CN110091637B - 一种弹性玩具球的模内热转印膜及其生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种弹性玩具球的模内热转印膜及其生产方法，热转印膜其结构包括以PVC膜为薄膜基层，依次设置在薄膜基层上表面的以蜡质材料为主要成分的离型层、以树脂材料为主要成分的印刷涂层、转印油墨层；热转印膜的生产方法包括步骤（a）离型剂的制备、（b）印刷涂料的制备、（c）转印油墨的制备、（d）涂布、（e）转印油墨印刷；与现有生产方法相比，本发明生产方法工艺简便，设备要求低，容易在生产上实现，无需在PVC膜上复合一层PE膜，从而降低热转印膜的生产成本，经模内转印以后的PVC薄膜废料可以回收再利用，避免产生大量难处理的塑料垃圾。

Description

一种弹性玩具球的模内热转印膜及其生产方法
技术领域
本发明涉及膜内热转印技术领域，尤指一种弹性玩具球的模内热转印膜及其生产方法。
背景技术
模内热转印是一种成型与装饰印刷同步进行的工艺。通过在成型过程中对塑胶部件进行装饰，减少传统成型后的装饰、在线生产存货等操作步骤，从而降低生产成本。在该工艺中，热转印膜通过传送单元导入模具中，闭模后，热转印膜被注射的充模材料压入模腔中，模腔内的温度和造型压力将装饰层从热转印膜载体上剥离并使其与塑胶部件结合，待模具冷却，就可以从载体上取下制品。
弹性玩具球的原材料通常选用发泡EVA、PU、橡胶等，在注塑成型的同时，完成模内热转印印刷，是近年来兴起的一种玩具球类的新型表面装饰方法。球面的模内转印，要求热转印膜必须具有良好强度和优良的伸缩性。常见的热转印膜基材PET膜，由于伸缩性较差，难以满足这种要求，通常采用一定厚度（50～100微米）的PVC膜作为热转印膜的基材来解决这一问题。由于PVC膜上大多数转印油墨非常不容易剥离，因此模内转印过程中装饰印刷层如何从PVC膜载体上剥离，就成为一个难题。生产实践中弹性球的模内转印膜制作方法，通常先在PVC膜上预先复合一层薄薄的PE膜（厚度10～20微米），然后在PE膜上涂布一层纤维素酯类树脂层作为离型层，然后再在离型层上印刷图案，选择具有与弹性材料具有良好粘接力的油墨连结料树脂，从而实现模内热转印，这种方法通过复合一层PE膜，解决了难离型的问题。但这一方法也具有如下缺点，由于需要PVC膜上事先复合一层PE膜，大幅提高热转印膜制作成本，此外，PVC膜与PE膜复合以后，造成经转印以后的薄膜废料，难以再回收利用，产生大量较难处理的塑料垃圾。
发明内容
针对以上现有技术的不足，本发明提供一种无需在PVC膜上复合一层PE膜，使转印以后的PVC薄膜废料可以回收再利用，从而降低热转印膜的生产成本，避免产生大量难处理的塑料垃圾的弹性玩具球的模内热转印膜及其生产方法。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种弹性玩具球的模内热转印膜，其结构包括以PVC膜为薄膜基层，依次设置在薄膜基层上表面的以蜡质材料为主要成分的离型层、以树脂材料为主要成分的印刷涂层、转印油墨层。
一种弹性玩具球的模内热转印膜的生产方法，包括如下步骤：
（a）离型剂的制备：离型剂的组分包括蜡质材料、EVA树脂、二甲苯、乙酸乙酯；将蜡质材料、EVA树脂、二甲苯、乙酸乙酯混合，加热至30℃～50℃下搅拌溶解；
（b）印刷涂料的制备：印刷涂料的组分包括树脂和溶剂；将树脂与溶剂混合，常温下搅拌溶解或加热至40℃～50℃下搅拌溶解；
（c）转印油墨的制备：转印油墨的组分包括油墨连结料树脂、溶剂、颜料、分散剂；将油墨连结料树脂、颜料、溶剂和分散剂混合，经高速分散、研磨制成转印油墨；
（d）涂布：以PVC膜为薄膜基层，在薄膜基层上表面涂布步骤制成的离型剂，形成离型层，离型层上表面涂布步骤制成的印刷涂料，形成印刷涂层；
