CN102585645A - 一种防伪电化铝涂料及其制备方法 - Google Patents

一种防伪电化铝涂料及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及全息防伪印刷行业材料,特别涉及一种防伪电化铝涂料,提供一种能够提高电化铝模压耐温性、扩大模压温度范围、克服起皮粘版、提高电化铝生产成品率和生产效率的防伪电化铝涂料,其构成是按质量份计含有:丙烯酸树脂100份、以及填料纳米二氧化硅0.1-10份;助剂为:消泡剂0.3份,流平剂0.2份,PH值调节剂0.5份;溶剂:甲苯37-118份,丁酮37-118份按等量份配比作为溶剂;丙烯酸树脂按质量份计含有甲基丙烯酸甲酯20-30份,甲基丙烯酸丁酯45-55份,丙烯酸丁酯15-20份,甲基丙烯酸4-6份,过氧化二甲苯甲酰0.5-1份,模压温度区间大,不易起皮粘板,易于操作,提高电化铝生产的成品率。

Description

一种防伪电化铝涂料及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种全息防伪印刷行业材料,特别涉及一种防伪电化铝涂料。
背景技术
在当今的防伪包装行业中,为提高产品的防伪效果,全息激光镭射防伪电化铝的应用越来越广泛,其用量也因此逐年大幅增长,但是在镭射电化铝薄膜生产过程中,大多以聚酯薄膜为基膜,在其上均匀涂布一层或者多层具有不同化学性质涂料的涂层,再采用热模压工序或者热烫印工序在涂层上添加全息激光防伪信息层,将图文信息转移到承印物表面完成整个生产过程,这些涂料称之为电化铝材料,目前现生产所使用的防伪电化铝材料是在市场上采购的模压电化铝材料,由于耐温性差,耐温区间窄,在涂布工序完成后的热模压生产过程中造成模压废品率较高,具体情况是:现有模压温度区间为210℃-220℃,在210℃时的模压效果是涂层表面的光泽性较好即亮度较好,能压亮,但是这种情况下的模压速度较低,其模压速度是每分钟30米左右,其生产效率低;如果在210℃不升温的情况下仅提高模压速度,则涂层表面的亮度不够,影响产品外观效果和质量;因此,为了保持涂层的亮度,模压时必须在加速的同时提高模压温度;在提高模压温度后,当模压温度超过220℃时,模压过程中就容易出现起皮粘板现象。因此,常用的模压温度区间为210℃~220℃的范围;如果模压温度低于210℃则模压出来的表面亮度不够,若模压温度高于220℃则容易起皮粘版,原有模压温度区间的范围较小,不易控制,造成模压废品率较高,致使大量电化铝半成品成为近似废品的呆滞品而从生产流程中下线,分析原因,主要是由于模压的电化铝材料涂层的适应温度区间范围狭窄,不利于温度的操作控制,再进一步说就是目前的防伪电化铝材料在现生产过程中由于耐温性差,耐温区间窄,该电化铝涂料的模压温度超出该温度范围后使得生产工艺参数指标不符合要求,造成涂膜性能不能够满足下道工序要求,容易产生起皮粘版的现象,如何解决温度区间范围窄对工艺参数的影响,即提供一种适应温度范围较大的电化铝涂料组合物以解决现生产技术中存在的缺陷,是工程技术人员迫切需要解决的问题;在现有技术中也未看到有采用本发明方法调整和扩大耐温区的案例。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷、提供一种能够提高电化铝信息层耐温性、扩大模压温度范围、克服起皮粘版、进而提高电化铝生产成品率和生产效率的防伪电化铝涂料。
本发明的目的是通过以下技术方案来完成:
本发明一种防伪电化铝涂料,其中: 防伪电化铝涂料组合物由以下组分构成:其中按质量份计,含有:
(i)丙烯酸树脂100质量份、以及
(ii)填料为纳米二氧化硅0.1-10质量份;
(iii)助剂为:消泡剂0.3质量份,流平剂0.2质量份,PH值调节剂0.5质量份;
(iv)溶剂:甲苯37-118质量份、丁酮37-118质量份按照以等量份的配比混合作为溶剂,等比例加入甲苯、丁酮溶剂合计74-236份,使涂料固含量在30%-60%之间;
所述丙烯酸树脂按照质量份计由以下物质反应生成:
甲基丙烯酸甲酯20-30质量份,甲基丙烯酸丁酯45-55质量份,丙烯酸丁酯15-20质量份,甲基丙烯酸4-6质量份,过氧化二甲苯甲酰0.5-1质量份。
制备本发明所述的一种防伪电化铝涂料的方法,其中:防伪电化铝涂料按质量份计采用悬浮聚合法制得,具体步骤是将相对于100质量份丙烯酸树脂加入溶剂74-236质量份后装入搅拌器,所述丙烯酸树脂按照质量份计由以下物质反应生成:甲基丙烯酸甲酯20-30质量份,甲基丙烯酸丁酯45-55质量份,丙烯酸丁酯15-20质量份,甲基丙烯酸4-6质量份,过氧化二甲苯甲酰0.5-1质量份,所述溶剂按照等量份的配比混合甲苯和丁酮作为溶剂,等比例加入甲苯、丁酮溶剂合计74-236份,在搅拌器内保持搅拌速度为300转/分钟的速度,充分搅拌20-50分钟,搅拌溶解成溶液,再加入填料纳米二氧化硅0.1-10质量份,用超声波细胞粉碎机分散3-10分钟,使之完全分散,其后加入助剂:消泡剂0.3质量份,流平剂0.2质量份,PH值调节剂0.5质量份混合搅拌,搅拌速度为500-800转/分钟,搅拌时间10-20分钟,使其完全搅拌均匀制得,所述防伪电化铝涂料固含量在30%-60%之间。
本发明所述的一种防伪电化铝涂料,其中:所述丙烯酸树脂由以下物质反应生成:按重量份计甲基丙烯酸甲酯20质量份,甲基丙烯酸丁酯55质量份,丙烯酸丁酯20质量份,甲基丙烯酸4质量份,过氧化二甲苯甲酰1质量份。
本发明所述的一种防伪电化铝涂料,其中:按质量份计相对于每100质量份丙烯酸树脂中加入纳米二氧化硅0.2质量份-5质量份制成防伪电化铝涂料;
本发明所述的一种防伪电化铝涂料的方法,其中:所述纳米二氧化硅纯度为99%以上。
本发明利用纳米二氧化硅的耐温性和高分散性,特别是纳米二氧化硅具有高分散性,在分子水平上引入纳米二氧化硅功能性基团,均匀分散到涂料中后,提高了产品的耐温性,具有创新性,达到提高电化铝信息层耐温性、扩大模压温度范围的目的。
本发明具有如下显著优点:本发明旨在通过防伪电化铝涂料组合物组分不同,改善所述涂料在产品生产中存在的耐温性差,耐温区间窄,造成模压废品率较高的缺陷,本发明是一种能够有效提高电化铝半成品模压耐温性的涂料,使得模压温度区间扩大,不易起皮粘板,易于操作,提高电化铝生产的成品率,同时通过改善涂料的性能对因温度控制问题而引起的粘版和起皮现象得到解决,模压的膜带的表面亮度较高,表观优异;模压温度区间的扩大,有利于工业化操作。从本发明产品的实际生产来看,本发明涂料可明显改善在生产中遇到的实际问题,并能显著提高成品率,提高生产效率,在节约能源、降低成本等方面取得了令人满意的效果,本发明涂料可保证生产的稳定性和产品的使用性能,并能为公司带来更大的经济效益。
具体实施方式:
下面将结合具体实施例对本发明作详细的介绍:
实施例1.本发明制备防伪电化铝涂料是按质量份计采用悬浮聚合法制得,具体步骤是将相对于每100质量份丙烯酸树脂加入溶剂100质量份后装入搅拌器,所述丙烯酸树脂按照质量份计由以下物质反应生成:甲基丙烯酸甲酯20质量份,甲基丙烯酸丁酯55质量份,丙烯酸丁酯20质量份,甲基丙烯酸4质量份,过氧化二甲苯甲酰1质量份,所述溶剂按照等量份配比甲苯50质量份和丁酮50质量份混合溶液作为溶剂,在搅拌器内保持搅拌速度为300转/分钟的速度,充分搅拌30分钟,搅拌溶解成溶液,再加入填料纳米二氧化硅5质量份,用超声波细胞粉碎机分散10分钟,使之完全分散,其后加入助剂:消泡剂0.3质量份,流平剂0.2质量份,PH值调节剂0.5质量份混合搅拌,搅拌速度为500-800转/分钟,搅拌时间20分钟,使其完全搅拌均匀制得,所制得的防伪电化铝涂料的固含量在30%-60%之间,所述纳米二氧化硅纯度为99%以上。本发明利用纳米二氧化硅的耐温性和高分散性,特别是纳米二氧化硅具有高分散性,在分子水平上引入纳米二氧化硅功能性基团,均匀分散到涂料中后,提高了产品的耐温性,具有创新性,达到提高电化铝信息层耐温性、扩大模压温度范围的目的。
实施例2:本发明制备防伪电化铝涂料是采用悬浮聚合法制得,具体步骤是将相对于每100质量份丙烯酸树脂加入溶剂74质量份后装入搅拌器,所述丙烯酸树脂按照质量份计由以下物质反应生成:甲基丙烯酸甲酯25质量份,甲基丙烯酸丁酯45质量份,丙烯酸丁酯15质量份,甲基丙烯酸4质量份,过氧化二甲苯甲酰1质量份,所述溶剂按照等量份配比甲苯37质量份和丁酮37质量份混合溶液作为溶剂,在搅拌器内保持搅拌速度为300转/分钟的速度,充分搅拌20分钟,搅拌溶解成溶液,再加入填料纳米二氧化硅0.2质量份,用超声波细胞粉碎机分散3分钟,使之完全分散,其后加入助剂:消泡剂0.3质量份,流平剂0.2质量份,PH值调节剂0.5质量份混合搅拌,搅拌速度为500-800转/分钟,搅拌时间10分钟,使其完全搅拌均匀制得,所制得的防伪电化铝涂料的固含量为55%,符合在30%-60%固含量的要求,所述纳米二氧化硅纯度为99%以上。
实施例3、本发明制备防伪电化铝涂料是按质量份计采用悬浮聚合法制得,具体步骤是将相对于每100质量份丙烯酸树脂加入溶剂236质量份后装入搅拌器,所述丙烯酸树脂按照质量份计由以下物质反应生成:甲基丙烯酸甲酯30质量份,甲基丙烯酸丁酯50质量份,丙烯酸丁酯18质量份,甲基丙烯酸5质量份,过氧化二甲苯甲酰0.8质量份,所述溶剂按照等量份配比甲苯118质量份和丁酮118质量份混合溶液作为溶剂,在搅拌器内保持搅拌速度为300转/分钟的速度,充分搅拌50分钟,搅拌溶解成溶液,再加入填料纳米二氧化硅1.6质量份,用超声波细胞粉碎机分散10分钟,使之完全分散,其后加入助剂:消泡剂0.3质量份,流平剂0.2质量份,PH值调节剂0.5质量份混合搅拌,搅拌速度为500-800转/分钟,搅拌时间20分钟,使其完全搅拌均匀制得,所制得的防伪电化铝涂料的固含量是30%,所述纳米二氧化硅纯度为99%以上。
实施例4、本发明制备防伪电化铝涂料是按质量份计采用悬浮聚合法制得,具体步骤是将相对于每100质量份丙烯酸树脂加入溶剂100质量份后装入搅拌器,所述丙烯酸树脂按照质量份计由以下物质反应生成:甲基丙烯酸甲酯28质量份,甲基丙烯酸丁酯52质量份,丙烯酸丁酯16质量份,甲基丙烯酸4.5质量份,过氧化二甲苯甲酰0.8质量份,所述溶剂按照等量份配比甲苯50质量份和丁酮50质量份混合溶液作为溶剂,在搅拌器内保持搅拌速度为300转/分钟的速度,充分搅拌40分钟,搅拌溶解成溶液,再加入填料纳米二氧化硅0.8质量份,用超声波细胞粉碎机分散10分钟,使之完全分散,其后加入助剂:消泡剂0.3质量份,流平剂0.2质量份,PH值调节剂0.5质量份混合搅拌,搅拌速度为500-800转/分钟,搅拌时间20分钟,使其完全搅拌均匀制得,所制得的防伪电化铝涂料的固含量为50%,符合在30%-60%固含量的要求,所述纳米二氧化硅纯度为99%以上。
