液壓圖案轉印油墨、膜和其制品以及液壓轉印印刷圖案的方法

專利名稱：液壓圖案轉印油墨、膜和其制品以及液壓轉印印刷圖案的方法
技術領域：
本發明涉及一種液壓圖案轉印油墨，它包括作為主要成分的聚酯樹脂，用于在液壓作用下將合適的印刷圖案，如木紋圖案、大理石圖案等等，轉印并印刷到具有三維表面如曲面等等的客體(即要轉印印刷圖案的物體)上。此外，本發明還涉及一種帶有印刷圖案的圖案轉印膜，該印刷圖案是用液壓圖案轉印油墨印在其上的，一種帶有預定印刷圖案的液壓圖案轉印制品，該印刷圖案是在液壓作用下，從圖案轉印膜轉印下來的，以及涉及一種采用圖案轉印膜將印刷圖案轉印到客體上的方法。
背景技術：
用液壓在客體或物品(即要轉印印刷圖案的物體)上轉印印刷圖案的方法已用于在三維表面如曲面等的客體上印制印刷圖案，該印刷圖案印在飄浮于液面的圖案轉印膜上。通常使用的液體是水，如果對液壓圖案轉印操作沒有不良影響，還可以使用除水以外的其它液體。
這種液壓圖案轉印法是使液體可溶或液體溶脹的圖案轉印膜飄浮在轉印槽的液流表面，轉印膜上有液體不溶的預定的印刷圖案，并用液體使轉印膜溶脹，然后將客體面朝圖案轉印膜浸沒在轉印槽的液體中，在液壓作用下，印刷圖案便從圖案轉印膜轉印到客體上。
印刷圖案是一種通過凹版印刷法在圖案轉印膜上印制一群集合點的設計圖案。如果印刷圖案是在干燥狀況下印在圖案轉印膜上的，那么在將它轉印到客體之前，還需要通過活化劑組分，使它從干燥狀態返回活化狀態，恢復圖案轉印操作所必需的粘附特性。
在這種情況下，印刷圖案需要具有可延伸性，以使印刷圖案沿客體的表面緊密粘附在客體上。如果印刷圖案的部分油墨溶解太多，將會破壞轉印在客體上的圖案。相反，如果一部分印刷圖案的油墨不能充分溶解，印刷圖案雖被轉印，但卻留下一團油墨。如果整個油墨溶解過度，那么油墨點的布局將被打亂，轉印的設計圖案將會變得模糊。因此要防止出現這些現象。在本說明書中，前面兩種現象被稱作“轉印圖案失調”，后一種現象被稱作“轉印圖案模糊”。
通常，液壓圖案轉印油墨包括一種用作油墨粘結劑并變成印刷涂敷底層的樹脂成分、一種使油墨呈顏色的顏料、以及一種當油墨溶脹或干燥時，調節樹脂硬度的增塑劑。
在已有技術的以聚酯樹脂作為主要成分的液壓圖案轉印油墨中，樹脂成分由2-15％(重量)的短油聚酯樹脂組成，其中加入了3-20％(重量)的硝化纖維，增塑劑由2-7％(重量)的鄰苯二甲酸二丁酯等組成，液壓圖案轉印油墨包含5-40％(重量)的顏料，和除上述成分以外剩余％(重量)為溶劑。
用硝化纖維調節樹脂成分的硬度，以增加其硬度，但是，由于樹脂本身的硬度就比較高，當由于油墨的可延伸性不夠，而圖案平穩延伸時，會使印刷圖案的轉印失敗。當印刷圖案不能充分延伸時，則它不能沿其表面緊密地粘附在客體上，致使一部分印刷圖案粘附不緊密，其中生成了一個或多個氣泡。
如上所述，通過用活化劑溶解，可恢復圖案轉印膜上印刷圖案所帶的干油墨的粘附特性。本申請人已經提出了一種以聚酯樹脂為主要成分的活化劑組合物，該活化劑組合物適用于溶解帶有印刷圖案的圖案轉印膜上的干油墨，該印刷圖案是用以聚酯為主要成分的印刷油墨印制的(見JP8-238897或日本專利申請公開第238,897/1996)。這種活化劑組合物包含一種以聚酯樹脂為主要成分的樹脂成分。一種溶劑和一種增塑劑，樹脂成分由短油聚酯樹脂組成，其中加入了乙酸丁酸纖維(乙酰丁酸纖維素)。