（e）转印油墨印刷：采用常规凹版印刷或者柔版印刷将图案印刷在印刷涂层上表面，形成转印油墨层。
进一步地，以重量比计，步骤（a）中离型剂的组分包括蜡质材料7%～10%、EVA树脂0.5%～1.0%、二甲苯50%～70%、乙酸乙酯20%～40%。
进一步地，步骤（b）中印刷涂料的组分包括树脂10%～15%和溶剂85%～90%。
进一步地，以重量比计，步骤（c）中转印油墨的组分包括油墨连结料树脂50%～60%、溶剂20%～30%、颜料10%～20%、分散剂0.5%～1.0%。
进一步地，步骤（a）中蜡质材料为熔点大于85℃的巴西棕榈蜡、蒙旦蜡、石油蜡中的任意一种；EVA树脂，即乙烯-醋酸乙烯共聚物，醋酸乙烯含量10%～20%，软化点60℃～90℃，与蜡质材料具有良好相容性，提高离型剂在PVC膜上的附着力。
进一步地，步骤（b）中树脂为丙烯酸酯-苯乙烯共聚树脂、硝酸纤维素、乙基纤维素中的任意一种，由其组成的印刷涂层，具有良好油墨印刷性，同时印刷涂层容易从蜡型离型层上剥离；丙烯酸酯-苯乙烯共聚树脂选用的溶剂为丁酮、乙酸乙酯中的任意一种；硝酸纤维素树脂选用的溶剂为丁酮、乙酸乙酯中的任意一种；乙基纤维素树脂选用的溶剂为二甲苯与异丙醇的混合溶剂，二甲苯：异丙醇 = 7:3。
进一步地，步骤（c）中油墨连结料树脂，以重量比计，其组分为热塑性聚氨酯树脂20%～25%、松香改性树脂5%～10%、环己酮65%～75%；将热塑性聚氨酯树脂、松香改性树脂与环己酮混合，加热至60℃～80℃，搅拌溶解制成油墨连结料树脂。
进一步地，步骤（d）中离型剂涂布采用网纹辊涂布机涂布，网纹辊网线：150～300线，离型层热涂，即离型剂加热并保持在30～50℃进行涂布，烘道干燥温度40℃～60℃，时间3～6秒，离型剂涂布量为每平方米3～6克；印刷涂料采用网纹辊涂布机涂布，网纹辊网线：150～300线，烘道干燥温度40℃～60℃，时间3～6秒，印刷涂料涂布量为每平方米3～6克。
进一步地，热塑性聚氨酯树脂，软化点90℃～120℃，扯断伸长率300%～600%；松香改性树脂为松香甘油酯、氢化松香甘油酯、松香季戊四醇酯、氢化松香季戊四醇酯中任意一种，软化点80℃～100℃。
本发明的有益效果在于：本发明的弹性玩具球的膜内热转印膜可应用于以EVA、PU、丁苯橡胶等橡塑材料为原料的玩具球的模内热转印；与现有生产方法相比，本发明生产方法工艺简便，设备要求低，容易在生产上实现，无需在PVC膜上复合一层PE膜，从而降低热转印膜的生产成本，经模内转印以后的PVC薄膜废料可以回收再利用，避免产生大量难处理的塑料垃圾。
附图说明
图1 是本发明图弹性玩具球的模内热转印膜的剖面结构放大示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明关于一种弹性玩具球的模内热转印膜的生产方法。
实施例1，选取厚度为50微米的PVC膜作为薄膜基层1，依次设置在薄膜基层上表面的以蜡质材料为主要成分的离型层2、以树脂材料为主要成分的印刷涂层3、转印油墨层4。
离型剂的制备及离型层涂布：以重量比计，离型剂的组分包括巴西棕榈蜡10%、EVA树脂0.5%、二甲苯50%、乙酸乙酯39.5%；将巴西棕榈蜡、EVA树脂与溶剂混合，加热至40℃左右搅拌溶解，所选EVA树脂，醋酸乙烯含量18%～20%，软化点77℃～80℃；离型层2的涂布方法如下：采用网纹辊涂布机涂布，网纹辊网线：150线，离型层2热涂，即墨斗中的溶剂型离型剂加热并保持在30℃左右，进行涂布，烘道干燥条件，温度约40℃，时间约6秒，涂布量控制在约为每平方米6克。
印刷涂料的制备及印刷涂层涂布：以重量比计，印刷涂料的组分包括硝酸纤维素10%、乙酸乙酯90%；将硝酸纤维素与乙酸乙酯混合，常温下搅拌溶解；印刷涂层的涂布方法：采用网纹辊涂布机涂布，网纹辊网线200线，烘道干燥条件，温度40℃～60℃，时间3～6秒，印刷涂料涂布量控制在约为每平方米6克。