实施例5、本发明制备防伪电化铝涂料是按质量份计采用悬浮聚合法制得,具体步骤是将相对于每100质量份丙烯酸树脂加入溶剂200质量份后装入搅拌器,所述丙烯酸树脂按照质量份计由以下物质反应生成:甲基丙烯酸甲酯25质量份,甲基丙烯酸丁酯45质量份,丙烯酸丁酯15质量份,甲基丙烯酸4质量份,过氧化二甲苯甲酰0.5质量份,所述溶剂按照等量份配比甲苯100质量份和丁酮100质量份混合溶液作为溶剂,在搅拌器内保持搅拌速度为300转/分钟的速度,充分搅拌40分钟,搅拌溶解成溶液,再加入填料纳米二氧化硅10质量份,用超声波细胞粉碎机分散10分钟,使之完全分散,其后加入助剂:消泡剂0.3质量份,流平剂0.2质量份,PH值调节剂0.5质量份混合搅拌,搅拌速度为500转/分钟,搅拌时间20分钟,使其完全搅拌均匀制得,所制得的防伪电化铝涂料的固含量是35.6%,所述纳米二氧化硅纯度为99%以上。
实施例6: 本发明制备防伪电化铝涂料是按质量份计采用悬浮聚合法制得,具体步骤是将相对于每100质量份丙烯酸树脂加入溶剂100质量份后装入搅拌器,所述丙烯酸树脂按照质量份计由以下物质反应生成:甲基丙烯酸甲酯30质量份,甲基丙烯酸丁酯55质量份,丙烯酸丁酯20质量份,甲基丙烯酸6质量份,过氧化二甲苯甲酰1质量份,所述溶剂按照等量份配比甲苯50质量份和丁酮50质量份混合溶液作为溶剂,在搅拌器内保持搅拌速度为300转/分钟的速度,充分搅拌50分钟,搅拌溶解成溶液,再加入填料纳米二氧化硅0.1质量份,用超声波细胞粉碎机分散10分钟,使之完全分散,其后加入助剂:消泡剂0.3质量份,流平剂0.2质量份,PH值调节剂0.5质量份混合搅拌,搅拌速度为800转/分钟,搅拌时间10分钟,使其完全搅拌均匀制得,所制得的防伪电化铝涂料的固含量在30%-60%之间,所述纳米二氧化硅纯度为99%以上。
实施例7:本发明制备防伪电化铝涂料是按质量份计采用悬浮聚合法制得,具体步骤是将相对于每100质量份丙烯酸树脂加入溶剂100质量份后装入搅拌器,所述丙烯酸树脂按照质量份计由以下物质反应生成:甲基丙烯酸甲酯20质量份,甲基丙烯酸丁酯55质量份,丙烯酸丁酯20质量份,甲基丙烯酸5质量份,过氧化二甲苯甲酰0.6质量份,所述溶剂按照等量份配比甲苯50质量份和丁酮50质量份混合溶液作为溶剂,在搅拌器内保持搅拌速度为300转/分钟的速度,充分搅拌30分钟,搅拌溶解成溶液,再加入填料纳米二氧化硅1质量份,用超声波细胞粉碎机分散10分钟,使之完全分散,其后加入助剂:消泡剂0.3质量份,流平剂0.2质量份,PH值调节剂0.5质量份混合搅拌,搅拌速度为500-800转/分钟,搅拌时间20分钟,使其完全搅拌均匀制得,所制得的防伪电化铝涂料的固含量在30%-60%之间,所述纳米二氧化硅纯度为99%以上。
经过电化铝涂料组合物配方的改进,现在模压温度区间:200-225,温度区间变大,当温度在200摄氏度就已经能够达到原有的效果,提速升温同时进行,可将温度维持在225摄氏度,速度为原有最大模压速度的150%,从原有的30米每分钟,提高到45m/min。提高了生产效率。
本发明防伪电化铝涂料的物理性质是微淡黄色透明液体,固含量为30-60%,粘度因固含量不同而变化,固含量大时约25秒左右(25℃,4#杯),固含量较小时达到16秒(25℃,4#杯),为稳定均一的不分层溶液。
与现有技术相比,现有技术的普通信息层模压温度区间约10-15℃,继续升温提速进行模压时,就容易产生粘板问题,但本发明防伪电化铝涂料的模压温度可提高到30℃,模压时模压温度200℃,10m/min,涂膜的亮度达标,当模压温度230℃,设备运行速度45m/min是一种比较成熟的工艺参数,并且不粘板。
