CN103059698A - 可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物及其制备方法。所述涂料组合物包括如下重量百分比含量的各组分：活性齐聚物15～36％，氯醋树脂3～20％，单体10～25％，光引发剂1～8％，助剂0.2～1.5％，溶剂30～60％。将溶剂投入反应釜，搅拌并加热至45～55℃；加入氯醋树脂，搅拌2.0～3.0小时；加入单体，搅拌均匀后加入活性齐聚物，搅拌1.0～2.0小时；依次加入光引发剂和助剂，搅拌至分散均匀，即得。本发明通过在紫外光固化涂料中引入可用模压机通过模压工艺制备出全息彩虹效果的树脂，制备出具有防伪作用的全息彩虹复合涂层，满足了客户的生产需求，促进了烟标、酒标等包装行业的发展。

Description

可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物及其制备方法

技术领域

本发明涉及全息复合涂料，尤其涉及一种可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物及其制备方法。

背景技术

全息复合镀铝纸主要由原纸、铝层、带有全息效果的复合涂层以及PET薄膜组成，因其平整度高、铝层附着牢度好、表面光泽亮丽、挺度高、柔韧性好，而被广泛应用于烟标、酒标、化妆品等的外包装材料。

现有的真空镀铝覆膜纸包装产品所使用的全息复合镀铝涂料，是溶剂型的双组份涂料，体系中含有大量的“三苯”溶剂，毒性较大，在使用工艺上需要长时间的高温烘烤，导致挥发性有机物多、能耗大、生产效率低，在用模压机制备出全息彩虹效果的工艺上也存在较大缺陷，极易出现涂料层黏粘到模压机的镍版上以及堵塞模压机的镍版上的光栅等导致全息彩虹效果不完整以及不清晰等的各种问题，且生产的复合膜与PET薄膜以及铝层的附着牢度较差，所以严重限制了其在烟标、酒标等包装行业的发展。

发明内容

本发明的目的是在于克服上述溶剂型双组份全息复合涂料的缺点，同时克服了纯紫外光固化涂料固化后，不能用模压机制备出全息彩虹效果的缺陷，提供一种性能优良的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物及其制备方法。通过在紫外光固化涂料中引入可用模压机通过模压工艺制备出全息彩虹效果的树脂，制备出了具有较强防伪作用的全息彩虹复合涂层，极大地满足了客户的生产需求，促进了烟标、酒标等包装行业的发展。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现：

第一方面，本发明涉及一种可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，包括如下重量百分比含量的各组分：

活性齐聚物        15～36％，

氯醋树脂          3～20％，

单体              10～25％，

光引发剂          1～8％，

助剂            0.2～1.5％，

溶剂            30～60％。

优选地，所述活性齐聚物为满足烟标行业VOC要求的环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、纯丙烯酸树脂中的一种或者几种的混合物。该活性齐聚物的组分及在涂料体系中比例的选择可使涂层与PET薄膜以及铝层的附着牢度好。该活性齐聚物官能度选择范围在2～16，黏度范围为1000～75000cps at 25℃时，可使涂层与PET薄膜以及铝层的附着牢度更好。

优选地，所述活性齐聚物为双酚A型环氧丙烯酸树脂、脂肪族的聚酯丙烯酸树脂、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂中的一种或几种的混合物。

优选地，所述氯醋树脂为二元氯乙烯-醋酸乙烯树脂、三元羧基氯乙烯-醋酸乙烯树脂中的一种或者两种的混合物；分子量在1.5～6万时，可以达到较好的模压效果和较适宜的模压温度范围。分子量范围优选为2～4.5万。

优选地，所述单体为具有1～5个烯属不饱和双键的丙烯酸酯。其作用在于：在保持适宜粘度的同时，达到对活性齐聚物较好的溶解性能；优选其黏度范围在2～3000cpsat 25℃。

优选地，所述具有1～5个烯属不饱和双键的丙烯酸酯为二丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、异癸基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或几种的混合物。

优选地，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、安息香双甲醚、二苯甲酮、1-羟基-环己基苯基酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷中的一种或几种的混合物。其作用在于可以达到高的固化效率以及较快的固化速率。

优选地，所述助剂为抗划伤剂、流平剂、交联剂、分散剂、增塑剂中的一种或几种。

优选地，所述溶剂为丁酮、醋酸乙酯、丙二醇乙醚醋酸酯、异丙酯、醋酸正丙酯、正丁醇、丙二醇甲醚、醋酸正丁酯中的一种或几种的混合物，可满足烟标行业VOC的种类限制和限量。