转印油墨的制备及印刷：以重量比计，转印油墨的组分包括油墨连结料树脂55%、溶剂30%、颜料14%、分散剂1.0%；溶剂选用乙酸乙酯，分散剂选用硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷；油墨连结料树脂组成如下（重量比）：热塑性聚氨酯树脂20%、氢化松香甘油酯5%、环己酮75%；油墨连结料树脂的制备方法，将热塑性聚氨酯树脂、氢化松香甘油酯树脂与环己酮混合，加热至60℃～80℃，搅拌溶解，所选热塑性聚氨酯树脂，软化点120℃，扯断伸长率300%，所选氢化松香甘油酯，软化点85℃；油墨连结料树脂、颜料和分散剂混合以后，高速分散、研磨，即为转印油墨，其粘度为涂料杯4号杯15秒，刮板细度小于35微米，转印油墨的印刷方法采用常规凹版印刷在印刷涂层上表面。
实施例2，选取厚度为100微米的PVC膜作为薄膜基层1，依次设置在薄膜基层上表面的以蜡质材料为主要成分的离型层2、以树脂材料为主要成分的印刷涂层3、转印油墨层4。
离型剂的制备及离型层涂布：以重量比计，离型剂的组分包括石油蜡9%、EVA树脂1.0%、二甲苯60%、乙酸乙酯30%；将石油蜡、EVA树脂与溶剂混合，加热至40℃左右搅拌溶解，搅拌混匀，所选石油蜡的熔点为90℃，所选EVA树脂，醋酸乙烯含量10%～12%，软化点61℃～63℃；离型层的涂布方法：采用网纹辊涂布机涂布，网纹辊网线：300线，离型层热涂，即墨斗中的溶剂型离型剂加热并保持在40℃左右，进行涂布，烘道干燥条件，温度40℃，时间约6秒，离型层涂布量控制在约为每平方米3克。
印刷涂料的制备及印刷涂层涂布：以重量比计，印刷涂料的组分包括丙烯酸酯-苯乙烯共聚树脂12%、丁酮88%；将丙烯酸酯-苯乙烯共聚树脂与溶剂混合，常温下搅拌溶解；印刷涂层的涂布方法：采用网纹辊涂布机涂布，网纹辊网线150线，烘道干燥条件，温度40℃～60℃，时间3～6秒，印刷涂料涂布量控制在约为每平方米6克。
转印油墨的制备及印刷：以重量比计，转印油墨的组分包括油墨连结料树脂59.5%、溶剂30%、颜料10%、分散剂0.5%；溶剂选用丁酮，分散剂选用硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷；油墨连结料树脂组成如下（重量比）：热塑性聚氨酯树脂25%、氢化松香季戊四醇酯5%、环己酮70%；油墨连结料树脂的制备方法，将热塑性聚氨酯树脂、氢化松香季戊四醇酯树脂与环己酮混合，加热至60℃～80℃，搅拌溶解，所选热塑性聚氨酯树脂，软化点120℃，扯断伸长率300%，所选氢化松香季戊四醇酯，软化点95℃；油墨连结料树脂、颜料和分散剂混合以后，高速分散、研磨，即为转印油墨，其粘度为涂料杯4号杯25秒，刮板细度小于35微米，转印油墨的印刷方法采用凹版印刷在印刷涂层上表面。
实施例3，选取厚度为100微米的PVC膜作为薄膜基层1，依次设置在薄膜基层上表面的以蜡质材料为主要成分的离型层2、以树脂材料为主要成分的印刷涂层3、转印油墨层4。
离型剂的制备及涂布：以重量比计，离型剂的组分包括巴西棕榈蜡7%、EVA树脂0.5%、二甲苯69.5%、乙酸乙酯23%；将巴西棕榈蜡、EVA树脂与溶剂混合，加热至40℃左右搅拌溶解，所选EVA树脂，醋酸乙烯含量10%～12%，软化点61℃～63℃，离型层的涂布方法如下：采用网纹辊涂布机涂布，网纹辊网线300线，离型层热涂，即墨斗中的溶剂型离型剂加热并保持在40℃左右，进行涂布，烘道干燥条件，温度40℃，时间约6秒，离型层涂布量控制在约为每平方米3克。
