一种高拉伸3D模外成型转印膜片及其制备方法与流程

本技术涉及转印膜片的领域，尤其是涉及一种高拉伸3d模外成型转印膜片及其制备方法。

背景技术：

1、目前，市场上装饰膜品种繁多，应用场景也各有不同，但在异形塑料件和金属件表面的装饰领域的装饰膜，尚停留在水披覆转印的时代，水披覆工艺实施过程中，要向水中喷洒活化剂-主要成分为酮类和酯类溶剂，从而产生污水，对环境及水生物造成一定影响，并且拉伸性能欠佳。

2、国外有模外成型转印膜片相关技术技术，英文简称omd，将各种保护性质的涂层和装饰性的涂层以及胶黏剂涂布和印刷在一张薄膜上，利用特定的设备将薄膜加热拉伸然后利用真空压力贴合在异形工件表面，从而达到装饰的目的；由于omd的工艺特点要求所用的功能涂层既要具有一定的硬度，又要有约300％左右的拉伸性，胶黏剂既要具有低温快速活化的性能，又要具有优异的切边性，但是，国外对此种技术封锁较严。

3、针对上述中的相关技术，发明人认为国内的装饰膜存在有拉伸性能欠佳的缺陷。

技术实现思路

1、为了改善装饰膜的拉伸性能，本技术提供一种高拉伸3d模外成型转印膜片及其制备方法。

2、第一方面，本技术提供的一种高拉伸3d模外成型转印膜片的制备方法，采用如下的技术方案：

3、一种高拉伸3d模外成型转印膜片的制备方法，包括转印膜片本体的制备方法，所述转印膜片本体的制备方法依次为基膜层的制备、离型层的制备、纹理层的制备、硬化层的制备、图案印刷层的制备、胶黏剂层的制备、离型膜的制备，具体制备步骤如下：

4、s1、基膜层的制备：所述基膜层采用聚烯烃薄膜、流延聚丙烯薄膜、聚碳酸酯薄膜、非结晶性共聚酯、聚氯乙烯薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜任一种材料；

5、s2、离型层的制备：所述离型层的制备：将op蜡溶解于二甲苯、s-150、甲苯、正庚烷、甲基环己烷中的任一种、任若干种混合溶剂中形成离型剂，所述离型剂中op蜡固含配置1％-10％；

6、s3、将步骤s2得到的所述离型层200的离型剂涂布于步骤s1得到的基膜层上表面，并热风烘干形成所述离型层；

7、s4、纹理层(300)的制备：所述纹理层(300)采用热压辊热压步骤s3得到的离型膜表面。

8、s5、硬化层的制备：所述硬化层所用的硬化液的组分按重量份数包括：丙烯酸树脂30-50份、聚氨酯丙烯酸酯预聚物30-50份、光固化单体1-30份、纳米耐磨材料5-10份、紫外线吸收剂0.3-0.8份、光引发剂5-7份、抗氧化剂0.5-1份、分散剂0.2-0.5份、混合溶剂30-80份形成硬化液；

9、硬化液硬化后形成硬化层，所述硬化层覆合在步骤s4得到的纹理层上表面；

10、s6、图案印刷层的制备：所述图案印刷层采用以聚氨酯为连接料的油墨，油墨使用凹版印刷制作完成所述图案印刷层，所述图案印刷层位于s5得到的硬化层400上表面；

11、s7、胶黏剂层的制备：所述胶黏剂层采用的胶黏剂组分按重量份数包括：丙烯酸树脂10-50份、聚氨酯丙烯酸酯预聚物30-60份、光固化单体1-30份、光引发剂5-7份、混合溶剂50-70份；

12、得到的所述胶黏剂层覆合在步骤s6得到的图案印刷层上表面；

13、s8、离型膜的制备：所述离型膜应用材料是采用pp、pe任一种为基材的表面涂布聚硅氧烷形成离型膜，得到的所述离型膜覆合在步骤s7得到的胶黏剂层上表面。

14、通过采用上述技术方案，转印膜片采用了分层结构的制备步骤，包括基膜层、离型层、纹理层、硬化层、图案印刷层、胶黏剂层和离型膜的制备，采用上述技术方案生成的3d模外成型的转印膜片本体具有多重功能和性能，使用了特定的材料和层次结构，保持其形状和性能，硬化层中包括纳米耐磨材料，增加了膜片的耐磨性，使用光固化单体和光引发剂，实现快速硬化和固定图案印刷层和胶黏剂层，采用聚氨酯为连接料的油墨图案印刷层，粘附性强，制备过程中采用了光固化技术，减少了挥发性有机化合物的排放，利于环境保护，使转印膜片本体具有多层结构、高拉伸性、耐磨性、适用性广泛、高效率、环保的优点。