第二方面，本发明还涉及一种制备前述的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物的方法，具体为：将所述溶剂投入反应釜中，搅拌均匀并加热至45～55℃；加入所述氯醋树脂，高速搅拌2.0～3.0小时；加入所述单体，搅拌均匀；加入所述活性齐聚物，高速搅拌1.0～2.0小时；依次加入所述光引发剂和助剂，充分搅拌至分散均匀，即得所述可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物。

第三方面，本发明还涉及一种制备全息复合镀铝纸的方法，包括如下步骤：

A、配料，将如前述的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物配制成涂布液；

B、涂布，将所述涂布液涂布在PET薄膜上，形成涂层；

C、固化，对所述涂层进行紫外光固化；

D、模压，在所述固化后的涂层上模压全息图案，形成模压层；

E、镀铝，在所述模压层表面喷镀铝层，即得全息复合膜；

F、复合，用黏合剂将所述全息复合膜里侧的PET薄膜与底纸黏合在一起，即得全息复合镀铝纸。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)涂层与PET薄膜及铝层等的附着牢度极佳；

(2)模压温度范围宽，模压适应性广；

(3)全息彩虹效果完整清晰，无粘版和塞版问题；

(4)涂层的综合性能优良，滑爽度高、耐温高、柔韧性好。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对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。

实施例1

本实施例的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，包括如表1所示的重量百分比含量的各组分；其制备方法包括如下工艺步骤：

(1)将醋酸乙酯、丙二醇甲醚和醋酸正丁酯共计70公斤溶剂投入反应釜中，加热至50℃；

(2)将28.8公斤二元氯乙烯-醋酸乙烯树脂(分子量为1.5～3万)投入反应釜中，高速搅拌2.5小时；

(3)将二丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯共计29.6公斤加入反应釜中，搅拌均匀；

(4)将30公斤聚酯丙烯酸树脂、34公斤聚氨酯丙烯酸树脂投入反应釜中，高速搅拌1.5小时；

(5)将3.0公斤安息香双甲醚、4.0公斤2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、0.2公斤分散剂、0.4公斤交联剂依次慢慢加入反应釜中，充分搅拌至分散均匀。

经紫外光固化后的涂层性能：表面滑爽性高，涂层与PET薄膜的附着牢度佳，柔韧性好，模压温度为170℃，全息彩虹效果完整清晰，无粘版和塞版问题，耐温达140℃，涂层表面蒸镀铝后与铝层的附着牢度高，综合性能较好。

实施例2

本实施例的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，包括如表1所示的重量百分比含量的各组分；其制备方法包括如下工艺步骤：

(1)将丙二醇乙醚醋酸酯、醋酸乙酯、醋酸正丙酯和正丁醇共计20公斤溶剂投入反应釜中，加热至45℃；

(2)将5公斤二元氯乙烯-醋酸乙烯树脂(分子量为3～6万)和5公斤三元氯乙烯-醋酸乙烯树脂(分子量为3～6万)投入反应釜中，高速搅拌3.0小时；

(3)将新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯共计5.0公斤加入反应釜中，搅拌均匀；

(4)将7公斤环氧丙烯酸树脂、1.5公斤聚氨酯丙烯酸树脂和5公斤的聚酯丙烯酸树脂依次投入反应釜中，高速搅拌1.5小时；

(5)将0.75公斤1-羟基-环己基苯基酮、0.1公斤流平剂、0.6公斤增塑剂、0.05公斤交联剂依次慢慢加入反应釜中，充分搅拌至分散均匀。

经紫外光固化后的涂层性能：表面滑爽性高，涂层与PET薄膜的附着牢度佳，柔韧性好，模压温度为155℃，全息彩虹效果完整清晰，无粘版和塞版问题，耐温达125℃，涂层表面蒸镀铝后与铝层的附着牢度高，综合性能较好。

实施例3

本实施例的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，包括如表1所示的重量百分比含量的各组分；其制备方法包括如下工艺步骤：

(1)将52公斤醋酸乙酯投入反应釜中，加热至55℃；

(2)将15.6公斤三元羧基氯乙烯-醋酸乙烯树脂(分子量为1.5～3万)投入反应釜中，高速搅拌2.0小时；

(3)将14.5公斤的三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯加入反应釜中，搅拌均匀；

(4)将16公斤聚氨酯丙烯酸树脂(为脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂)投入反应釜中，高速搅拌1.0小时；

(5)将1.5公斤2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、0.4公斤抗划伤剂依次慢慢加入反应釜中，充分搅拌至分散均匀。

经紫外光固化后的涂层性能：表面滑爽性高，涂层与PET薄膜的附着牢度佳，柔韧性好，模压温度为140℃，全息彩虹效果完整清晰，无粘版和塞版问题，耐温达120℃，涂层表面蒸镀铝后与铝层的附着牢度高，综合性能较好。

实施例4

本实施例的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，包括如表1所示的重量百分比含量的各组分；其制备方法包括如下工艺步骤：

