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CN108215556A - 一种水性材料组合镭射转移纸及其制备方法 - Google Patents

一种水性材料组合镭射转移纸及其制备方法 Download PDF

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CN108215556A
CN108215556A CN201810008503.1A CN201810008503A CN108215556A CN 108215556 A CN108215556 A CN 108215556A CN 201810008503 A CN201810008503 A CN 201810008503A CN 108215556 A CN108215556 A CN 108215556A
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钟雪春
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GUANGDONG XINRUI NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种水性材料组合镭射转移纸及其制备方法，所述水性材料组合镭射转移纸包括：依次层叠设置的保湿层、底纸层、胶水层、金属真空镀层、镭射转移层和清漆层，所述胶水层为自交联型改性丙烯酸酯层，所述镭射转移层为改性聚氨酯层，所述保湿层、胶水层、镭射转移层和清漆层均由水性树脂制备；所述改性聚氨酯层的成膜树脂为鑫瑞DFW‑09。本发明所述水性材料组合镭射转移纸所使用的材料均为水性环保材料，环保性能好，水性材料组合镭射转移纸连续模压性能好，模压不塞版、亮度较好，且可实现连线剥离，耐折性好，抗倒光性优异。

Description

一种水性材料组合镭射转移纸及其制备方法
技术领域
本发明涉及包装材料技术领域，具体地，本发明涉及一种水性材料组合镭射转移纸及其制备方法。
背景技术
2014年10月国家出台涂料消费税等政策，2016年7月8日工信部组织编制了《重点行业挥发性有机物削减行动计划》，《计划》中明确涂料行业的主要任务为：重点推广水性涂料、粉末涂料、高固体分涂料、无溶剂涂料、辐射固化涂料(UV涂料)等绿色涂料产品。一些大型涂料制造厂商的研发热点聚焦到以水为主要分散介质，具有明显环保优势的水性涂料方向上来。激光(镭射)全息转移纸是在PET膜上涂布一层树脂，使用专门的模压机，把特制的镭射全息图案复制到树脂上，再镀铝后膜与纸复合、剥离，带有镭射全息图案的树脂和铝层转移到纸上即为镭射(激光)全息转移纸。现今行业对材料的环保要求越来越严格，期望发展水性材料组合镭射转移纸，虽然现今已有部分专利文献报道过使用水性树脂涂料，但大多数产品中至少有1层使用的是油性涂料，特别是镭射转移涂料多使用挥发溶剂型涂料。烟包行业用全息水性转移涂料研究期限短，受限于各种因素进展缓慢，市场上暂无成熟全息水性转移涂料投入销售，部分厂商新研发水性转移涂料在流平性、镍版连续模压性、抗倒光性等方面达不到行业要求，环保型镭射转移纸的发展。
发明内容
基于此，本发明在于克服现有技术的缺陷，提供一种水性材料组合镭射转移纸，所述水性材料组合镭射转移纸所使用的材料均为水性环保材料，环保性能好，水性材料组合镭射转移纸镭射转移层连续模压性能好，模压不塞版、亮度较好，且可实现连线剥离，耐折性好，抗倒光性优异。
其技术方案如下：
一种水性材料组合镭射转移纸，包括：依次层叠设置的保湿层、底纸层、胶水层、金属真空镀层、镭射转移层和清漆层，所述胶水层为自交联型改性丙烯酸酯层，所述镭射转移层为改性聚氨酯层，所述保湿层、胶水层、镭射转移层和清漆层均由水性树脂制备；所述改性聚氨酯层的成膜树脂为鑫瑞DFW-09。
本发明通过选择合适的水性树脂，使保湿层、胶水层、镭射转移层、清漆层均用水性涂料替代了传统的油性涂料，制备出了一种水性材料组合镭射转移纸，各组合材料层间结合力强，镭射转移层成膜平整性好、流平性好、透明性优，且能够连续模压正常脱模，漆膜亮度不受影响，还可实现连线剥离，耐折性甚至优于油性转移涂料，高温天气下可放置超过90天，抗倒光性性能优异，且环保性能好，能够满足工业化应用。