15、优选的，所述离型层配比采用固体羟基丙烯酸树脂20-40份、甲苯20-30份、丁酮20-30份、醋酸乙酯10-20份、异氰酸酯10-20份、含硅助剂3-10份，将上述材料溶解再溶剂中混合分散均匀，采用微凹、凹版涂布在基膜层100上，热风烘干后，再经60℃温度、24h保温熟化。

16、通过采用上述技术方案，固体羟基丙烯酸树脂具有优秀的粘合性能，有助于在基膜层上形成牢固的离型层，提高了膜片的稳定性和耐用性，采用甲苯、丁酮、醋酸乙酯、异氰酸酯等多种有机溶剂，能够有效溶解和分散固体羟基丙烯酸树脂，使离型剂的均匀分布和充分溶解，经过热风烘干后，再经60℃温度、24小时的保温熟化，有助于离型层的完全固化和稳定性，含硅助剂的加入有助于改善离型层抗粘附性、耐化学腐蚀性的特性，通过混合和分散均匀，使离型剂中的各种成分均匀分布，提高了离型层的性能，整体改善离型层的粘附性能、耐热性、耐化学腐蚀性等特性，使膜片适用于高拉伸的3d模外成型。

17、优选的，所述离型层的离型剂组分按重量份数包括：op蜡5-10份、二甲苯40-50份、s-150溶剂油30-50份；

18、所述离型剂的制备方法如下：

19、a配制混合溶剂倒入溶解釜中，边分散边加热至90℃；

20、b溶解釜中混合溶剂边分散边加入op蜡粉；

21、c加入op蜡粉的混合溶剂保温90℃，溶解2-3h，直至op蜡粉全部溶解在混合溶剂中后降温至室温；

22、d过滤出料，灌装备用。

23、通过采用上述技术方案，离型剂成分包括op蜡、二甲苯和s-150溶剂油，具有相互协同作用，有助于形成高效的离型层，通过在90℃下进行溶解，op蜡能够迅速溶解在混合溶剂中，从而使离型剂的均匀性和一致性，

24、并通过保温步骤，能够使op蜡充分溶解，提升制备的离型层的质量，离型剂中的op蜡具有出色的离型性能，能够有效地将膜片从模具中分离，提升3d模外成型的成功率，并采用过滤出料的步骤，去除不纯物质，离型剂的制备方法，有助于制备高效的离型层，提高膜片的制备质量，降低制备成本，以及提高生产效率。

25、优选的，所述纹理层制作中，将涂有离型剂的基膜层放置在放卷机构上，纹理压辊加温到120-150℃，涂有离型剂的基膜层放卷走料到纹理辊的下方位置，将纹理辊压紧在涂有离型剂的基膜层表面，并强制风冷后收卷，纹理膜形成，覆合基膜层上表面的纹理层制作完成。

26、通过采用上述技术方案，离型剂涂有基膜层上，经过加热和压力处理，使纹理层一体成型在基膜层上，实现纹理的均匀性和贴合性，将纹理压辊加温到120-150℃，在制备纹理层时温度处于适宜范围，利于纹理的形成和质量控制，纹理辊的压紧和强制风冷有助于纹理的质量和一致性，避免气泡、缺陷缺陷产生，提高了膜片的整体外观，纹理层的制备过程相对自动化，提高了生产效率，降低了制备成本，制备过程中对温度、压力和速度进行精确控制，实现每个膜片的纹理层都具有一致的特性。

27、优选的，所述硬化层所用的硬化液按重量份数包括丙烯酸树脂30-50份、聚氨酯丙烯酸酯预聚物30-50份、光固化单体1-30份、纳米耐磨材料5-10份、紫外线吸收剂0.3-0.8份、光引发剂5-7份、抗氧化剂0.5-1份、分散剂0.2-0.5份、混合溶剂30-80份组合构成；

28、丙烯酸树脂采用玻璃化温度为70-120℃、分子量为5-20万的树脂；

29、聚氨酯丙烯酸酯预聚物是官能度3-9官的树脂；

30、光固化单体是包括季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧化季戊四醇四丙烯酸酯、三环葵烷二甲醇二丙烯酸酯中的任意一种、若干种的组合；

31、纳米耐磨材料是包括纳米氧化铝、纳米氧化铝分散浆、氮化硅、纳米金刚石、玻璃粉、poss中的任意一种、若干种组合；

32、光引发剂是包括1-羟基环已基苯基酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯中的任意一种、若干种的组合；