印刷涂层的制备及涂布：以重量比计，印刷涂层的组分包括乙基纤维素10%、混合溶剂90%，溶剂用二甲苯与异丙醇的混合溶剂（二甲苯：异丙醇 = 7:3）；将乙基纤维素树脂与溶剂混合，搅拌溶解；印刷涂料的涂布方法：采用网纹辊涂布机涂布，网纹辊网线150线，烘道干燥条件，温度40℃～60℃，时间3～6秒，涂布量控制在约为每平方米6克。
转印油墨的制备及印刷：以重量比计，转印油墨的组分包括油墨连结料树脂50%、溶剂29%、颜料20%、分散剂1.0%；溶剂选用乙酸乙酯，分散剂选用硅烷偶联剂乙烯基三甲氧基硅烷；油墨连结料树脂组成如下（重量比）：热塑性聚氨酯树脂25%、松香季戊四醇酯10%、环己酮65%；油墨连结料树脂的制备方法，将热塑性聚氨酯树脂、松香季戊四醇酯与环己酮混合，加热至60℃～80℃，搅拌溶解，所选热塑性聚氨酯树脂，软化点120℃，扯断伸长率450%，所选松香季戊四醇酯，软化点95℃；油墨连结料树脂、颜料和分散剂混合以后，高速分散、研磨，即为转印油墨，其粘度为涂料杯4号杯16秒，刮板细度小于35微米，转印油墨的印刷方法采用柔版印刷在印刷涂层上表面。
实施例4，选取厚度为80微米的PVC膜作为薄膜基层1，依次设置在薄膜基层1上表面的以蜡质材料为主要成分的离型层2、以树脂材料为主要成分的印刷涂层3、转印油墨层4。
离型剂的制备及离型层涂布：以重量比计，离型剂的组分包括蒙旦蜡8%、EVA树脂1.0%、二甲苯70%、乙酸乙酯21%；将蒙旦蜡、EVA树脂与溶剂混合，加热至30℃～50℃下搅拌溶解，所选EVA树脂，醋酸乙烯含量10%～12%，软化点61℃～63℃，离型层的涂布方法：采用网纹辊涂布机涂布，网纹辊网线：300线，离型层热涂，即墨斗中的溶剂型离型剂加热并保持在40℃，进行涂布，烘道干燥条件，温度60℃，时间约3秒，离型剂涂布量控制在约每平方米3克。
印刷涂层的制备及印刷涂层涂布：以重量比计，印刷涂料的组分包括硝酸纤维素10%、乙酸乙酯90%，将硝酸纤维素与溶剂混合，常温下搅拌溶解，印刷涂料的涂布方法：采用网纹辊涂布机涂布，网纹辊网线150线，烘道干燥条件，温度40℃～60℃，时间3～6秒，印刷涂料涂布量控制在约为每平方米6克。
转印油墨的制备及印刷：以重量比计，转印油墨的组分包括油墨连结料树脂60%、溶剂20%、颜料19%、分散剂1.0%；分散剂选用硅烷偶联剂N，N-双-（三乙氧基硅丙基）亚胺，溶剂选用丁酮；油墨连结料树脂组成如下（重量比）：热塑性聚氨酯树脂25%、松香甘油酯10%、环己酮65%；油墨连结料树脂的制备方法，将热塑性聚氨酯树脂、松香甘油酯与环己酮混合，加热至80℃左右，搅拌溶解，所采用的热塑性聚氨酯树脂，软化点90℃，扯断伸长率600%，所采用的松香甘油酯，软化点85℃；油墨连结料树脂、颜料和分散剂混合以后，高速分散、研磨，即为转印油墨，其粘度为涂料杯4号杯20秒，刮板细度小于35微米，转印油墨的印刷方法采用凹版印刷在印刷涂层上表面。
本发明的弹性玩具球的模内热转印膜，通过模内转印，实现对发泡EVA材料、PU材料、丁苯橡胶等材料为原料的球体表面的装饰印刷，PVC薄膜载体剥离干净，图案清晰，图案与球体具有优良附着性，同时废PVC膜可以回收再利用，本发明的热转印膜生产方法工艺简便，设备要求低，容易在生产上实现，生产成本低。
以上实施方式仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (8)

1.一种弹性玩具球的模内热转印膜，其特征在于：其结构包括以PVC膜为薄膜基层（1），依次设置在薄膜基层上表面的以蜡质材料为主要成分的离型层（2）、以树脂材料为主要成分的印刷涂层（3）、转印油墨层（4）；所述离型层（2）所使用的离型剂的组分以重量比计，包括蜡质材料7%～10%、EVA树脂0.5%～1.0%、二甲苯50%～70%、乙酸乙酯20%～40%；所述转印油墨层（4）所使用的转印油墨的组分以重量比计，包括油墨连结料树脂50%～60%、溶剂20%～30%、颜料10%～20%、分散剂0.5%～1.0%；所述树脂为丙烯酸酯-苯乙烯共聚树脂、硝酸纤维素、乙基纤维素中的任意一种；所述油墨连结料树脂组分以重量比计，包括热塑性聚氨酯树脂20%～25%、松香改性树脂5%～10%、环己酮65%～75%；该热转印膜用于以EVA、PU、丁苯橡胶为原料的弹性玩具球的模内热转印装饰。