(1)将丙二醇乙醚醋酸酯、醋酸乙酯和醋酸正丁酯共计60公斤溶剂投入反应釜中，加热至50℃；

(2)将3公斤二元羧基氯乙烯-醋酸乙烯树脂(分子量为2～4.5万)投入反应釜中，高速搅拌2.0小时；

(3)将异癸基丙烯酸酯、二丙二醇二丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯共计17公斤加入反应釜中，搅拌均匀；

(4)将8公斤聚氨酯丙烯酸树脂、7公斤环氧丙烯酸树脂依次投入反应釜中，高速搅拌1.0小时；

(5)将2公斤2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、2.8公斤的安息香双甲醚、0.1公斤流平剂、0.1公斤抗划伤剂依次慢慢加入反应釜中，充分搅拌至分散均匀。

经紫外光固化后的涂层性能：表面滑爽性高，涂层与PET薄膜的附着牢度佳，柔韧性好，模压温度为160℃，全息彩虹效果完整清晰，无粘版和塞版问题，耐温达135℃，涂层表面蒸镀铝后与铝层的附着牢度高，综合性能较好。

实施例5

本实施例的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，包括如表1所示的重量百分比含量的各组分；其制备方法包括如下工艺步骤：

(1)将醋酸正丙酯、丙二醇甲醚共计30公斤投入反应釜中，加热至55℃；

(2)将10公斤的二元羧基氯乙烯-醋酸乙烯树脂(分子量为2～4.5万)投入反应釜中，高速搅拌2.0小时；

(3)将5公斤新戊二醇二丙烯酸酯、5公斤的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯和5公斤季戊四醇四丙烯酸酯依次加入反应釜中，搅拌均匀；

(4)将16公斤聚酯丙烯酸树脂(为脂肪族的聚酯丙烯酸树脂)、20公斤的环氧丙烯酸树脂(为双酚A型环氧丙烯酸树脂)依次投入反应釜中，高速搅拌2.0小时；

(5)将6公斤2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷、2公斤的二苯甲酮、0.5公斤流平剂、0.5公斤抗划伤剂依次慢慢加入反应釜中，充分搅拌至分散均匀。

经紫外光固化后的涂层性能：表面滑爽性高，涂层与PET薄膜的附着牢度佳，柔韧性好，模压温度为180℃，全息彩虹效果完整清晰，无粘版和塞版问题，耐温达150℃，涂层表面蒸镀铝后与铝层的附着牢度高，综合性能较好。

实施例6

本实施例的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，包括如表1所示的重量百分比含量的各组分；其制备方法包括如下工艺步骤：

(1)将醋酸乙酯、丙二醇甲醚和醋酸正丁酯共计50公斤投入反应釜中，加热至50℃；

(2)将5.6公斤三元羧基氯乙烯-醋酸乙烯树脂(分子量为2～4.5万)投入反应釜中，高速搅拌2.0小时；

(3)将10公斤三丙二醇二丙烯酸酯、15公斤三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯依次加入反应釜中，搅拌均匀；

(4)将10公斤聚酯丙烯酸树脂、8公斤的聚氨酯丙烯酸树脂依次投入反应釜中，高速搅拌1.5小时；

(5)将1公斤2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、0.2公斤流平剂、0.2公斤抗划伤剂依次慢慢加入反应釜中，充分搅拌至分散均匀。

经紫外光固化后的涂层性能：表面滑爽性高，涂层与PET薄膜的附着牢度佳，柔韧性好，模压温度为150℃，全息彩虹效果完整清晰，无粘版和塞版问题，耐温达120℃，涂层表面蒸镀铝后与铝层的附着牢度高，综合性能较好。

表1实施例1～6组合物的组分及其重量百分比含量(％)

实施例7、制备全息复合镀铝纸

使用实施例1～6中任一可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物制备全息复合镀铝纸的工艺，包括以下工序：

1、配料工序

按照订单所需颜色加入相应数量的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物进行调色，形成具有一定黏度和固含量的有色或无色的涂布液(简称色浆)，用于涂布。

2、涂布工序

利用涂布设备(涂布机)将涂布液均匀地涂布在PET电晕薄膜上，形成一层均匀致密的涂层。为了得到致密的涂层，需要在涂布时控制几项工艺标准：①涂布液的黏度；②干涂布量；③涂布效果。此外，还应使涂布速度与涂布设备的烘箱长度、热风温度、涂料溶剂相适应，保证涂层充分流平，尽量使溶剂挥发彻底。