原来的模压温度区间:210-220摄氏度,210就能压亮,但是模压速度交低。如果不升温,仅提高模压速度,则亮度不够。因此,为保持亮度,模压时必须在加速的同时提高模压温度。当模压温度超过220摄氏度时就容易出现起皮粘板现象。因此,模压温度区间为210~220摄氏度,低于210则亮度不够,高于220则容易起皮粘版,原有模压温度区间小。
采用本发明防伪电化铝涂料后的模压温度区间:200-225,温度区间变大,当温度在200摄氏度是以经能达到原有的效果,提速升温同时进行,可将温度维持在225摄氏度,速度为原有最大模压速度的150%,从原有的30米每分钟,提高到45m/min。提高了生产效率。优点:模压温度区间大,不易起皮粘板,2.模压的膜带的表面亮度较高,表观优异。

Claims (5)

1.一种防伪电化铝涂料,其特征在于: 防伪电化铝涂料组合物由以下组分构成:其中按质量份计,含有:
(                                                
Figure 310995DEST_PATH_IMAGE001
)丙烯酸树脂100质量份、以及
Figure 515711DEST_PATH_IMAGE002
)填料为纳米二氧化硅0.1-10质量份;
Figure 714612DEST_PATH_IMAGE003
)助剂为:消泡剂0.3质量份,流平剂0.2质量份,PH值调节剂0.5质量份;
Figure 570441DEST_PATH_IMAGE004
)溶剂:甲苯37-118质量份、丁酮37-118质量份按照以等量份的配比混合均匀作为溶剂,等比例加入甲苯、丁酮溶剂合计74-236份,使涂料固含量在30%-60%之间;
所述丙烯酸树脂按照质量份计由以下物质反应生成:
甲基丙烯酸甲酯20-30质量份,甲基丙烯酸丁酯45-55质量份,丙烯酸丁酯15-20质量份,甲基丙烯酸4-6质量份,过氧化二甲苯甲酰0.5-1质量份。
2.制备权利要求1所述的一种防伪电化铝涂料的方法,其特征在于:采用悬浮聚合法制得,具体步骤是将相对于每100质量份丙烯酸树脂加入溶剂74-236质量份后装入搅拌器,所述丙烯酸树脂按照质量份计由以下物质反应生成:甲基丙烯酸甲酯20-30质量份,甲基丙烯酸丁酯45-55质量份,丙烯酸丁酯15-20质量份,甲基丙烯酸4-6质量份,过氧化二甲苯甲酰0.5-1质量份,所述溶剂按照等量份配比甲苯和丁酮混合溶液作为溶剂,在搅拌器内保持搅拌速度为300转/分钟的速度,充分搅拌20-50分钟,搅拌溶解成溶液,再加入填料纳米二氧化硅0.1-10质量份,用超声波细胞粉碎机分散3-10分钟,使之完全分散,其后加入助剂:消泡剂0.3质量份,流平剂0.2质量份,PH值调节剂0.5质量份混合搅拌,搅拌速度为500-800转/分钟,搅拌时间10-20分钟,使其完全搅拌均匀制得。
3.根据权利要求1所述的一种防伪电化铝涂料,其特征在于:所述丙烯酸树脂由以下物质反应生成:按重量份计甲基丙烯酸甲酯20质量份,甲基丙烯酸丁酯55质量份,丙烯酸丁酯20质量份,甲基丙烯酸4质量份,过氧化二甲苯甲酰1质量份。
4.根据权利要求1所述的一种防伪电化铝涂料,其特征在于:相对于每100质量份丙烯酸树脂中加入纳米二氧化硅0.2质量份-5质量份制成防伪电化铝涂料。
5.根据权利要求1所述的一种防伪电化铝涂料的方法,其特征在于:所述纳米二氧化硅纯度为99%以上。
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