這種活化劑組合物中的乙酸丁酸纖維比上述油墨中的硝化纖維更軟，但是，比油墨中另一種樹脂成分短油聚酯樹脂更硬，可用這種活化劑組合物活化干油墨，以便使油墨充分軟化，足以按照客體表面的粗糙度，延伸圖案轉印膜上的印刷圖案，同時即使油墨本身缺乏延伸性，也能使聚酯樹脂保持一定的硬度和表觀干燥度。此外，活化劑組合物中的乙酸丁酸纖維還具有較低的收濕性，并且因為印刷油墨不吸水，因此可用于防止由氣泡引起的轉印到客體上的印刷圖案的涂層膜從客體表面浮起，或從客體表面剝離。因此，當用活化劑對干油墨進行處理時，含有乙酸丁酸纖維的活化劑組合物能夠降低由油墨部分溶解，或油墨溶解不足而引起的轉印圖案失調，而且還能防止由氣泡引起的涂層膜浮起。如上所述，該活化劑組合物能夠適當地活化圖案轉印膜上的印刷圖案。
然而，即使使用這種活化劑，有時仍不能得到平的轉印圖案，因為使用這種活化劑還不能完全防止由印刷油墨部分溶解或印刷油墨溶解不足而引起的印刷圖案的失調，以及由于印刷油墨的過度溶解，油墨點的初始狀態被打亂而引起的轉印圖案模糊的現象。尤其是當涂覆太多的活化劑組合物時，印刷油墨會過度溶解，降低了轉印到客體上的圖案的清晰度。因此，應當注意，考慮到轉印圖案的清晰度，待涂覆的活化劑組合物應不過量。
活化劑主要用于溶脹干印刷油墨，恢復其粘附特性。因此僅僅通過改進活化劑，很難防止由于油墨部分溶解或油墨溶解不足而引起的轉印圖案的失調，以及由于油墨過度溶解而引起的轉印圖案模糊。因而還需要改進油墨本身的特性。
因此，本發明的目的是提供一種液壓圖案轉印油墨，通過改進樹脂成分主要為聚酯樹脂的油墨的硬度和粘著性，有效地防止轉印圖案的失調或模糊，并且保持油墨的延伸性。
本發明的另一個目的是提供一種帶有印刷圖案的圖案轉印膜，通過改進樹脂成分主要為聚酯樹脂的油墨的硬度和粘著性，使轉印膜有效地防止轉印圖案的失調或模糊，并且保持油墨的延伸性。
本發明的另一個目的是提供一種帶有印刷圖案的液壓圖案轉印制品，通過改進樹脂成分主要為聚酯樹脂的油墨的硬度和粘著性，有效地防止轉印圖案的失調或模糊，并且緊密地粘附在制品上。
本發明的另一個目的是提供一種將印刷圖案轉印到客體上的方法，其中通過改進樹脂成分主要為聚酯樹脂的油墨的硬度和粘著性，有效地防止轉印圖案的失調或模糊，并且使印刷圖案有效而緊密地粘附在客體上。

發明內容
本發明的第一特點是提供了一種液壓圖案轉印油墨，該油墨含有一種主要成分為聚酯樹脂的樹脂成分、一種增塑劑以及一種顏料，上述樹脂由2-15％(重量)的短油聚酯樹脂組成，其中加入了3-20％(重量)的乙酸丁酸纖維，當油墨是黑色時，所述增塑劑的含量為2-4％(重量)，當油墨是除黑色以外的其它顏色時，增塑劑的含量為0.01-2％(重量)。
本發明的第二特點是提供了一種液壓圖案轉印膜，該轉印膜具有液體可溶或液體溶脹的基膜，印刷圖案印制在上述基膜上，上述印刷圖案采用下述液壓圖案轉印油墨印制而成，該油墨含有一種主要成分為聚酯樹脂的樹脂成分、一種增塑劑以及一種顏料，上述樹脂由2-15％(重量)的短油聚酯樹脂組成，其中加入了3-20％(重量)的乙酸丁酸纖維，當油墨是黑色時，所述增塑劑的含量為2-4％(重量)，當油墨是除黑色以外的其它顏色時，增塑劑的含量為0.01-2％(重量)。
本發明的第三個特點是提供了一種液壓圖案轉印制品，該制品是在液壓作用下，將圖案轉印膜上的印刷圖案轉印到客體上而制成的，上述印刷圖案采用下述液壓圖案轉印油墨印制而成，該油墨含有一種主要成分為聚酯樹脂的樹脂成分、一種增塑劑以及一種顏料，上述樹脂由2-15％(重量)的短油聚酯樹脂組成，其中加入了3-20％(重量)的乙酸丁酸纖維，當油墨是黑色時，上述增塑劑的含量為2-4％(重量)，當油墨是除黑色以外的其它顏色時，增塑劑的含量為0.01-2％(重量)。