2.一种弹性玩具球的模内热转印膜的生产方法，其特征在于：包括如下步骤：
（a）离型剂的制备：离型剂的组分包括蜡质材料、EVA树脂、二甲苯、乙酸乙酯；将蜡质材料、EVA树脂、二甲苯、乙酸乙酯混合，加热至30℃～50℃下搅拌溶解，所述离型剂的组分以重量比计，包括蜡质材料7%～10%，EVA树脂0.5%～1.0%，二甲苯50%～70%，乙酸乙酯20%～40%；
（b）印刷涂料的制备：印刷涂料的组分包括树脂和溶剂，所述印刷涂料的组分以重量比计，包括树脂10%～15%，溶剂85%～90%，所述树脂为丙烯酸酯-苯乙烯共聚树脂、硝酸纤维素、乙基纤维素中的任意一种；将树脂与溶剂混合，常温下搅拌溶解或加热至40℃～50℃下搅拌溶解；
（c）转印油墨的制备：转印油墨的组分包括油墨连结料树脂、溶剂、颜料、分散剂；将油墨连结料树脂、颜料、溶剂和分散剂混合，经高速分散、研磨制成转印油墨；
（d）涂布：以PVC膜为薄膜基层（1），在薄膜基层（1）上表面涂布步骤（a）制成的离型剂，形成离型层（2），离型层（2）上表面涂布步骤（b）制成的印刷涂料，形成印刷涂层（3）；
（e）转印油墨印刷：采用常规凹版印刷或者柔版印刷将图案印刷在印刷涂层（3）上表面，形成转印油墨层（4）。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于：以重量比计，所述步骤（c）中转印油墨的组分包括油墨连结料树脂50%～60%、溶剂20%～30%、颜料10%～20%、分散剂0.5%～1.0%。
4.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于：所述蜡质材料为熔点大于85℃的巴西棕榈蜡、蒙旦蜡、石油蜡中的任意一种；所述EVA树脂，即乙烯-醋酸乙烯共聚物，醋酸乙烯含量10%～20%，软化点60℃～90℃。
5.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于：所述丙烯酸酯-苯乙烯共聚树脂选用的溶剂为丁酮、乙酸乙酯中的任意一种，硝酸纤维素树脂选用的溶剂为丁酮、乙酸乙酯中的任意一种；乙基纤维素树脂选用的溶剂为二甲苯与异丙醇的混合溶剂，二甲苯：异丙醇 =7:3。
6.根据权利要求2或3所述的生产方法，其特征在于：以重量比计，所述油墨连结料树脂组分包括热塑性聚氨酯树脂20%～25%、松香改性树脂5%～10%、环己酮65%～75%；将热塑性聚氨酯树脂、松香改性树脂与环己酮混合，加热至60℃～80℃，搅拌溶解制成油墨连结料树脂。
7.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于：所述步骤（d）中离型剂涂布采用网纹辊涂布机涂布，网纹辊网线：150～300线，离型层热涂，即离型剂加热并保持在30℃～50℃进行涂布，离型剂涂布量为每平方米3～6克；印刷涂料采用网纹辊涂布机涂布，网纹辊网线：150～300线，印刷涂料涂布量为每平方米3～6克。
8.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于：所述松香改性树脂为松香甘油酯、氢化松香甘油酯、松香季戊四醇酯、氢化松香季戊四醇酯中任意一种。
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