在其中一个实施例中，所述改性聚氨酯层由鑫瑞DFW-09与水、醇类溶剂按质量比80～90：5：1～2配制的涂料制备得到。试验过程中发现，不同种类助溶剂以及助溶剂的用量对镭射转移层涂料的流平性存在影响，水表面张力较大，添加过多易导致橘皮现象，醇类混合物若共沸点低且添加比例偏高，则易导致气泡点。本发明通过实验发现，当DFW-09与水、醇类溶剂的质量比为80～90：5：1～2，涂料的流平性和成品的透明性更佳。更具体的，所述醇类溶剂为乙醇、异丙醇、正丁醇中的至少两种。
在其中一个实施例中，所述镭射转移层的厚度为1～2μm。
在其中一个实施例中，所述镭射转移层按如下方法制备得到：
(1)配制镭射转移层涂料：将水和醇类溶剂按质量比5:1～5:2混合得到助溶剂，将助溶剂与改性聚氨酯树脂按比例6～7：80～90混合均匀；
(2)制备镭射转移层：将配置好的镭射转移层涂料凹版涂布于PET基膜上，再进入烘箱烘干成膜。烘箱施工条件为：自流平区：分布长度4～5m，温度<50℃；A区：分布长度2～3m，温度60～80℃；B区：分布长度2～3m，温度90～115℃；C区：分布长度2～3m，温度130～160℃；D区：分布长度2～3m；温度130～140℃。
本发明通过研究镭射转移层涂料的配方和镭射转移层的制备方法，得到了一种较好的水性镭射转移层的制备方法，通过控制自流平区、A区、B区、C区、D区的分布长度和温度，以及合理选择水性树脂和调配镭射转移层涂料的配方，使得镭射转移层的透明性高、涂膜流平效果更好。
在其中一个实施例中，所述自交联型改性丙烯酸酯层的成膜树脂为鑫源化工科技有限公司FH-030型转移胶。
在其中一个实施例中，所述自交联型改性丙烯酸酯层由鑫源化工科技有限公司FH-030型转移胶与水按质量比100:2～5配制的涂料制备得到。
在其中一个实施例中，所述胶水层的厚度为2～3μm。
在其中一个实施例中，所述保湿层为聚乙烯醇树脂层制备。
在其中一个实施例中，所述保湿层的厚度为3～4μm。
在其中一个实施例中，所述清漆层由丙烯酸乳液与醇类溶剂、水按质量比100:(3～5):(1～3)制备的涂料固化后得到。
在其中一个实施例中，所述清漆层的厚度为0.8～1.6μm。
在其中一个实施例中，所述镭射转移层摩擦系数为0.33～0.35。
在其中一个实施例中，所述底纸层的厚度为70～300μm。
在其中一个实施例中，所述金属真空镀层的厚度为30～50nm。
所述水性材料组合镭射转移纸的制备方法，包括如下步骤：
(1)涂布：将配置好的镭射转移层涂料凹版涂布于基膜上，再进入烘箱烘干成膜得到镭射转移层；具体的，所述基膜为PET基膜；
(2)模压：在镭射转移层上压纹镭射效果的压纹信息；
(3)镀铝：在保持高度真空的蒸镀室内，加热铝丝，使其迅速蒸发、扩散并沉积到镭射转移涂层上；具体的，所述蒸镀室真空度为不超过4.0×10-6MPa；
(4)复合：将镀铝好的膜与底纸通过水性转移胶水进行粘合后再将基膜剥离，使膜上的金属及镭射信息转移到底纸上；
(5)在剥离后的底纸上凹版涂布一层水性清漆保护层，即得水性材料组合镭射转移纸。
本发明的有益效果在于：本发明通过选择合适的水性树脂，使保湿层、胶水层、镭射转移层、清漆层均用水性涂料替代了传统的油性涂料，环保性能优异；本发明所述的水性材料组合镭射转移纸各组合材料层间结合力强，镭射转移层成膜平整性好、流平性好、透明性优，且能够连续模压正常脱模，漆膜亮度不受影响；本发明所述水性材料组合镭射转移纸可实现连线剥离，耐折性甚至优于油性转移涂料，高温天气下可放置超过90天，抗倒光性性能优异。
附图说明
图1为水性材料组合镭射转移纸结构示意图。
附图标记说明：
1、保湿层；2、底纸层；3、胶水层；4、金属真空镀层；5、镭射转移层；6、清漆层。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。
实施例1
如图1所示，一种水性材料组合镭射转移纸，包括：依次层叠设置的保湿层1、底纸层2、胶水层3、金属真空镀层4、镭射转移层5和清漆层6，所述胶水层3为自交联型改性丙烯酸酯层，所述镭射转移层5为改性聚氨酯层，所述保湿层1、胶水层3、镭射转移层5和清漆层6均由水性树脂制备。各层厚度如下：保湿层1：3～4μm；底纸层2：70～300μm；胶水层3：2～3μm；金属真空镀层30～50nm；镭射转移层5：1～2μm；清漆层6：0.8～1.6μm。
本实施例中所述改性聚氨酯层由鑫瑞DFW-09与水、醇类溶剂按质量比85：5：2配制的涂料制备得到，其制备过程如下：