本發明的第四個特點是提供了一種通過采用液壓，將印刷圖案從圖案轉印膜轉印到客體上的方法，上述印刷圖案采用下述液壓圖案轉印油墨印制而成，該油墨含有一種主要成分為聚酯樹脂的樹脂成分，一種增塑劑以及一種顏料，上述樹脂由2-15％(重量)的短油聚酯樹脂組成，其中加入了3-20％(重量)的乙酸丁酸纖維，當油墨是黑色時，上述增塑劑的含量為2-4％(重量)，當油墨是除黑色以外的其它顏色時，增塑劑的含量為0.01-2％(重量)，在用活化劑對上述印刷圖案進行活化處理后，在上述液壓下，轉印上述在圖案轉印膜上已經干燥的印刷圖案。
本發明的第五個特點是提供了一種通過采用液壓，將印刷圖案從圖案轉印膜轉印到客體上的方法，上述印刷圖案采用下述液壓圖案轉印油墨印制而成，該油墨含有一種主要成分為聚酯樹脂的樹脂成分、一種增塑劑以及一種顏料，上述樹脂由2-15％(重量)的短油聚酯樹脂組成，其中加入了3-20％(重量)的乙酸丁酸纖維，當油墨是黑色時，上述增塑劑的含量為2-4％(重量)，當油墨是除黑色以外的其它顏色時，增塑劑的含量為0.01-2％(重量)，在上述印刷圖案在上述圖案轉印膜上干燥之前，在上述液壓下，轉印上述印刷圖案。
本發明所用的液壓圖案轉印油墨或印刷油墨不同于已有技術的圖案轉印油墨，因為，前者含有乙酸丁酸纖維(乙酰丁酸纖維素)，用乙酸丁酸纖維代替了已有技術的液壓圖案轉印油墨中樹脂成分中的硝化纖維。
乙酸丁酸纖維比短油聚酯樹脂硬，但比硝化纖維軟。因此，當用乙酸丁酸纖維代替圖案轉印油墨樹脂成分中的硝化纖維時，使油墨本身的樹脂成分更軟，能夠改進在客體(待轉印印刷圖案的物體)上印刷圖案的延伸性，結果能夠防止由于油墨溶解不足或油墨部分溶解而引起的轉印圖案的失調。
然而，如果乙酸丁酸纖維的加入量與已有技術油墨所用的硝化纖維量相同，則當用活化劑處理時，仍不能防止由于油墨過度溶解而引起的轉印圖案的模糊，這是由于該油墨組合物太軟的緣故。
當油墨是黑色時，油墨中增塑劑的含量為2-4％(重量)，當油墨是除黑色以外的其它顏色時，增塑劑的含量為0.01-2％(重量)，并且所加的增塑劑量要小于以聚酯樹脂為主要成分的印刷油墨中增塑劑所加的量，可調節油墨的柔軟度，以便無論當油墨溶脹，還是當油墨干燥時，都能適當地控制油墨的硬度。這樣可以防止油墨的過度溶解，由此改進轉印圖案的清晰度。
從上述本發明液壓圖案轉印油墨的特性可以看出，本發明的主要原理是通過降低油墨本身的樹脂成分的硬度，防止油墨溶解不足和油墨的部分溶解，同時保持印刷油墨的延伸性，并通過降低具有調節印刷油墨硬度功能的增塑劑的含量，防止油墨經活化劑處理后，油墨過度溶解，由此控制整個油墨的硬度。
當油墨是黑色時，增塑劑的含量高達2-4％(重量)，當油墨是除黑色以外的其它顏色時，增塑劑的含量降低到0.01-2％(重量)，這是因為含有黑色顏料的油墨的延伸性低于含有其它顏料油墨的延伸性。如果在黑色油墨中增塑劑的含量太低，在用活化劑處理后，印刷圖案將會嚴重延伸，使印刷圖案不能沿客體復雜而粗糙的表面轉印。因而，在黑色油墨和其它油墨中，上述增塑劑的含量能防止出現這種不利情況。應當注意，黑色油墨中增塑劑的加入量與已有技術油墨中增塑劑加入量的低限相同。
發明的最佳實施方案采用本發明的液壓圖案轉印油墨，轉印印刷圖案的主要方法與已有技術和美國專利4,010,057和4,436,571所述的方法基本相同，下文將對美國專利4,436,571作一簡要描述。
通過采用本發明印刷油墨的凹版印刷法或其它印刷法，在液體可溶或液體溶脹的聚乙烯醇樹脂基膜上印制一種印刷圖案，如木紋圖案或大理石圖案，可生產出適用于液壓圖案轉印法的圖案轉印膜。將這種圖案轉印膜干燥后卷成卷或捆成包作為圖案轉印膜供給源儲存起來。
當將圖案轉印膜上的印刷圖案轉印到客體上時，由圖案轉印膜供給源提供一組圖案轉印膜或每張圖案轉印膜，在將它輸送到轉印槽且穿過涂布裝置如輥式涂布機之前，用活化劑對其進行處理，使活化劑覆蓋在圖案轉印膜上的印刷圖案上。
