CN103194104A

CN103194104A - 塑料薄膜表面涂布组成物及其标签制品

Info

Publication number: CN103194104A
Application number: CN2013100920733A
Authority: CN
Inventors: 陈世岳
Original assignee: LIYANG KINGLABEL ADHESIVE PRODUCTS CO Ltd; ZHONGSHAN KINGLABEL ADHESIVE PRODUCTS CO Ltd
Current assignee: LIYANG KINGLABEL ADHESIVE PRODUCTS CO Ltd; ZHONGSHAN KINGLABEL ADHESIVE PRODUCTS CO Ltd
Priority date: 2013-03-21
Filing date: 2013-03-21
Publication date: 2013-07-10

Abstract

本发明公开一种塑料薄膜表面涂布组成物及使用其之压敏胶标签制品，所述表面涂布组成物主要包含(1)高分子树脂如聚酯多元醇树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂、聚丙烯酸酯树脂等高分子体系，(2)多丙烯酸官能基寡聚物和/或多官能基丙烯酸酯单体，(3)架桥剂以及(4)稀释溶剂。所述表面涂布组合物可涂布在塑料薄膜上形成化学处理表层，能与塑料薄膜表面形成良好的化学键结，而多丙烯酸官能基寡聚物和/或多官能基丙烯酸酯单体也能与紫外光固化油墨的成分发生化学反应，形成化学键。因此，尤其紫外光固化油墨印刷的图案就能够很好的附着在塑料薄膜表面，而不会发生脱落或粘背现象，提高压敏胶标签的印刷性能。

Description

塑料薄膜表面涂布组成物及其标签制品

技术领域

本发明属于标签印刷领域，具体涉及一种塑料薄膜的表面涂布组成物及使用其制成的标签制品。

背景技术

标签类产品大部分是用于标识产品相关说明的印刷品，因此标签面材的印刷品质属于关键性质。标签产品依面材类型区分为纸类标签和膜类标签，其中纸类标签面材的印刷简单，对于油墨的亲和性较好，印刷后不容易脱墨。而膜类标签面材的印刷性能与其材料的分子结构有关，许多膜类标签面材的表面张力都不是很高，其表面印刷油墨较难附着牢固，印刷后容易有脱墨现象。为了能够提高膜类标签的油墨牢度，能在薄膜材料上得到良好的印刷图案，就必须对薄膜材料进行表面处理。一般来说，许多标签厂家对于这些薄膜材料进行电晕处理，使其表面张力提高（如PE膜到40达因/cm以上、PET膜达到50达因/cm以上），改善油墨在材料上的附着牢度；另外，有一些厂家会在薄膜材料上涂上一层化学涂层，以其作为媒介，将油墨和塑料薄膜连接起来，但是由于普通的表面处理组成物仅靠范德瓦耳斯引力和物理吸附力与薄膜连结，附着牢度通常不好。

再者，随着环保法规的不断更新，对于有机挥发物的产业管理越来越严格，溶剂型的油墨使用受到诸多限制，越来越多的厂家在使用不具环境毒性的紫外光固化油墨。但是当紫外光固化油墨使用在塑料薄膜上时，依然会发生脱墨不良的情况，所以提供一种改良的塑料薄膜表面处理组成物及其所制成的标签，来彻底解决紫外光固化油墨附着牢度的问题有其价值。

发明内容

本发明的主要目的在于解决紫外光固化油墨在塑料薄膜附着不牢的问题，提供一种塑料薄膜表面涂布组成物及其标签制品。

为克服紫外光固化印刷脱墨问题，本发明提供的塑料薄膜表面涂布组成物，包含如下组分：

（1）、高分子树脂：70.0～98.0重量份；

（2）、多丙烯酸官能基寡聚物和/或多官能基丙烯酸酯单体：2.0～30.0重量份；

（3）、架桥剂：以组分（1）和组分（2）的总量为100重量份计，架桥剂的添加量为0.1～4.0重量份；

（4）、稀释溶剂，使所述塑料薄膜表面涂布组成物的固含量达到1.0～30.0wt%。

本发明所述的高分子树脂通常选自聚酯多元醇树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂和聚丙烯酸酯树脂中的至少一种。

本发明所述的多丙烯酸官能基寡聚物是指包含6至100个丙烯酸官能基的寡聚物，所述的多丙烯酸官能基寡聚物可选自：聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯中的至少一种。

