一种微纳结构彩色镭射模内转印膜及生产方法

技术领域

本发明涉及转印膜技术领域，具体涉及一种微纳结构彩色镭射模内转印膜及生产方法。

背景技术

纳米压印转移技术是先将有机聚合物材料涂覆到印模上。待压印材料均匀填充印模浮雕图形表面后，再将印模压到一个平面衬底上。移开印模，使印模上的压印结构转移到平面衬底上。如果印模是非透明材料制作的，如镍版，则可利用透明衬底。将涂有压印材料的印模压印到透明衬底上，然后从透明衬底方向照射紫外光，实现压印材料的固化。

模内转印技术是将印刷图案印刷在一层离型膜上，将这个膜片和塑料基材模型真空贴合，加温加压，再将有图案的油墨层与离型层分离，油墨层留在塑料材料上，从而得到表面有装饰图案。目前市面上的转印膜，主要包括热转印膜、水转印膜、紫外光固化转印膜等。

公开号为CN109677152A的发明专利公开了一种3D光学效果的转印膜的生产工艺，该工艺通过在3D光学纹理层上印刷油墨层，使生产出的转印膜转印后3D光学效果依然存在。

在调研过程中，发现现有的具有立体效果的转印膜仍存在一些问题：

首先是产品在生产中存在的一些问题。具有立体效果的转印膜是通过立体效果层与图案层配合使用而产生的，这就要求立体效果层与图案层需要完全对应，否则会导致图案与立体结构不对应，导致出现残次产品。

现有的转印膜产品一般采用联机滚筒的方式加工，从放卷、加工(涂胶、压印等步骤)到收卷，一旦出现偏差，就会导致后续的整卷产品全部存在偏差，若不及时调整，该偏差还可能会继续增大，最终导致整卷转印膜报废。

其次是现有的转印膜产品本身存在的一些问题。目前转印膜以广泛应用于汽车内饰、手机背板、电器面板、3C周边产品表面装饰等领域，由上述可知，现有的转印膜已经不仅局限于平面场景，还常用于其他凹面、凸面等异形结构场景。以汽车方向盘为例，由于汽车方向盘为圆环形，当转印膜包覆在方向盘上时，转印膜的最外侧形变较大，而现有的一些转印膜产品存在立体结构出现变形、外侧膜因形变过大而导致在后续使用中容易开裂等问题，降低了体验效果及使用效果。

发明内容

本发明提供一种微纳结构彩色镭射模内转印膜及生产方法，以解决现有技术中转印膜在装饰异形产品时易出现龟裂的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供的微纳结构彩色镭射模内转印膜采用如下技术方案：包括基层膜，基层膜为透明膜，基层膜的其中一面涂布防粘涂层，防粘涂层用于防止基层膜在印刷、涂布、复卷、储存或使用过程中发生粘连；基层膜的另一面涂布弹性层，其用于与隔离层保持离型力；

隔离层，隔离层涂布在弹性层上，隔离层能够防止在图案印刷时油墨与弹性层粘连；

图案层，图案层采用反向印刷的方式印刷在隔离层上，使得转印后图案为正面效果；印刷辊上标记结构，使图案层均匀排布有图案层标记；

微纳结构层，微纳结构层采用可经紫外固化的液体压印材料，在紫外光照射时，发生光聚合反应，从初始的液态或桨态变为固态；微纳结构层由压印模辊压印形成，压印模辊上也设有标记结构，使微纳结构层具有与图案层对应的结构层标记；

保护层，其用于保护微纳结构层不受破坏；

胶层，起连接作用。

本发明的上述技术方案的有益效果如下：

1、将纳米结构与彩色图案相结合，可丰富产品外观，使模内转印膜达到一些特殊性能。

2、通过弹性层代替传统的离型层，经弯折后不会出现开裂，适应性更强。

作为进一步地改进，所述基层膜采用流延聚丙烯薄膜，流延聚丙烯薄膜作为透明衬底，紫外光可穿过，使得微纳结构易固化成型。

采用流延聚丙烯薄膜(CPP)，具有透明度高，强度大、抗拉伸及耐高温性能，可以防止模内转印时因温度升高而变形和拉伸，使转印后图文完好无缺。由于是模内转印膜，采用非透明印模，固化过程是通过紫外光反向照射透明衬底实现。CPP做为透明衬底，紫外光容易穿过薄膜，使得微纳结构易固化成型。

作为进一步地改进，所述微纳结构层为聚氨基甲酸乙酯层，聚氨基甲酸乙酯具有回弹记忆性能，在产品经过多次拉伸并恢复原状态后，微纳结构层亮度不会衰减，并且所呈现的微纳结构图案和/或文字不会受到损坏。

