明可喷墨印刷的聚合物薄膜适用于压电喷墨印刷、热发泡喷墨印刷及其他连续喷墨印刷方式。

附图说明

图1(a)是本发明微结构的俯视图，图1(b)是侧视图；

图2是本发明不含微结构(a)和含微结构(b)的薄膜印刷效果。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施案例一

1.以30微米厚的双向拉伸的聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜(PET)为基膜，采用网纹辊涂布聚氧乙烯醚溶液(固含量16％)，湿涂量5g/m2，得到0.8微米涂层的PET薄膜；

2.采用MicrowriterMLbaby激光直写设备，制备40微米×40微米的方形凹槽光刻胶阵列，凹槽间距为40微米，即周期为80微米的凹槽阵列，凹槽的深度为0.2微米；

3.经电铸，将光刻胶版转为金属镍版(曾祖母版)，经多次翻版，得到金属母版(此时镍版表面以凹槽形式出现)；

4.采用模压机，在热和压力的作用下，将镍版上的结构转移到PET薄膜上，此时薄膜上聚氨酯涂层呈现突出结构。

5.采用京瓷的压电喷头进行喷墨印刷，PET表面印刷效果和本发明提供的PET薄膜印刷效果如图2。

实施案例二

1.以30微米厚的聚氯乙烯薄膜(PVC)为基膜，采用网纹辊涂布聚丙烯酸酯溶液(固含量10％)，湿涂量4g/m2，得到0.4微米涂层的PET薄膜；

2.采用光绘仪制作放大的点阵图，经初缩、精缩得到掩膜版，采用中电科的SB-601型曝光机对光刻胶版曝光，制备直径为20微米的圆形凹槽光刻胶阵列，凹槽间距为20微米，即周期为40微米的凹槽阵列，凹槽的深度为0.2微米；

3.经电铸，将光刻胶版转为金属镍版(曾祖母版)，经多次翻版，得到金属母版(此时镍版表面以凹槽形式出现)；

4.采用模压机，在热和压力的作用下，将镍版上的结构转移到PET薄膜上，此时薄膜上聚氨酯涂层呈现突出结构。

以上实施例中，所述的凸出结构包括但不限于圆柱状、三角形柱状、矩形柱状、多边形柱状等，其柱体的尺寸高度优选于0.1-2微米，根据现有技术中墨滴的大小20-100微米，高度太低则无法阻止墨滴扩散，太高容易形成疏溶剂作用，墨滴不扩散，印刷灰度低。

以上实施例中，所述的凸出结构阵列包括但不限于三角阵列、矩形阵列、六角阵列，其中三角阵列、六角阵列相比矩形阵列图案色彩和分辨率都更好，其阵列的周期优选于10-200微米，根据现有技术中墨滴的大小20-100微米，阵列周期太小墨滴不扩散，太大扩无法阻止墨滴扩散，因此，选择该范围。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种可喷墨印刷薄膜，其特征在于，该薄膜包括基膜和涂覆于所述基膜表面的油墨接收层，该油墨接收层表面含有阵列状的凸出结构。

2.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述基膜为聚合物薄膜材料，所述材料选自优选自聚乙烯、聚丙烯、聚酯、聚氯乙烯。

3.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述油墨接收层是达因值大于38的聚合物涂层，所述聚合物涂层选自聚氧乙烯醚、聚丙烯酸酯、聚酯、聚酰胺，所述油墨接收层的厚度为0.1-10微米。

4.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述的凸出结构为三角形柱状、矩形柱状、多边形柱状，所述凸出结构的高度为0.1-2微米。

5.如权利要求1所述的薄膜，其特征在于，所述阵列为三角阵列、六角阵列，其周期为10-200微米。

6.一种上述可喷墨薄膜的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

(1)在所述基膜上涂布一层聚合物层作为油墨接收层；

(2)通过电子束刻蚀、激光直写、掩膜版光刻等方式制作微结构阵列的光刻胶版；

(3)通过电铸、复制制备含有所述凹结构阵列的金属母版；

(4)通过热压的方式将金属表面的微结构复制到所述基膜上，形成所述阵列状的凸出结构。