所述多丙烯酸官能基寡聚物的分子量大约介于1000至50000之间。

本发明所述的多官能基丙烯酸酯单体是指具有2至6个丙烯酸官能基的丙烯酸酯单体，例如：二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、双环癸烷二丙烯酸酯（Dicyclopentanyl Diacrylate）、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。

本发明所述的架桥剂是用于高分子体系间的架桥反应，选自于：(a)聚异氰酸酯，(b) 具有3至8个胺官能基的芳香族胺，(c) 具有3至8个氮丙啶官能基的氮杂环丙烷类化合物，(d)钛螯合物或铝螯合物，和(e)具有3至8个环氧官能基的环氧化合物中的至少一种。

所述聚异氰酸酯优选异氰酸酯基含量1-40wt%的聚异氰酸酯。

在本发明实施中，所述的稀释溶剂是用于调节所述塑料薄膜表面涂布组成物的粘度，使其达到涂布所需要的粘度范围50至5000厘泊。稀释溶剂选自于低沸点或/及中沸点溶剂，包括有甲苯，二甲苯，甲酸乙酯，乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸戊酯，丙酸乙酯，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，丙酮，丁酮，甲乙酮，3-戊酮，环己酮，乙醇，异丙醇，异丁醇，甲基叔丁醚，乙二醇甲醚，乙二醇乙醚，或它们的任意混合。

所述塑料薄膜表面涂布组成物用于在塑料薄膜表面印刷紫外光固化油墨，以提高油墨与塑料薄膜的附着牢度。

其次，本发明另一目的是提供一种塑料薄膜标签，该标签组成包含：(1)一具有正面和反面的塑料薄膜；(2)具有一种涂在塑料薄膜正面的化学涂层；(3)具有一涂布在塑料薄膜反面的压敏胶层；(4)以及具有一与压敏胶相邻接的离型底材层；其中所述化学涂层是由上述表面涂布组成物所涂布形成的。

本发明所述塑料薄膜包括：双轴延伸聚丙烯膜、聚乙烯膜、聚酯膜、聚碳酸酯膜、硬质聚氯乙烯、半硬质聚氯乙烯、软质聚氯乙烯等，除透明薄膜外，亦可依客户需求调配颜色，厚度则依据使用需求各有不同范围。

本发明所述的压敏胶，不局限于溶剂型或乳液型聚丙烯酸酯粘胶、橡胶系粘胶、硅系粘胶、聚氨酯系粘胶等，均可以客户物性需求及成本的考量，广泛的选择。

本发明所述离型底材层可为格拉辛离型纸、聚乙烯涂塑离型纸、高岭土涂布牛皮离型纸等离型纸类，亦可为双轴延伸聚丙烯离型膜、聚酯离型膜、聚丙烯合成离型纸等离型膜类。

使用本发明所述表面涂布组成物制作塑料薄膜标签的过程：首先选择一离型底材层卷出，在离型底材表面涂布压敏胶，经过干燥、冷却，再与塑料薄膜的背面贴合，然后复卷为第一半成品；其次，将第一半成品卷出，在塑料薄膜的正面涂布本发明所述的表面涂布组成物，经过干燥、冷却、复卷，然后熟成，即可。可依照客户所需要的宽幅及长度通过分条机分切为标签成品后，下游的印刷厂客户在表面涂布组成物的上面印刷紫外光固化油墨，再经紫外光固化后，完成可粘贴标示图案文字的标签成品。

在上述制作过程中，可选择同向凹版、反向凹版、三辊凹版、微凹版、逗号刮刀、线棒等涂布方式，涂布时所述塑料薄膜表面涂布组成物的固含量控制在1.0～30.0重量%范围之内。

于塑料薄膜的正面上涂布所述表面涂布组成物后，依据配方中所添加不同的架桥剂种类，常温下放置24小时—120小时以后，待化学涂层与塑料薄膜表面产生化学键，在表面涂布组成物的上面印刷紫外光固化油墨时，才能有良好的附着牢度。

当使用标签进行印刷与紫外光固化时，紫外光固化油墨中的成分会与化学涂层中的多丙烯酸官能基寡聚物和/或多官能基丙烯酸酯单体进行反应，形成牢固的化学键，从而使油墨通过表面处理涂层紧紧地附着在塑料薄膜表面，因此而使油墨图案不再脱墨。