用于這種處理的活化劑可使印刷油墨從干燥狀態恢復到溶脹狀態，使得印刷圖案具有像是剛印刷后的粘附特性。當客體具有底涂層時，活化劑優選地包含這樣一種決不會迅速溶解底涂層的組分，并且與底涂層的溶劑還有親和力。適宜的活化劑是上述JP-238897所描述的活化劑組合物。
用合適的膜輸送部件，將用這種活化劑處理后的帶有印刷圖案的圖案轉印膜以其印刷圖案面朝上地輸送到轉印槽內的液體表面。圖案轉印膜的基膜在轉印槽內液體(通常是水)的作用下溶脹并變軟。與此同時，由于在到達轉印槽內的轉印區之前，轉印膜已經經過活化劑的處理，所以圖案轉印膜上的印刷圖案已恢復到全溶脹狀態，由此能被轉印。
輸送部件用于輸送客體，使其與轉印膜一起部分或全部浸沒在液體中，同時與位于轉印槽內轉印區中的轉印膜相接合。由此，當將客體浸沒在液體中時，在液壓的作用下，印刷圖案會轉印并緊密粘附在客體表面。由油墨的延伸性，印刷圖案會沿客體的曲面或復雜的粗糙表面緊密粘附在客體上。
輸送客體的輸送部件移開客體，印刷圖案也離開液體表面，然后將圖案轉印后的客體輸送到表面處理室。在表面處理室內，將熱水噴淋在圖案轉印體上，沖掉殘留的轉印膜基膜。此后，在表面處理室內，在圖案轉印體上鼓入熱空氣，使包括油墨和活化劑在內的溶劑蒸發。如果需要可在圖案轉印體上涂布一層保護層。
如美國專利4,010,057的說明書所述，可在印刷圖案印制之后，圖案轉印膜干燥之前，在液壓作用下，通過將圖案轉印膜輸送到轉印槽，轉印圖案轉印膜上的印刷圖案。在這種情況下，需要用活化劑處理轉印膜。
應當這樣輸送客體，即當客體浸沒在轉印槽內的液體中時，空氣決不會進入客體和轉印膜之間。轉印槽內的液體以給定的速度流動，使轉印膜以給定的速度移入轉印區，同時，客體以與轉印膜相對應的速度浸入液體中。
本發明圖案轉印油墨的主要原理是，通過降低印刷油墨中樹脂成分本身的硬度，防止油墨在用活化劑處理后，油墨溶解不足和油墨的部分溶解，并且不損壞油墨的延伸性，通過降低具有調節印刷油墨硬度功能的增塑劑的含量，控制整個油墨的硬度，防止油墨在用活化劑處理后，油墨過度溶解或油墨的過度流動。
為了實現上述基本原理，液壓圖案轉印油墨含有一種主要成分為聚酯樹脂的樹脂成分，一種增塑劑以及一種顏料，上述樹脂成分由2-15％(重量)的短油聚酯樹脂組成，其中加入了3-20％(重量)的乙酸丁酸纖維(乙酰丁酸纖維素)，當油墨是黑色時，上述增塑劑的含量為2-4％(重量)，當油墨是除黑色以外的其它顏色時，增塑劑的含量為0.01-2％(重量)。通常適用的增塑劑是鄰苯二甲酸二丁酯，但是還可以使用除此之外的增塑劑組合物。
表1示出了一些液壓圖案轉印油墨的成分配比，以及已有技術轉印油墨的成分配比實例。
表1成分 各成分的比例(％(重量))本發明 已有技術樹脂成分 短油聚酯樹脂2-15硝化纖維- 3-20乙酸丁酸纖維 3-20-增塑劑(鄰苯二酸丁酯)(黑油墨) 2-44-7(其它油墨) 0.01-2 2-4顏料 5-40溶劑 余量顏料可以是能給油墨提供獨特裝飾效果的金屬粉末顏料，如鋁粉、珍珠云母粉、黃銅粉等。可將甲苯、二甲苯、乙酸乙酯、丙酮等用作溶劑。
在表1所示的成分比例中，短油聚酯樹脂的比例是2-15％(重量)，但是當使用大量彩色顏料時，可使用較少量的短油聚酯樹脂，而當彩色顏料的顏色很淡，可使用較多的短油聚酯樹脂，由此可調節印刷油墨的濃度。硝化纖維或乙酸丁酸纖維的比例都是3-20％(重量)，但是當需要油墨較軟時，應使用較少量的硝化纖維或乙酸丁酸纖維，以便在油墨溶脹時，將油墨的粘著性調節到較低值，而當需要油墨較硬時，應使用較多的硝化纖維或乙酸丁酸纖維，以便在油墨溶脹時，將油墨的粘著性調節到較高值。顏料的比例是5-40％(重量)，但是這樣設定是為了覆蓋不同的著色特性，由此使油墨具有相同的著色特性。