33、紫外线吸收剂是包括苯并三唑类、三嗪类中的任意一种、若干种的组合；

34、抗氧化剂是包括高分子量受阻酚类抗氧剂、亚磷酸酯类抗氧化剂中的任意一种、若干种的组合；

35、分散剂是包括byk163、byk110、byk111、efka4061的任意一种、若干种的组合。

36、通过采用上述技术方案，硬化层中包含纳米耐磨材料，增加硬化层的耐磨性，更加耐用，光固化单体和光引发剂，通过紫外线照射进行快速光固化，使硬化层在短时间内变得坚固，加速生产和加工过程，硬化层中的丙烯酸树脂具有较高的玻璃化温度，能够在高温环境下保持稳定性，适用于高温要求的应用，硬化液中的抗氧化剂提高硬化层的抗氧化性能，延长其使用寿命，分散剂的使用有助于均匀分散硬化层中的各种成分，实现涂层质量的一致性。

37、优选的，所述硬化液是一种可拉伸uv硬化液，硬化液的制备方法如下：

38、a.将丙烯酸树脂溶解在乙酯中形成含固体份为40％的树脂液a备用；

39、b.将纳米材料、乙酯及分散剂混合均匀，用纳米卧式砂磨机研磨，研磨粒径控制在≤100nm形成混合液b；

40、c.uv单体、紫外线吸收剂、光引发剂、抗氧化剂、加入树脂液a中，高速分散1-2h，转速不低于1500转/分，形成混合液c，

41、d.将混合液b与混合液c混合分散均匀形成混合液d，

42、e.将聚氨酯丙烯酸酯预聚物加入混合液d中，中速转动分散均匀，转速500-800转/分，时间30分钟，混合后即为可拉伸uv硬化液，

43、f1.将采用步骤a至步骤e配制好的可拉伸uv硬化液通过网纹辊、逗号辊、狭缝工艺涂布在离型层的表面，设置目标厚度，经烘箱烘干溶剂后，形成指触干的硬化层400膜层，所述硬化层400贴合保护膜收卷待用，

44、f2.将采用上述步骤a至步骤e配制好的可拉伸uv硬化液通过网纹辊、逗号辊、狭缝工艺涂布在纹理层3的表面，设置目标厚度，经烘箱烘干溶剂后，形成指触干的硬化层400膜层，所述硬化层400贴合保护膜收卷待用。

45、通过采用上述技术方案，可拉伸uv硬化液的成分和制备步骤，可拉伸uv硬化层适用于离型层和纹理层的表面涂布，以形成具有特定性能的薄膜层，硬化液采用uv硬化技术，实现快速硬化，提供出色的耐磨性和抗刮擦性能，硬化液中的成分和配方应用在可拉伸的表面上，可以适应需要伸展或变形的应用，研磨纳米材料，实现均匀的颗粒尺寸分布，有助于获得高质量的薄膜涂层，减少颗粒聚集和缺陷，硬化液中添加的纳米耐磨材料，利于增强薄膜的耐磨性，光引发剂和紫外线吸收剂有助于控制硬化过程，确保均匀的硬化，提供uv保护，防止薄膜老化和褪色，在硬化液中调整不同成分的比例，可以实现对薄膜特性的调节，以满足特定应用的要求，过程可控。

46、优选的，所述胶黏剂层采用的胶黏剂组分按重量份数包括：丙烯酸树脂10-50份、聚氨酯丙烯酸酯预聚物30-60份、光固化单体1-30份、光引发剂5-7份、混合溶剂50-70份；丙烯酸树脂是玻璃化温度为40-80℃、分子量为5-10万的树脂，树脂为bm60、64/12n、p24n、66/02n、mb319、mb-3015中的任意一种、任意若干种的组合；

47、聚氨酯丙烯酸预聚物采用官能度2-3官的树脂，所述树脂为cn991、u384、8413、sd7866、sd8602中的任意一种、若干种的组合。

48、通过采用上述技术方案，胶黏剂层的制备方法与胶黏剂层的成分和配方，在胶黏剂中调整不同成分的比例，实现对胶黏剂特性的调节，满足特定应用的要求，并选择不同种类的丙烯酸树脂和聚氨酯丙烯酸酯预聚物，调整胶黏剂层的性能，光固化单体和光引发剂的成分，实现快速光固化，提高效率，减少挥发性有机化合物(vocs)的排放，降低环境污染，聚氨酯丙烯酸酯预聚物的使用，提升胶黏剂层的黏附性能，制备方法中包括明确的步骤，实现生产过程的可控性，实现胶黏剂层的一致性和品质。