附图说明

图1为本发明标签制品的结构示意图，其中，21-塑料薄膜，22-压敏胶层，23-离型底材层，24-化学涂层，25-紫外光固化油墨层。

具体实施方式

以下实施例仅对本发明进行了说明，但是本发明并不仅限于以下试验配方例证，更不应构成对本发明的任何限制。相反地，已公开的范例应包含于权利要求书的精神及范围的修改及均等设置均包括于本发明的范围内。

本发明表面涂布组成物的配置：

(a) 取适量的高分子树脂，添加多丙烯酸官能基寡聚物和/或多官能基丙烯酸酯单体，再以溶剂将其稀释成固含量达到1～30重量%的浓度；

(b) 将架桥剂添加至上述溶液内，搅拌均匀备用。

所得表面涂布组成物的理化测试方法如下：

粘度：以博勒飞LVT黏度计，选择＃2转子，转速30 转/分钟(使读数在刻度盘的20%～80%范围内)，室温下(23±2℃)测其粘度值，其单位为厘泊。

固含量：首先测试铝箔盒重量(记录为W₀)；用注射器吸取约2克的样品，测试注射器和样品重量(记录为W₁)；往铝箔盒内注射约1克的样品，测试注射器和剩余样品重量(记录为W₂)；将有样品的铝箔盒放入150℃烘箱中，加热15分钟后取出放置在室温冷却；冷却后测试有样品的铝箔盒重量(记录为W₃)，固含量为(W₃-W₀)/(W₁-W₂)×100%，结果以百分比表示，无单位。

表面涂布组成物的密着性试验程序：

(1) 表面涂布组成物的涂布：

(1-1) 以#1绕线棒将上述配置的表面涂布组成物涂布于塑料薄膜标签预先电晕处理过的正面上，以形成一化学涂布表层；

(1-2) 将上述涂布样张放入温度为80℃烘箱，3分钟后取出；

(1-3) 涂布样张于恒温恒湿(温度23℃，相对湿度50%)的环境下，放置适当时间完成熟成，再进行下一步骤。

(2) 紫外线固化油墨的涂布：

(2-1) 使用IGT 公司的C1印刷适性仪将紫外线固化油墨涂于塑料薄膜样张的化学涂布表层上，以形成油墨层；

(2-2) 将具油墨层的样张经紫外线干燥机固化程序；

(2-3) 将样张放置于恒温恒湿条件下至少一小时以上。

(3) 密着性测试参考ASTM D3359-09「Standard test methods for measuring adhesion by tape test」内容实施：

(3-1) 用锋利刀片在测试样本表面划10×10个1mm×1mm小网格，每一条划线应深及油墨的底层；用毛刷将测试区域的碎片刷干净；

(3-2) 测试胶带(3M # 600)拿于手中一端固定后，直接拉开贴合于待测试的样张的油墨图层表面上，并以橡皮擦来回施压贴合处十次去除气泡；

(3-3) 将胶带一端撕起一些，使足以用手指夹握，随即以约90°的角度迅速拉除胶带(从贴上到撕除胶带的时间必须小于一分钟) ，同一位置进行2次相同测试；

(3-4) 目视检查胶带是否干净透明，确认油墨层的脱落面积。要求附着力≥4B时(在划线的交叉点处有小片的油墨脱落，且脱落总面积小于5%)判定为合格。

（4）塑料薄膜标签的制备：

(4-1) 设定涂胶器间隙，以刮涂的方式将压敏胶涂布于选定的离型底材，放入100℃烘箱乾燥5分钟，取出于冷却至室温备用。

(4-2) 取选定的塑料薄膜将其背面经电晕处理机处理，以表面张力液确认处理效果。

(4-3) 将涂胶面与电晕处理面经辊轮贴合备用。

在以下实施例中以处理剂表示表面涂布组成物。

实施例一

处理剂试验配方（一）：

表一：

Figure 2013100920733100002DEST_PATH_IMAGE001

。

Eterac 7302-XC-60：聚丙烯酸酯树脂，长兴化工产品。

Etercure6311-100：聚酯丙烯酸酯类寡聚物，长兴化工产品。

Desmodur L75：聚异氰酸酯，拜耳产品。

涂布面材：聚酯膜(polyester film)，聚乙烯膜(polyethylene film)，双向拉伸聚丙烯膜(bi-oriented polypropylene film)。