根據液壓圖案轉印條件，如客體的材料和尺寸，以及圖案轉印的運行速度，將這些成分的比例設定在上述范圍內。
從表1可以看出，液壓圖案轉印油墨具有(1)第一特征用乙酸丁酸纖維代替已有技術圖案轉印油墨中的硝化纖維樹脂，且其比例與已有技術的硝化纖維的比例相同，(2)第二特征增塑劑的比例為0.01-4％(重量)，該比例小于已有技術油墨中增塑劑的比例，但在黑色油墨的情況下，該比例為2-4％(重量)，在其它顏色油墨的情況下，該比例是0.01-2％(重量)。本發明的印刷油墨在上述兩個特征方面區別于已有技術的印刷油墨。
在本發明的第一特征方面，所用的乙酸丁酸纖維(乙酰丁酸纖維素)是一種混合酯，它是通過將硝酸和乙酸加入纖維素中制得的，它比短油聚酯樹脂硬，但又比硝化纖維軟，其收濕性低于硝化纖維的收濕性。由于短油聚酯樹脂是一種非干性樹脂，通過用乙酸丁酸纖維降低聚酯樹脂的粘著性，可避免灰塵粘在非干性聚酯樹脂上，由此使得好像表觀上是干的，還可以用于給太軟的聚酯樹脂提供這樣一種硬度，使油墨不會部分溶解。此外，由于用比硝化纖維軟的乙酸丁酸纖維代替了較硬的硝化纖維，可以更好地利用短油聚酯樹脂的柔軟度。這樣可以有效地防止由于油墨部分溶解使油墨混亂而引起的轉印圖案的失調，以及由于油墨溶解不足使油墨堆成一團而引起的轉印圖案失調，還可以有效地防止由于圖案與客體粘附不夠緊密而產生的氣泡，同時即使為了改善轉印圖案的清晰度，而降低活化劑的使用量，也可以根據短油聚酯樹脂的柔軟度，維持油墨的延伸性。
在本發明的第二特征方面，本發明油墨中增塑劑的含量低于已有技術油墨中增塑劑的含量，這樣可以防止印制時，轉印圖案由于油墨點錯離其預定位置而引起的模糊，這是由于當油墨溶脹時，整個油墨過度溶解且油墨具有過高的流動性而引起的，還可以防止由于油墨過度延伸造成的轉印圖案太淡，這兩種情況都是由于樹脂成分的總硬度較低而引起的。
由于黑色顏料是一種無機顏料，如炭黑，在黑色油墨的情況下，增塑劑的含量應高達2-4％(重量)，在油墨是除黑色以外的其它顏色油墨時，增塑劑含量應低到0.01-2％(重量)。
通過在客體上轉印圖案轉印膜上的木紋圖案，得到了各種樣品(液壓圖案轉印制品)，上述客體可以是各種ABS樹脂，并用砂紙使其表面具有各種粗糙度，其中圖案轉印膜是通過多色凹版印刷法，使用本發明實施例和已有技術的油墨，并涂布不同數量的活化劑，在聚乙烯醇樹脂基膜上印制木紋圖案而得到的。
為了確認在樣品上的轉印圖案中是否形成氣泡或有多少氣泡，進行了多種測試，并且為了驗證圓柱體周圍來自圖案轉印膜的油墨的粘附特性，進行了圓柱體試驗，上述圖案轉印膜是通過用與樣品相同的油墨制成的。“圓柱體試驗”的含義是，在每一圓柱體試驗件的表面，用液壓圖案轉印法，沿其長度方向進行曲面印刷，以便確認粘附在測試件周圍表面上的油墨是否恰當。根據這些試驗，并根據設計圖案的變形情況(油墨粘附的好壞)確定油墨特性，因為采用的客體是圓柱體，在客體上進行轉印時，設計圖案會在給定的基本變形應力作用下變形，變形應力的程度和范圍會隨油墨特性而變。
表2示出了用于這些實施例中具有特定比例成分的本發明和已有技術的印刷油墨。
表2
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這些試驗中所用的活化劑組分如JP8-238,897(日本專利申請公開238,897/1996)所述，其組分如表3所示。
表3<