作为进一步地改进，所述保护层为金属层，起到反射微纳结构层结构，产品具有金属效果，使彩色图案与微纳结构结合后反衬出绚丽的色彩。

金属的保护层不仅能够反射出金属效果，而且能够保护微纳结构层不受破坏。

作为进一步地改进，所述胶层为TPU层，胶层的厚度为5μm-20μm。

由于是模内转印，产品可能是异形，要求胶水有强粘力和一定的弹性。具有弹性的TPU层能防止因拉伸而产生龟裂。

本发明还提供一种微纳结构彩色镭射模内转印膜的生产方法，具体包括以下步骤：

在流延聚丙烯薄膜的其中一面涂布防粘层，另一面涂布弹性层；

在弹性层上涂布可印刷的隔离层，依次进行印刷彩色图案、对位压印微纳结构、电镀及涂布TPU热熔胶水；

最后进行品检、分切。

作为进一步地改进，图案层设有图案层标记，微纳结构层设有结构层标记，流延聚丙烯薄膜是透明的，利用摄像装置读取图案层标记与结构层标记的位置，当图案层标记与结构层标记重合时，设备正常运行；当图案层标记与结构层标记上下错位时，摄像装置反馈到送放卷控制系统，调整流延聚丙烯薄膜运动速度，同时微调压辊的横向位置来实现流延聚丙烯薄膜的位置调整。

通过采用上述生产方法，能够解决微纳结构与图案偏移的问题。由于微纳结构较为精细，一旦出现偏差，就会导致内模转印膜无法到达应有的效果，这就要求生产微纳结构的内模转印膜需要非常高的加工精度。本发明通过在微纳结构层和图案层分别设置标记，并通过摄像装置捕捉读取标记，一旦上下两标记错位大于设定值，则摄像装置及时反馈到送放卷控制系统并及时调整，确保了产品的良品率，避免出现整卷模内转印膜报废的情况。

本发明的有益效果如下：

1、本模内转印膜产品将纳米结构与彩色图案相结合，可丰富产品外观，使模内转印膜达到一些特殊性能，提高了适用范围。

2、本模内转印膜产品的稳定性更好，产品经过多次拉伸并恢复原状态后，微纳结构层亮度不会衰减，并且所呈现的微纳结构图案和/或文字不会受到损坏，转印膜也不会出现龟裂的问题。

3、本生产方法的良品率更高，微纳结构与图案相结合的最大难度在于加工精度，而且转印膜是采用以卷到卷连续输送、压印的方式进行加工，一旦出现偏差，就会导致后续的卷材均出现偏差，导致整卷转印膜报废。本加工方法通过设置标记，并利用摄像装置采集标记信息，及时将实时信息反馈至控制系统，控制系统根据反馈信息及时对收放卷速度、辊轴的位置等参数进行调整，通过实时调整以提高加工精度。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1为本发明微纳结构彩色镭射模内转印膜的结构示意图；

图2为本发明微纳结构彩色镭射模内转印膜的生产方法的结构示意图。

附图标记说明：

11、防粘涂层；12、基层膜；13、弹性层；14、隔离层；15、图案层；16、微纳结构层；17、保护层；18、胶层；

21、放卷装置；22、印刷装置；23、紫外照射装置；24、压印模辊；25、收卷装置。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有技术中的转印膜，包括热转印膜、水转印膜、紫外光固化转印膜等，都是某种工艺的产品，相对单调。目前，已经出现了将3D立体结构与图案结合的转印膜，但是此类转印膜由于较厚，只能适用于平面产品。在异形产生上使用容易导致形变、龟裂等问题，导致体验效果相对一般。

就上述问题，本发明采用微纳结构层与图案层结合，并对微纳结构层、离型层、胶层等进行改进，使本模内转印膜具有较好的弹性，经弯折后不易发生形变、不易龟裂，可满足更多异形产品的使用。

针对微纳结构层与图案层结合所遇到的问题，本发明还针对加工方法进行了改进，微纳结构与图案相结合的最大难度在于加工精度，而且转印膜是采用以卷到卷连续输送、压印的方式进行加工，一旦出现偏差，就会导致后续的卷材均出现偏差，导致整卷转印膜报废。本加工方法通过设置标记，并利用摄像装置采集标记信息，及时将实时信息反馈至控制系统，控制系统根据反馈信息及时对收放卷速度、辊轴的位置等参数进行调整，通过实时调整以提高加工精度。

在介绍了本发明的基本原理之后，下面具体介绍本发明的各种非限制性实施方式。附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。