(1)配制镭射转移层涂料：将水和醇类溶剂按质量比5:2混合得到助溶剂，将助溶剂与改性聚氨酯树脂按比例7：85混合均匀；
(2)制备镭射转移层：将配置好的镭射转移层涂料凹版涂布于PET基膜上，再进入烘箱烘干成膜。烘箱施工条件为：自流平区：分布长度4～5m，温度<50℃；A区：分布长度2～3m，温度60～80℃；B区：分布长度2～3m，温度90～115℃；C区：分布长度2～3m，温度130～160℃；D区：分布长度2～3m；温度130～140℃。
本实施例中，所述自交联型改性丙烯酸酯层由鑫源化工科技有限公司FH-030型转移胶与水按质量比100:3配制的涂料制备得到。所述保湿层为聚乙烯醇树脂层制备。所述清漆层由丙烯酸乳液与醇类溶剂、水按质量比100:4:2制备的涂料固化后得到。所述镭射转移层摩擦系数为0.33～0.35。更具体的，所述丙烯酸乳液为东风印刷JX水性清漆。
本实施例中所述水性材料组合镭射转移纸的制备方法步骤如下：
(1)涂布：将配置好的镭射转移层涂料凹版涂布于PET基膜上，再进入烘箱烘干成膜得到镭射转移层；
(2)模压：在镭射转移层上压纹镭射效果的压纹信息；
(3)镀铝：在保持高度真空((1.5-4.0)×10-6MPa)的蒸镀室内，加热铝丝，使其迅速蒸发、扩散并沉积到镭射转移涂层上；
(4)复合：将镀铝好的膜与底纸通过水性转移胶水进行粘合后再将基膜剥离，使膜上的金属及镭射信息转移到底纸上；
(5)在剥离后的底纸上凹版涂布一层水性清漆保护层，即得水性材料组合镭射转移纸。
实施例2
如图1所示，一种水性材料组合镭射转移纸，包括：依次层叠设置的保湿层1、底纸层2、胶水层3、金属真空镀层4、镭射转移层5和清漆层6，所述胶水层3为自交联型改性丙烯酸酯层，所述镭射转移层5为改性聚氨酯层，所述保湿层1、胶水层3、镭射转移层5和清漆层6均由水性树脂制备。各层厚度如下：保湿层1：3～4μm；底纸层2：70～300μm；胶水层3：2～3μm；金属真空镀层30～50nm；镭射转移层5：1～2μm；清漆层6：0.8～1.6μm。
本实施例中所述改性聚氨酯层由鑫瑞DFW-09与水、醇类溶剂按质量比80：5：2配制的涂料制备得到，其制备过程如下：
(1)配制镭射转移层涂料：将水和醇类溶剂按质量比5:1混合得到助溶剂，将助溶剂与改性聚氨酯树脂按比例6：90混合均匀；
(2)制备镭射转移层：将配置好的镭射转移层涂料凹版涂布于PET基膜上，再进入烘箱烘干成膜。烘箱施工条件为：自流平区：分布长度4～5m，温度<50℃；A区：分布长度2～3m，温度60～80℃；B区：分布长度2～3m，温度90～115℃；C区：分布长度2～3m，温度130～160℃；D区：分布长度2～3m；温度130～140℃。
本实施例中，所述自交联型改性丙烯酸酯层由鑫源化工科技有限公司FH-030型转移胶与水按质量比100:2配制的涂料制备得到。所述保湿层为聚乙烯醇树脂层制备。所述清漆层由丙烯酸乳液(东风印刷JX水性清漆)与醇类溶剂、水按质量比100:3:1制备的涂料固化后得到。所述镭射转移层摩擦系数为0.33～0.35。
本实施例中所述水性材料组合镭射转移纸的制备方法与实施例1基本相同。
实施例3
如图1所示，一种水性材料组合镭射转移纸，包括：依次层叠设置的保湿层1、底纸层2、胶水层3、金属真空镀层4、镭射转移层5和清漆层6，所述胶水层3为自交联型改性丙烯酸酯层，所述镭射转移层5为改性聚氨酯层，所述保湿层1、胶水层3、镭射转移层5和清漆层6均由水性树脂制备。各层厚度如下：保湿层1：3～4μm；底纸层2：70～300μm；胶水层3：2～3μm；金属真空镀层30～50nm；镭射转移层5：1～2μm；清漆层6：0.8～1.6μm。
本实施例中所述改性聚氨酯层由鑫瑞DFW-09与水、醇类溶剂按质量比80：5：2配制的涂料制备得到，其制备过程如下：
(1)配制镭射转移层涂料：将水和醇类溶剂按质量比5:2混合得到助溶剂，将助溶剂与改性聚氨酯树脂按比例7：80混合均匀；
(2)制备镭射转移层：将配置好的镭射转移层涂料凹版涂布于PET基膜上，再进入烘箱烘干成膜。烘箱施工条件为：自流平区：分布长度4～5m，温度<50℃；A区：分布长度2～3m，温度60～80℃；B区：分布长度2～3m，温度90～115℃；C区：分布长度2～3m，温度130～160℃；D区：分布长度2～3m；温度130～140℃。