表4示出了為驗證是否產生了氣泡，或產生了多少或多大氣泡而進行的試驗的結果，試驗中的樣品分別使用了本發明的印刷油墨和已有技術的印刷油墨，還示出了使用相應的圖案轉印膜進行圓柱體試驗的結果，該圖案轉印膜就是上述樣品所用的圖案轉印膜。在表4中，待涂敷的活化劑量的變化用涂敷凹版滾筒的數表示，用作樣品的客體表面的粗糙度用砂紙號來表示。此外，符號“×”表示在樣品表面的印刷圖案中有不能允許的數量或程度的氣泡，而符號“○”表示其上沒有不允許數量或程度的氣泡。凹版滾筒數后面的兩個數字表示凹版滾筒中凹版或凹槽的深度(μm)，括號中的數字表示待涂敷的活化劑量(g/m2)。應當注意，凹版滾筒周圍表面的凹槽越深，意味著涂敷的活化劑量越多，而砂紙號越小，意味著得到的客體表面的粗糙度越大。
表4中的“是”表示在圓柱體試驗中測試件周圍油墨的粘附狀況有問題，而“否”表示沒有問題。
表4轉印膜所用的油墨 已有技術 實施例已有技術 實施例涂敷活化劑用的凹版滾筒#100-35(7g/m2)#100-45(10g/m2)使客體基面 600× × × ×形成粗糙表 800× ○ ○ ○面所用的砂1000× ○ ○ ○紙(號)1200× ○ ○ ○1500○○ ○ ○圓柱體試驗 是否 否 否從表4可以看出，當用600號砂紙處理作為樣品的客體表面，使它比較粗糙時，在本發明的樣品和已有技術的樣品上都出現了不能允許數量的氣泡，但是當用粗糙度較小的砂紙號大于800號的砂紙處理客體，然后在其上進行印制時，除了采用已有技術的涂敷少量活化劑的印刷油墨的樣品以外，其它樣品上沒有氣泡或者沒有不允許數量的氣泡。
特別是，應當注意，如果待涂敷的活化劑量較多，以至于無論本發明實施例的油墨，還是已有技術的油墨都能全部溶解時，那么即使客體表面稍微粗糙一點，也不會出現任何氣泡或不允許數量的氣泡，但是，如果待涂敷的活化劑量較少，以至不能充分溶解現有技術的油墨，那么即使客體的表面不太粗糙，也會出現不允許數量的氣泡。這是因為已有技術的油墨比本發明的油墨硬，其延伸性不好，致使已有技術的油墨不能沿客體的粗糙表面延伸。另一方面，由于本發明實施例的每一種油墨都具有延伸性，因此，它能夠沿客體的表面延伸，即使客體的表面比較粗糙，油墨也能緊密地粘附其上，因此常常沒有氣泡，或沒有不允許數量的氣泡出現。
如果待涂敷在已有技術油墨上的活化劑量較大，也可以防止產生不允許數量的氣泡，但是，如果涂敷了較多量的活化劑，則產品的圖案會模糊，以致于不清楚，這點將在下文參照表5描述。因此，應當注意，本發明實施例的油墨是一種非常優良的油墨，因為即使使用少量的活化劑，也能有效地沿客體的粗糙表面延伸，并不會出現不允許數量的氣泡。
從圓柱體試驗的結果還可以看出，如果待涂敷的活化劑量較大，那么無論是已有技術的油墨，還是本發明實施例的油墨，都會對試驗件有優良的粘附特性，但是還證實，如果待涂敷的活化劑量較少，則已有技術的油墨對試驗件的粘附性不好。應當注意，由于為了得到清晰的設計圖案，應減少待涂敷的活化劑量，但這時本發明實施例的油墨仍比已有技術的油墨有更優良的粘附性。
表5示出了驗證設計圖案清晰度的試驗結果，這些圖案是通過分別改變本發明和已有技術樣品所涂敷的活化劑量而得到的。在該表中，凹版滾筒數后面的兩個數字表示凹版滾筒中凹版或凹槽的深度(μm)，類似地，還應當注意，凹版滾筒周圍表面的凹槽越深，意味著涂敷的活化劑量越多。
表5中的試驗結果是這樣得到的，相對于使用涂敷有活化劑的已有技術油墨得到的液壓圖案轉印制品上轉印圖案的清晰度，來評價本發明液壓圖案轉印制品上的轉印圖案的清晰度，涂敷活化劑采用的是#100-45凹版滾筒(滾筒槽深度為45mm)，清晰度的目視評價等級為5級。數字越大，表示轉印的圖案越清晰，結果越好。