实施例二

处理剂试验配方（二）：

表二：

Figure 2013100920733100002DEST_PATH_IMAGE002

。

Eterkyd 5600：聚酯多元醇树脂，长兴化工产品。

CD-501：丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯，沙多玛产品。

Desmodur RE：聚异氰酸酯，拜耳产品。

实施例三

处理剂试验配方（三）：

表三：

Figure 2013100920733100002DEST_PATH_IMAGE003

。

CX-6950D：聚氨酯树脂，高鼎化学产品。

Etercure6131-1：聚氨酯丙烯酸酯类寡聚物，长兴化工产品。

CL502：聚异氰酸酯，展宇化工产品。

实施例四

处理剂试验配方（四）：

表四：

Figure 2013100920733100002DEST_PATH_IMAGE004

。

Burnock DF-407：聚氨酯树脂,大日本油墨产品。

CN-292:聚酯丙烯酸酯类寡聚物，沙多玛产品。

Etermer EM241：季戊四醇四丙烯酸酯，长兴化工产品。

CL502：聚异氰酸酯，展宇化工产品。

实施例五

处理剂试验配方（五）：

表五：

Figure 2013100920733100002DEST_PATH_IMAGE005

。

YA-7210：聚酯多元醇树脂，高鼎化学产品。

Etercure 621：环氧丙烯酸酯类寡聚物，长兴化工产品。

Etermer EM231：三官能基丙烯酸酯单体，长兴化工产品。

Desmodur RE：聚异氰酸酯类，拜耳产品。

实施例六

处理剂试验配方（六）：

表六：

。

Reomaido S-6800：聚酰胺树脂，花王产品。

Etercure 6313-100：聚酯丙烯酸酯类寡聚物，长兴化工产品。

SR-399：四官能基丙烯酸酯单体，沙多玛产品。

Denacol EX-611：环氧化物，长濑产品。

实施例七

处理剂试验配方（七）：

表七：

。

Acrydic A166：聚丙烯酸酯树脂，大日本油墨产品。

CN-980：聚氨酯丙烯酸酯类寡聚物，沙多玛产品。

Etermer EM2261C：双官能基丙烯酸酯单体，长兴化工产品。

Desmodur L75：聚异氰酸酯类，拜耳产品。

实施例八

处理剂试验配方（八）：

表八：

Figure 2013100920733100002DEST_PATH_IMAGE008

。

EP-4500(Adeka旭电化)：环氧树脂，旭电化产品。

CN-116：环氧丙烯酸酯类寡聚物，沙多玛产品。

CL502：聚异氰酸酯类，展宇化工产品。

实施例九

处理剂试验配方（九）：

表九：

。

Eterac 7121-M-50：聚丙烯酸酯树脂，长兴化工产品。

D-9038：双官能基丙烯酸酯单体，沙多玛产品。

XANA 2：氮杂环丙烷化合物类，拜耳产品。

实施例十

处理剂试验配方（十）：

表十：

。

Eterkyd 5550-5000：聚酯多元醇树脂，长兴化工产品。

EM2385：三官能基丙烯酸酯单体，长兴化工产品。

Desmodur RE：聚异氰酸酯类，拜耳产品。

实施例十一

现有技术比较例的处理剂试验配方（十一）

表十一

。

Eterac 7121-M-50:聚丙烯酸酯树脂，长兴化工产品。

XANA 2：氮杂环丙烷化合物类，拜耳产品。

实施例十二

现有技术比较例的处理剂试验配方（十二）

表十二

。

YA-7210：聚酯多元醇树脂，高鼎化学产品。

Desmodur RE：聚异氰酸酯，拜耳产品。

表十三各薄膜样张的表面涂布组成物的密着性实验结果：

。

样张一至十对应实施例一至十，样张十一、十二对应现有技术的实施例十一、十二。

由上述表十三可知，在以聚酯膜(polyester film)，聚乙烯膜(polyethylene film)，聚丙烯膜(polypropylene film)为涂布面材时，由比较例（实施例十一、十二）的表面涂布组成物在塑料薄膜上形成的化学处理表层在印刷油墨图案之后利用测试胶带进行测试，其中测试结果显示油墨图案脱落面积大约在30%至70%，也就是塑料薄膜上的化学处理表层无法与油墨图案牢固结合，使得油墨图案在外力作用下会大面积脱落。