3、固化工艺

利用紫外光固化设备(紫外光固化机)，将已经表干的涂布膜进行紫外光照射，将涂层固化。为了使涂层固化完全，需要严格控制紫外光固化机的能量以及固化速度。

4、模压工序

全息复合产品的生产，离不开模压工序。模压是利用化学涂层的热变性能，将镍版上的浮雕图案压印在涂层或铝层(本实施例是压印在涂层上)上的工艺过程，主要包括硬压和软压两种。为了得到清晰、光亮的全息图案，需要控制好模压温度、胶辊压力以及机速等工艺参数。尤其是在模压过程中，一定要确保模压车间内的空气洁净，因为PET电晕薄膜本身具有较强的静电吸附性，如PET电晕薄膜吸附了灰尘，再进行模压，经过镀铝后的全息复合膜表面会残留下非彩虹颜色的小亮点。

5、镀铝工序

利用镀铝设备(镀铝机)，在模压层表面喷镀上一层均匀的铝层，形成具有彩虹金属效果的全息光泽的表面效果，即得全息复合膜。需要控制的技术指标主要有：①铝层厚度，应保证在0.03～0.035um；②铝层的完整性，不能有划伤、大的亮孔、漏镀等现象。

6、复合工序

用黏合剂(水性胶水，具环保性)将全息复合膜与底纸黏合在一起的过程。由于纸张是可以透气的，一般采用湿式复合的方式，即先施胶，然后通过压辊贴合后再烘干。选用的黏合剂种类在一定程度上会影响最后产品的质量；施胶方式可采用三辊施胶，也可以采用网纹辊施胶。此外，烘箱温度以及机械运转速度决定产品的干燥状况。需要控制的技术指标有：①复合牢度；②表面平整度。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (11)

1.一种可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，其特征在于，所述全息复合镀铝涂料组合物包括如下重量百分比含量的各组分：

活性齐聚物        15～36％，

氯醋树脂          3～20％，

单体              10～25％，

光引发剂          1～8％，

助剂              0.2～1.5％，

溶剂              30～60％。

2.如权利要求1所述的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，其特征在于，所述活性齐聚物为满足烟标行业VOC要求的环氧丙烯酸树脂、聚酯丙烯酸树脂、聚氨酯丙烯酸树脂、纯丙烯酸树脂中的一种或者几种的混合物。

3.如权利要求2所述的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，其特征在于，所述活性齐聚物为双酚A型环氧丙烯酸树脂、脂肪族的聚酯丙烯酸树脂、脂肪族聚氨酯甲基丙烯酸酯树脂中的一种或几种的混合物。

4.如权利要求1所述的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，其特征在于，所述氯醋树脂是分子量为1.5～6万的二元氯乙烯-醋酸乙烯树脂、三元羧基氯乙烯-醋酸乙烯树脂中的一种或者两种的混合物。

5.如权利要求1所述的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，其特征在于，所述单体为具有1～5个烯属不饱和双键的丙烯酸酯。

6.如权利要求5所述的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，其特征在于，所述具有1～5个烯属不饱和双键的丙烯酸酯为二丙二醇二丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、异癸基丙烯酸酯、三丙二醇二丙烯酸酯和三羟甲基丙烷三甲基丙烯酸酯中的一种或几种的混合物。

7.如权利要求1所述的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，其特征在于，所述光引发剂为2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙酮、安息香双甲醚、二苯甲酮、1-羟基-环己基苯基酮、2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化磷中的一种或几种的混合物。

8.如权利要求1所述的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，其特征在于，所述助剂为抗划伤剂、流平剂、交联剂、分散剂、增塑剂中的一种或几种。

9.如权利要求1所述的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物，其特征在于，所述溶剂为丁酮、醋酸乙酯、丙二醇乙醚醋酸酯、异丙酯、醋酸正丙酯、正丁醇、丙二醇甲醚、醋酸正丁酯中的一种或几种的混合物。

10.一种制备如权利要求1所述的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物的方法，其特征在于，该方法具体为：将所述溶剂投入反应釜中，搅拌均匀并加热至45～55℃；加入所述氯醋树脂，高速搅拌2.0～3.0小时；加入所述单体，搅拌均匀；加入所述活性齐聚物，高速搅拌1.0～2.0小时；依次加入所述光引发剂和助剂，充分搅拌至分散均匀，即得所述可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物。

11.一种制备全息复合镀铝纸的方法，其特征在于，包括如下步骤：

A、配料，将如权利要求1所述的可紫外光固化的全息复合镀铝涂料组合物配制成涂布液；

B、涂布，将所述涂布液涂布在PET薄膜上，形成涂层；

C、固化，对所述涂层进行紫外光固化；

D、模压，在所述固化后的涂层上模压全息图案，形成模压层；

E、镀铝，在所述模压层表面喷镀铝层，即得全息复合膜；

F、复合，用黏合剂将所述全息复合膜里侧的PET薄膜与底纸黏合在一起，即得全息复合镀铝纸。