表5轉印膜所用的油墨 凹版滾筒#100-35 #100-45#100-60已有技術的油墨- 5 4.5本發明實施例的油墨8 7.5-如表5所示，在用大于#100-45號的凹版滾筒涂敷活化劑的情況下，使用已有技術的油墨能得到可允許清晰度的設計圖案。已經證實，如果用小于#100-35號的凹版滾筒在已有技術的油墨上涂敷活化劑，這意味著涂敷的活化劑量將減少，則出現了由于油墨溶解不足或油墨部分溶解而造成的轉印圖案失調，而且轉印圖案不清晰。這是由于已有技術油墨本身的硬度引起的。相反，如果用#100-60號的凹版滾筒在已有技術的油墨上涂敷活化劑，即涂敷的活化劑量將變大，則樣品上轉印圖案的清晰度變為“4.5”級。
另一方面，如果用#100-35號的凹版滾筒在本發明的油墨上涂敷活化劑，即涂敷的活化劑量最少，則樣品上轉印圖案有更好的清晰度“8”級，但如果用#100-45號的凹版滾筒在本發明的油墨上涂敷活化劑，即涂敷的活化劑量變大，則樣品上轉印圖案的清晰度稍有下降，變為“7.5”級，但是，應當注意，它仍比已有技術樣品清晰度為“5”級的轉印圖案清晰得多，該圖案是在涂敷等量活化劑的情況下得到的。這是因為，本發明實施例的油墨有合適的硬度和粘著性，它既不會出現油墨本身的溶解不足，也不會出現油墨的部分溶解，以及油墨的過度溶解。
上述表4和表5表明對已有技術和本發明實施例的油墨，只有三個試驗采用了表2所示的各成分比例的油墨及表3所示成分比例的活化劑，但是可以證實只要采用各成分比例在表1所示范圍內的本發明的各種油墨，都可以得到同樣的試驗結果。
接下來，通過脫落試驗確認本發明實施例的油墨涂層和已有技術油墨涂層是如何隨時間消逝而變化的，上述脫落試驗是用橫切粘附帶實驗法(cross-cut adhesion tape method)進行的，下文將對該方法進行描述。首先，在室溫為50℃、相對濕度為98％的高溫和高濕環境下，將用本發明油墨制成的涂層樣品和用已有技術油墨制成的涂層樣品靜置500小時，以提高涂層樣品對水分的吸收度。此后，用刀片將這些涂層樣品以1mm的間隔切成多條切片，在切片上粘上玻璃膠帶，然后再剝離掉。
在該試驗中，當從樣品上剝掉玻璃膠帶時，用已有技術油墨制成的涂層有一部分也被剝離掉了，而用本發明油墨制成的涂層沒有被剝掉。這是由于已有技術的油墨有較高的收濕性，已有技術的油墨涂層吸收了環境中的水分造成的，水分被貯存起來并作為氣泡向上移動，致使涂層易于被剝落，但是用本發明油墨制成的涂層不會貯存水分，因為本發明油墨中乙酸丁酸纖維的收濕性較低，使得涂層不會被剝落。
除ABS樹脂的客體以外，本發明的液壓圖案轉印油墨適用于將印刷圖案轉印到各種材料的客體上。例如，客體可用有機或無機材料制成，包括用熱塑性或熱固性樹脂如丙烯酸樹脂、AS樹脂、氯乙烯樹脂、聚苯乙烯樹脂、改性聚苯醚樹脂、酚樹脂、尿素樹脂、蜜胺樹脂和呈簡單物質形式的環氧樹脂，或FRP制成的模制品，或者用金屬、木材、石頭或其它合適材料制成的產品。
在轉印膜浮在液面上之后，或者在轉印膜的基面被轉印槽內的液體(水)溶脹之后，以及在轉印膜浮在液面上之前，可立即將溶脹圖案轉印膜上干油墨的活化劑涂敷在圖案轉印膜上。通過其中帶有凹槽的輥式涂布機可在轉印膜浮在液面之前涂敷待涂敷的活化劑，而用噴涂機可在轉印膜浮在液面之后涂敷待涂敷的活化劑。
如上述引證的美國專利4,010,057的說明書所述，本發明的液壓圖案轉印油墨可以用于下述工藝，即將圖案轉印膜輸送到轉印槽，在將印刷圖案印在基膜上制成轉印膜之后，以及在油墨干燥之前，將印刷圖案從轉印膜轉印到客體上。在這種情況下，由于轉印膜上的印刷圖案呈溶脹狀態，因此無需在轉印膜上涂敷活化劑。盡管如此，已經證實呈溶脹狀態的轉印膜上的油墨有合適的硬度，同時與在干燥后用活化劑處理之后的轉印膜上的油墨一樣保持良好的延伸性，并得到優良的轉印圖案，不會損失其清晰度，不會出現由粘附客體不夠緊密而產生的不允許的氣泡，也決不會出現由于吸收水分而出現的品質下降，以及其它轉印圖案失調的問題。