本实施例中，所述自交联型改性丙烯酸酯层由鑫源化工科技有限公司FH-030型转移胶与水按质量比100:4配制的涂料制备得到。所述保湿层为聚乙烯醇树脂层制备。所述清漆层由丙烯酸乳液(东风印刷JX水性清漆)与醇类溶剂、水按质量比100:5:3制备的涂料固化后得到。所述镭射转移层摩擦系数为0.33～0.35。
本实施例中所述水性材料组合镭射转移纸的制备方法与实施例1基本相同。
对比例1
一种水性材料组合镭射转移纸，其结构和制备方法与实施例1基本相同，区别在于，本对比例用上海维凯光电新材料BS-0500E替代实施例1中的鑫瑞DFW-09。
对比例2
一种水性材料组合镭射转移纸，其结构和制备方法与实施例1基本相同，区别在于，本对比例用FH-331替代实施例1中的鑫源化工科技有限公司FH-030型转移胶。
实施例1-3、对比例1-2所制备的水性材料组合镭射转移纸进行性能测试，测试方法如下：
(1)抗粘连性：裁切20张样品(0.1m×0.1m)叠放放置于恒温恒湿箱，在温度50°、湿度80％、压力2000kg/㎡条件下放置24h，取出观察样品粘连情况。
(2)耐折性：对样品胶印UV油墨(使用AYDJ油墨印刷打样机)，压痕后正折180°，观察折痕处裂纹情况。
(3)附着力：将样品放置于恒温恒湿箱，在温度60°、湿度90％条件放置24h，使用3M胶带测试样品是否有分层现象。
(4)耐温性：用烘箱设定一定温度烘烤样品1min，将纸张烘烤失光的临界温度为耐温最高温度。
测试结果见表1。
表1
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种水性材料组合镭射转移纸，其特征在于，包括：依次层叠设置的保湿层（1）、底纸层（2）、胶水层（3）、金属真空镀层（4）、镭射转移层（5）和清漆层（6），所述胶水层为自交联型改性丙烯酸酯层，所述镭射转移层为改性聚氨酯层，所述保湿层（1）、胶水层（3）、镭射转移层（5）和清漆层（6）均由水性树脂制备，所述改性聚氨酯层的成膜树脂为鑫瑞DFW-09。
2.根据权利要求1所述水性材料组合镭射转移纸，其特征在于，所述改性聚氨酯层由鑫瑞DFW-09与水、醇类溶剂按质量比80～90：5：1～2配制的涂料制备得到。
3.根据权利要求2所述水性材料组合镭射转移纸，其特征在于，所述镭射转移层（5）按如下方法制备得到：
（1）配制镭射转移层涂料：将水和醇类溶剂按质量比5:1～5:2混合得到助溶剂，将助溶剂与改性聚氨酯树脂按比例6～7：80～90混合均匀；
（2）制备镭射转移层：将配置好的镭射转移层涂料凹版涂布于PET基膜上，再进入烘箱烘干成膜；
烘箱施工条件为：自流平区：分布长度4～5m，温度<50℃；A区：分布长度2～3m，温度60～80℃；B区：分布长度2～3m，温度90～115℃；C区：分布长度2～3m，温度130～160℃；D区：分布长度2～3m；温度130～140℃。
4.根据权利要求1所述水性材料组合镭射转移纸，其特征在于，所述自交联型改性丙烯酸酯层由鑫源化工科技有限公司FH-030型转移胶与水按质量比100:2～5配制的涂料制备得到。
5.根据权利要求4所述水性材料组合镭射转移纸，其特征在于，所述胶水层（3）的厚度为2～3μm。
6.根据权利要求1所述水性材料组合镭射转移纸，其特征在于，所述保湿层（1）为聚乙烯醇树脂层制备。
7.根据权利要求1所述水性材料组合镭射转移纸，其特征在于，所述清漆层（6）由丙烯酸乳液与醇类溶剂、水按质量比100:（3～5）:（1～3）制备的涂料固化后得到。
8.根据权利要求1所述水性材料组合镭射转移纸，其特征在于，所述镭射转移层（5）摩擦系数为0.33～0.35。
9.权利要求1-8任一权利要求所述水性材料组合镭射转移纸的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）涂布：将配置好的镭射转移层涂料凹版涂布于基膜上，再进入烘箱烘干成膜得到镭射转移层；
（2）模压：在镭射转移层上压纹镭射效果的压纹信息；
（3）镀铝：在保持高度真空的蒸镀室内，加热铝丝，使其迅速蒸发、扩散并沉积到镭射转移涂层上；
（4）复合：将镀铝好的膜与底纸通过水性转移胶水进行粘合后再将基膜剥离，使膜上的金属及镭射信息转移到底纸上；
（5）在剥离后的底纸上凹版涂布一层水性清漆保护层，即得水性材料组合镭射转移纸。
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