49、优选的，所述光固化单体包括季戊四醇三丙烯酸酯、1.6己二醇丙烯酸酯、三丙二醇而丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、四氢化糠基丙烯酸酯、双环戊烯基丙烯酸酯，所述光固化单体由季戊四醇三丙烯酸酯、1.6己二醇丙烯酸酯、三丙二醇而丙烯酸酯、环三羟甲基丙烷甲缩醛丙烯酸酯、四氢化糠基丙烯酸酯、双环戊烯基丙烯酸酯中的任意一种、任意若干种组合。

50、通过采用上述技术方案，在光固化单体中使用多种不同类型的单体，实现对涂层特性的多样性调节，满足不同应用的需求，光固化单体适用于uv光固化技术，实现快速固化，提高生产效率，适用性广，并在光固化单体中选择和调整不同种类和比例的单体，实现对涂层硬度、粘附性、光透过性的调节，并减少对有机溶剂的需求，降低环境和健康风险。

51、优选的，所述引发剂包括1-羟基环已基苯基酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯，所述引发剂由1-羟基环已基苯基酮、2,4,6-三甲基苯甲酰基-二苯基氧化膦、苯甲酰甲酸甲酯中的任意一种或任意若干种的组合。

52、通过采用上述技术方案，引发剂在uv光线的作用下启动光固化过程，

53、采用不同类型的光引发剂，选择性地用于不同类型的光固化应用，以适应不同的需求，实现对涂层的光敏性能和反应速率的调节，适用于uv光线的固化，实现快速的固化反应，并增强涂层的稳定性，在光固化过程中能够获得一致的性能，有助于涂层在uv光下充分固化，同时保持光透明性。

54、第二方面，本技术提供一种高拉伸3d模外成型转印膜片，采用如下技术方案：

55、一种高拉伸3d模外成型转印膜片，包括转印膜片本体，所述转印膜片本体的分层结构从下到上依次为基膜层、离型层、纹理层、硬化层、图案印刷层、胶黏剂层、离型膜，所述转印膜片本体采用高拉伸3d模外成型转印膜片的制备方法生成。

56、通过采用上述技术方案，转印膜片本体的分层结构具有多个层次，每个层次都具有不同的功能，基膜层，提供薄膜的结构支撑，充当底层，并支持上层涂层，通常具有机械强度，平整性和稳定性，离型层作为分离层，保护和分离图案印刷层，图案在转印过程中能够传输到目标表面，同时避免粘连，纹理层包括具有特定纹理、图案或纹路的层，用于模拟或复制所需的表面纹理或纹路，以改善外观或触感效果，硬化层提供薄膜的硬度、耐磨性和保护性能，采用uv硬化技术，以实现快速硬化，图案印刷层包括所需的图案、图像或印刷物，用于转印到目标表面，胶黏剂层在图案印刷完成后，将图案粘附到目标表面，离型膜作为分离膜层，保护胶黏剂层，防止其在存储和运输过程中粘合到其他表面或材料上，通过这个分层结构，实现从图案印刷到黏附到目标表面的3d模外成型转印过程，以创建具有特定纹理、图案和颜色的装饰效果。

57、综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：

58、1.转印膜片采用了分层结构，包括基膜层、离型层、纹理层、硬化层、图案印刷层、胶黏剂层和离型膜，具有多重功能和性能，使用了特定的材料和层次结构，保持其形状和性能，硬化层中包括纳米耐磨材料，增加了膜片的耐磨性，使用光固化单体和光引发剂，实现快速硬化和固定图案印刷层和胶黏剂层，采用聚氨酯为连接料的油墨图案印刷层，粘附性强，制备过程中采用了光固化技术，减少了挥发性有机化合物的排放，利于环境保护，使转印膜片本体具有多层结构、高拉伸性、耐磨性、适用性广泛、高效率、环保的优点；

59、2.高拉伸性：提高膜片的拉伸性能，适用于高拉伸的3d模外成型应用，

60、在成型过程中降低损坏或失去形状；

61、3.通过在硬化层中加入纳米耐磨材料，提高了膜片的耐磨性；

62、4.光固化单体和光引发剂的使用允许薄膜快速固化，提高生产效率，并减少挥发性有机化合物的排放，有益于环境保护；

63、5.采用聚氨酯为连接料的油墨用于图案印刷层，具有强大的粘附性能，提升图案在胶黏剂层上稳固粘附；

64、6.采用在纹理层制作中的温度控制和压力处理的制备步骤，提升纹理层的质量、一致性和外观。

65、7.采用uv硬化技术、减少有机溶剂使用，以减少环境和健康风险；

66、8.通过调整不同层次中的成分和比例，实现对薄膜的不同性能特性的调节，以满足不同应用的需求。