工業實用性因此，本發明適用于裝飾各種有復雜粗糙表面的制品，不僅包括小型物品，如各種日常生活用品、各種運動和體育器材、各種辦公自動化設備的外殼、安裝在車內設備的外殼等等，而且還包括大型器械，如車的儀表盤等等。
權利要求
1．一種液壓圖案轉印油墨，該油墨含有一種主要成分為聚酯樹脂的樹脂成分、一種增塑劑以及一種顏料，上述樹脂由2-15％(重量)的短油聚酯樹脂組成，其中加入了3-20％(重量)的乙酸丁酸纖維，當油墨是黑色時，上述增塑劑的含量為2-4％(重量)，當油墨是除黑色以外的其它顏色時，增塑劑的含量為0.01-2％(重量)。
2．一種液壓圖案轉印膜，該轉印膜具有液體可溶或液體溶脹的基膜，印刷圖案印制在上述基膜上，上述印刷圖案采用下述液壓圖案轉印油墨印制而成，該油墨含有一種主要成分為聚酯樹脂的樹脂成分、一種增塑劑以及一種顏料，上述樹脂由2-15％(重量)的短油聚酯樹脂組成，其中加入了3-20％(重量)的乙酸丁酸纖維，當油墨是黑色時，上述增塑劑的含量為2-4％(重量)，當油墨是除黑色以外的其它顏色時，增塑劑的含量為0.01-2(重量)％。
3．一種液壓圖案轉印制品，該制品是在液壓作用下，將圖案轉印膜上的印刷圖案轉印到客體上制成的，上述印刷圖案采用下述液壓圖案轉印油墨印制而成，該油墨含有一種主要成分為聚酯樹脂的樹脂成分、一種增塑劑以及一種顏料，上述樹脂由2-15％(重量)的短油聚酯樹脂組成，其中加入了3-20％(重量)的乙酸丁酸纖維，當油墨是黑色時，上述增塑劑的含量為2-4％(重量)，當油墨是除黑色以外的其它顏色時，增塑劑的含量為0.01-2％(重量)。
4．一種通過采用液壓將印刷圖案從圖案轉印膜轉印到客體上的方法，上述印刷圖案采用下述液壓圖案轉印油墨印制而成，該油墨含有一種主要成分為聚酯樹脂的樹脂成分、一種增塑劑以及一種顏料，上述樹脂由2-15％(重量)的短油聚酯樹脂組成，其中加入了3-20％(重量)的乙酸丁酸纖維，當油墨是黑色時，上述增塑劑的含量為2-4％(重量)，當油墨是除黑色以外的其它顏色時，增塑劑的含量為0.01-2％(重量)，在用活化劑對上述印刷圖案進行活化處理后，在上述液壓下，轉印上述在圖案轉印膜上已經干燥的印刷圖案。
5．一種通過采用液壓將印刷圖案從圖案轉印膜轉印到客體上的方法，上述印刷圖案采用下述液壓圖案轉印油墨印制而成，該油墨含有一種主要成分為聚酯樹脂的樹脂成分、一種增塑劑以及一種顏料，上述樹脂由2-15％(重量)的短油聚酯樹脂組成，其中加入了3-20％(重量)的乙酸丁酸纖維，當油墨是黑色時，上述增塑劑的含量為2-4％(重量)，當油墨是除黑色以外的其它顏色時，增塑劑的含量為0.01-2％(重量)，在上述印刷圖案在上述圖案轉印膜上干燥之前，在上述液壓下，轉印上述印刷圖案。
全文摘要
本發明涉及一種液壓圖案轉印法,它將帶有印刷圖案的圖案轉印膜以面朝上地浮在轉印槽的液面上,待轉印圖案的客體與圖案轉印膜一起浸沒在轉印槽的液體中,在液壓作用下,將印刷圖案轉印到客體上。還涉及一種液壓圖案轉印油墨,它含有一種主要成分為聚酯樹脂的樹脂成分、一種增塑劑以及一種顏料。上述樹脂由2—15%(重量)的短油聚酯樹脂組成,其中加入了3—20%(重量)的乙酸丁酸纖維。當油墨是黑色時,印刷油墨中增塑劑的含量為2—4%(重量),當油墨是除黑色以外的其它顏色時,增塑劑的含量為0.01—2%(重量)。將圖案轉印膜輸送到轉印池的液面上,在印刷圖案用活化劑處理使其溶脹并已經干燥后,將印刷圖案轉印到客體上,但是也可以在印刷后的溶脹狀態進行轉印。
文檔編號B05D1/20GK1222926SQ98800460
公開日1999年7月14日 申請日期1998年2月24日 優先權日1997年4月11日
發明者大滝信之, 山本一寬, 杉山實佐夫 申請人:株式會社丘比克