相比较之下，在本发明中，由实施例一至十的表面涂布组成物涂布在塑料薄膜上形成的化学处理表层在印刷油墨图案之后利用测试胶带进行测试，测试结果显示在测试胶带上并没有观察到明显的油墨脱落情况，也就是本发明塑料薄膜上的化学处理表层能够与油墨图案牢固结合，使得油墨图案不容易因外力的作用而大面积脱落。

本发明采用化学处理的方法，先将表面涂布组成物涂布于塑料薄膜的正面而形成化学处理表层，让塑料薄膜与表面涂布组成物间形成良好的化学键，而当紫外线（UV）固化油墨印刷与塑料薄膜的化学处理表层并通过UV进行固化时，化学处理表层中的多丙烯酸官能基寡聚物和/或多官能基丙烯酸酯单体能与紫外光固化油墨的成分发生化学反应，形成化学键结，从而提高油墨的附着牢度，让油墨图案通过化学处理表层更牢固的附着于塑料薄膜表面，不再发生油墨图案脱落现象，提高塑料薄膜标签的印刷品质。

实施例十三

本发明制得的标签制品在印刷油墨后的结构示意图如图1所示：(1)一具有正面和反面的塑料薄膜；(2)具有一种涂在塑料薄膜正面的化学涂层；(3)具有一涂布在塑料薄膜反面的压敏胶层；(4)具有一与压敏胶相邻接的离型底材层；（5）以及印刷在化学涂层表面的紫外光固化油墨层，其中所述化学涂层是由上述表面涂布组成物所涂布形成的。

以上各实施例的说明是用以例示本发明可用以实施的特定实施例，在此使用的专业用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

Claims

1.一种塑料薄膜表面涂布组成物，其特征在于，所述塑料薄膜表面涂布组成物包含如下组分：

（1）、高分子树脂：70.0～98.0重量份；

2.根据权利要求1所述塑料薄膜表面涂布组成物，其特征在于：所述的高分子树脂为聚酯多元醇树脂、聚氨酯树脂、环氧树脂、聚酰胺树脂和聚丙烯酸酯树脂中的至少一种。

3.根据权利要求1所述塑料薄膜表面涂布组成物，其特征在于：所述的多丙烯酸官能基寡聚物为聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、聚丙烯酸酯丙烯酸酯和环氧丙烯酸酯中的至少一种。

4.根据权利要求3所述塑料薄膜表面涂布组成物，其特征在于：所述多丙烯酸官能基寡聚物的丙烯酸官能基介于6至100个之间。

5.根据权利要求1所述塑料薄膜表面涂布组成物，其特征在于：所述的多官能基丙烯酸酯单体是指具有2至6个丙烯酸官能基的丙烯酸酯单体。

6.根据权利要求5所述塑料薄膜表面涂布组成物，其特征在于：所述的多官能基丙烯酸酯单体为二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、双环癸烷二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、乙氧基三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、乙氧基季戊四醇四丙烯酸酯、双季戊四醇五丙烯酸酯和二季戊四醇六丙烯酸酯中的至少一种。

7.根据权利要求1所述塑料薄膜表面涂布组成物，其特征在于：所述的架桥剂为(a)聚异氰酸酯，(b) 具有3至8个胺官能基的芳香族胺，(c) 具有3至8个氮丙啶官能基的氮杂环丙烷类化合物，(d)钛螯合物或铝螯合物，和(e)具有3至8个环氧官能基的环氧化合物中的至少一种。

8.根据权利要求1所述塑料薄膜表面涂布组成物，其特征在于：所述稀释溶剂包括有甲苯，二甲苯，甲酸乙酯，乙酸乙酯，乙酸丁酯，乙酸戊酯，丙酸乙酯，碳酸二甲酯，碳酸二乙酯，丙酮，丁酮，甲乙酮，3-戊酮，环己酮，乙醇，异丙醇，异丁醇，甲基叔丁醚，乙二醇甲醚，乙二醇乙醚，或其任意的混合。

9.权利要求1所述塑料薄膜表面涂布组成物的应用，其特征在于：所述组成物用于在塑料薄膜表面印刷紫外光固化油墨。

10.一种塑料薄膜标签，其特征在于，所述塑料薄膜标签包括有：(1)一具有正面和反面的塑料薄膜；(2)具有一涂在塑料薄膜正面的化学涂层；(3)具有一涂布在塑料薄膜反面的压敏胶层；以及(4)具有一与压敏胶层相邻接的离型底材层；其中，所述的化学涂层是由权利要求1所述的塑料薄膜表面涂布组成物涂布形成的。