下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。

本发明所提供的微纳结构彩色镭射模内转印膜的实施例1：

如图1所示，本模内转印膜包括防粘涂层11、基层膜12、弹性层13、隔离层14、图案层15、微纳结构层16、保护层17和胶层18。

基层膜12，本实施例中，基层膜12采用50u流延聚丙烯薄膜(CPP)，流延聚丙烯薄膜具有透明度高，强度大、抗拉伸及耐高温性能，可以防止模内转印时因温度升高而变形和拉伸，使转印后图文完好无缺。由于是模内转印膜，采用非透明印模，固化过程是通过紫外光反向照射透明衬底实现。CPP作为透明衬底，紫外照射装置23发出的紫外光容易穿过薄膜，使得微纳结构易固化成型。

基层膜12的其中一面涂布防粘涂层11，防粘涂层11用于防止基层膜12在印刷、涂布、复卷、储存或使用过程中发生粘连，本实施例中，防粘涂层11采用防粘光油，其厚度为0.5um-1um；

基层膜12的另一面涂布弹性层13，其用于与隔离层14保持离型力，弹性层13具有弹性，受拉伸恢复原状后不会出现开裂，既能与基材层粘牢又能与保护层17保持一定范围的离型力，能充当传统的离型层，本实施例中，弹性层为弹性聚氨脂层；

隔离层14，隔离层14涂布在弹性层13上，隔离层14能够防止在图案印刷时油墨与弹性层13粘连；

图案层15，即彩色油墨层，是用户设计的产品彩色图案，其通过印刷装置22印刷。图案层15采用采用具拉伸性能UV-LED原色墨，原色墨透明度高，在紫外光固化时，能最大程度反衬微纳米结构。图案层15采用反向印刷的方式印刷在隔离层14上，使得转印后图案为正面效果。印刷辊上标记结构，使图案层15均匀排布有图案层15标记，标记的形状、大小可根据产品自行调整，摄像装置是读取即可。

微纳结构层16，微纳结构层16采用可经紫外固化的液体压印材料，在紫外光照射时，发生光聚合反应，从初始的液态或桨态变为固态；微纳结构层16由压印模辊24压印形成，压印模辊24上也设有标记结构，使微纳结构层16具有与图案层15对应的结构层标记。

微纳结构层16一般由：烯醚、有机酸脂、有机交联剂、光引发剂及一些硅化物组成，本实施例中，所述微纳结构层16采用聚氨基甲酸乙酯，聚氨基甲酸乙酯具有回弹记忆性能，在产品经过多次拉伸并恢复原状态后，微纳结构层16亮度不会衰减，并且所呈现的微纳结构图案和/或文字不会受到损坏。

保护层17，其用于保护微纳结构层16不受破坏。本实施例中，保护层17为镀铝层，起到保护微纳结构层16不受破坏，并起到反射结构层结构，产品具有金属效果，使彩色图案与微纳结构结合后反衬出绚丽的色彩。

胶层18，起连接作用，由于是模内转印，产品可能是异形，要求胶水有强粘力和一定的弹性。本实施例中胶层18采用能防止因拉伸而产生龟裂的弹性TPU层，胶层18的厚度为5μm-20μm。

上述微纳结构彩色镭射模内转印膜的生产方法，具体包括以下步骤：

在流延聚丙烯薄膜的其中一面涂布防粘层，另一面涂布弹性层13；

在弹性层13上涂布可印刷的隔离层14，依次进行印刷彩色图案、对位压印微纳结构、电镀及涂布TPU热熔胶水；

最后进行品检、分切。

如图2所示，本实施例中，采用连续压印技术，联机滚筒式压印，柔性基层膜12以卷到卷方式连续输送，即放卷装置21放卷，收卷装置25收卷，压印模辊24连续转动，将模辊上的微纳结构连续不断地复制到柔性基层膜12表面。

图案层15设有图案层15标记，微纳结构层16设有结构层标记，流延聚丙烯薄膜是透明的，利用摄像装置读取图案层15标记与结构层标记的位置，当图案层15标记与结构层标记重合时，设备正常运行；当图案层15标记与结构层标记上下错位时，摄像装置反馈到送放卷控制系统，调整流延聚丙烯薄膜运动速度，同时微调压辊的横向位置来实现流延聚丙烯薄膜的位置调整。

虽然本说明书已经示出和描述了本发明的多个实施例，但对于本领域技术人员显而易见的是，这样的实施例只是以示例的方式提供的。本领域技术人员会在不偏离本发明思想和精神的情况下想到许多更改、改变和替代的方式。应当理解的是在实践本发明的过程中，可以采用本文所描述的本发明实施例的各种替代方案。所附权利要求书旨在限定本发明的保护范围，并因此覆盖这些权利要求保护范围内的模块组成、等同或替代方案。